Лишние гены полового гормона в мышечных клетках сделали кошек стерильными как минимум на пару лет.

Чтобы стерилизовать кошку, нужно проделать ей полостную операцию под общим наркозом — удалить яичники или яичники вместе с маткой. Строго говоря, когда половые органы прямо удаляют, то это называется кастрацией; стерилизация же более хитрая процедура, когда половые органы сохраняются, но размножаться уже нельзя. Впрочем, при всей нынешней доступности таких процедур их не делают массово. А когда речь заходит о бездомных домашних животных, то проблема как раз в том, что их много, и чтобы их не стало ещё больше, их нужно оптом кастрировать или стерилизовать. А это огромный труд и большие деньги.

(Фото: aisvri / Unsplash.com) 

Сотрудники Центральной больницы Массачусетса вместе с коллегами из Зоопарка Цинциннати предлагают в Nature Communications выход — отключать у самок способность размножаться с помощью антимюллерова гормона. Он есть и у самцов тоже, но у них его главная задача состоит в том, чтобы во время эмбрионального развития не дать сформироваться органам женской половой системы: фаллопиевым трубам, матке и т. д. У самок же он работает всю жизнь, управляя созреванием фолликулов яичника. В фолликулах содержатся яйцеклетки, которые постепенно созревают. Созревание каждого фолликула и его яйцеклетки заканчивается овуляцией — яйцеклетка покидает фолликул, готовая к оплодотворению. Но фолликулы должны созревать по очереди. И вот антимюллеров гормон помогает выявить тот фолликул, чья очередь следующим дозреть до конца.

Антимюллеров гормон работает с другими гормонами, которые тоже влияют на созревание фолликулов яичника. Пока антимюллеров гормон остаётся на определённом уровне, большая часть фолликулов остаётся на предыдущих стадиях развития, и лишь некоторые могут стать преовуляторными, то есть готовыми высвободить яйцеклетку для оплодотворения. Однако если уровень антимюллерова гормона окажется слишком высок, то никакие фолликулы не смогут продвинуться к овуляции, никакие яйцеклетки не смогут из них выйти. Но идея исследователей была не в том, чтобы постоянно вводить кошкам или собакам антимюллеров гормон, а в том, чтобы они сами вырабатывали его на повышенном уровне.

Для этого ген антимюллерова гормона встраивали в ДНК модифицированного аденоассоциированного вируса, а частицы вируса вводили кошкам в мышцу бедра. Аденоассоциированный вирус умеет доставлять свою ДНК прямо в клеточное ядро, а модифицируют его для того, чтобы он не мог размножаться в клетках и не заставлял клетку синтезировать вирусные белки. То есть после модификации вирус служит почтальоном: с его помощью нужный ген оказывается в клеточном ядре, где его начинают читать молекулярные машины; собственные же гены вируса остаются неактивны. (В собственную клеточную ДНК ни вирус, ни доставленный ген не встраиваются.) Модифицированные аденоассоциированные вирусы давно используют в молекулярно-генетических процедурах, в том числе и в генной терапии: несколько лет назад мы писали, как с помощью вирусной доставки гена удалось ослабить симптомы генетического мышечного заболевания у детей.

Эксперимент с кошками удался: уровень гормона прогестерона, который стимулирует овуляцию, у них оставался нормальным, однако самой овуляции не было. Спустя несколько месяцев к подопытным кошкам подсадили котов, но никто из кошек не забеременел. Четыре кошки вообще не интересовались котами, ещё две спаривались, но безрезультатно. Причём нужно уточнить, что свидания продолжались по несколько часов в день на протяжении четырёх месяцев. Уровень антимюллерова гормона у кошек вырос в сто раз, и, очевидно, сделал их стерильными. У других же кошек, которым вводили вирус-почтальон без гена гормона, способность к зачатию сохранялась.

Со временем уровень гормона падал, но и спустя два года (а у одной кошки даже спустя пять лет) он оставался достаточно высок, чтобы предотвращать зачатие. Очевидно, после того, как антимюллерова гормона станет слишком мало, можно снова сделать инъекцию вируса с геном. Однако исследователи хотят всё-таки подольше понаблюдать за кошками, чтобы убедиться, что никаких серьёзных побочных эффектов от такой стерилизации не случается.

Стерилизация генетической инженерией может стать более удобным и более дешёвым способом держать под контролем численность бездомных животных, особенно, если метод окажется эффективен и с собаками. Но поскольку в этом случае яичники остаются на месте, и все гормоны, которые они производят, тоже, то у кошек сохраняются — по крайней мере, отчасти — все особенности поведения, сопутствующие течке. И если говорить о кошковладельцах, то они, возможно, всё равно будут выбирать обычную операцию кастрации, чтобы избавить себя от регулярного гормонального вяканья по ночам.