ДНК–“вакцина” стерилизующая мышей может привести к контролю рождаемости одним уколом

Контроль рождаемости у животных скоро может быть реализован одним уколом: новая инъекция делает самцов и самок мышей бесплодными, заставляя их мышцы вырабатывать антитела, блокирующие гормоны. Если этот подход сработает у собак и кошек, говорят исследователи, его можно будет использовать для кастрации и стерилизации домашних животных и для контроля размножения в популяциях диких животных.

Контроль рождаемости у животных скоро может быть реализован одним уколом: новая инъекция делает самцов и самок мышей бесплодными, заставляя их мышцы вырабатывать антитела, блокирующие гормоны. Если этот подход сработает у собак и кошек, говорят исследователи, его можно будет использовать для кастрации и стерилизации домашних животных и для контроля размножения в популяциях диких животных. Аналогичный подход может в один прекрасный день подтолкнуть к разработке долгосрочных методов контроля рождаемости для людей.

“Это выглядит невероятно многообещающе”, – говорит Уильям Свонсон, директор по исследованиям животных в зоопарке и ботаническом саду Цинциннати в штате Огайо. “Мы все очень рады такому подходу; мы уверены, что это будет тот метод, который действительно работает”.

На протяжении десятилетий основными методами контроля размножения животных были операции по стерилизации или кастрации. Но эти операции, требующие применения наркоза, могут быть дорогостоящими – одна из причин, по которой так много собак и кошек остаются некастрированными, а популяции диких животных продолжают расти. В прошлом году в американских приютах подверглись эвтаназии почти 2,7 миллиона собак и кошек. Более дешевый и быстрый метод стерилизации считается святым Граалем для контроля численности животных.

Чтобы добиться этого, исследователи уже создали вакцины, которые вызывают иммунный ответ у животных. В результате такой реакции вырабатываются антитела, блокирующие гонадотропин–рилизинг–гормон (ГнРГ), который необходим всем млекопитающим для включения путей, стимулирующих развитие яйцеклетки или сперматозоида. Вакцины этого класса – включая олений контрацептив GonaCon – показали, что они эффективно работают как мужские, так и женские средства контроля рождаемости у животных. Но, как и многие виды иммунизации человека, вакцины полагаются на иммунный ответ, который со временем ослабевает, что вынуждает использовать повторные прививки каждые несколько лет.

Биолог Брюс Хэй из Калифорнийского технологического института в Пасадене и его коллеги применили другой подход к блокированию ГнРГ. Вместо того чтобы полагаться на иммунную систему животных для создания антител, он и его коллеги разработали часть ДНК, которая, будучи упакованной в оболочку неактивного вируса и введенной мышам, превращает их мышечные клетки в фабрики антител против ГнРГ. Поскольку мышечные клетки – одни из самых долгоживущих в организме, они продолжают вырабатывать антитела в течение 10 и более лет. Как самцы, так и самки мышей с достаточно высоким уровнем антител были полностью бесплодны, когда команда Хэя позволила им спариться через 2 месяца, сообщается сегодня в журнале Current Biology.

“Эта 2–месячная задержка связана с тем, сколько времени требуется мышцам, чтобы начать вырабатывать достаточное количество антител”, – объясняет Хэй. “В будущем, безусловно, стоит попробовать другие системы, которые не будут иметь такой временной задержки”.

Команда Хэя также показала, что этот же подход может быть использован для того, чтобы заставить самок мышей вырабатывать антитела к zona pellucida, “блестящей оболочке”, слою белков, который окружает яйцеклетки. В таких случаях животные продолжают производить яйцеклетки, но сперматозоиды не могут их оплодотворить. Преимущество блокирования этих белков, по словам Хэя, заключается в том, что средство не влияет на уровень гормонов, которые играют важную роль в регуляции всех типов поведения. “У диких животных могут быть случаи, когда нужно просто подавить фертильность, но не нарушить поведение животного”, – говорит он. И если этот подход будет использоваться для разработки долгосрочной контрацепции для людей, исследователи точно так же не захотят резко влиять на уровень гормонов.

На данный момент вопрос заключается в том, насколько эффективным окажется препарат на других животных, кроме мышей. “Проблема всегда заключается в переходе от одного вида к другому”, – говорит Свонсон, который уже планирует испытать подход Хэя на кошках. По его словам, если он сработает, это может изменить подход к решению проблемы популяций одичавших кошек. “Мы должны выяснить, как контролировать эти популяции, не причиняя вреда отдельным кошкам”, – говорит он. “И такой вид пожизненной контрацепции может стать безопасным и эффективным способом”.

Джойс Бриггс, президент организации Alliance for Contraception in Cats and Dogs, цель которой – ускорить прогресс в нехирургической контрацепции у собак и кошек, говорит, что “долгосрочный контрацептив с продолжительностью действия 10 лет может стать настоящей революцией в благополучии собак и кошек, предотвращая нежелательные пометы у многих животных, которые никогда не будут иметь доступа к операции по стерилизации, и предоставляя гораздо менее инвазивный и доступный вариант для владельцев домашних животных”.

Сейчас команда Хэя тестирует свой новый подход к блокированию других гормонов и белков на мышах. “Есть много других молекул, на которые мы можем попытаться нацелиться, теперь, когда мы знаем, что это работает”.

Сара К. П. Уильямс, 5 октября, 2015, 12:00 PM

DOI: https://doi.org/10.1016/j.cub.2015.08.002

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.