Ученые научили кошек предохраняться

Из 600 миллионов домашних кошек примерно 80% обитают на улицах. Если они не прошли программу стерилизации, то беременеют и дают потомство: котята либо попадают в перенаселенные приюты и могут все же получить шанс найти любящую семью, либо продолжают жить на воле, вырастают и тоже рожают детенышей (которые в большинстве случаев обречены на короткую и тяжелую жизнь). Хотя хирургическая стерилизация — основной метод контролировать популяцию таких животных, необходимы эффективные, безопасные, простые и недорогие альтернативы. 

Новый метод предложили ученые из Центра охраны и исследования дикой природы, находящейся под угрозой исчезновения, в Цинциннати, Гарвардской школы медицины в Бостоне и Центра генной терапии Horae при Медицинской школе Чана Массачусетского университета. Испытания показали, что однократное внутримышечное введение аденоассоциированного вирусного вектора, доставляющего фрагмент (трансген) антимюллерова гормона, который ограничивает процессы чрезмерного роста в репродуктивных органах, помогает предотвращать беременность у самок Felis catus. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Антимюллеров гормон относится к надсемейству лигандов (молекул) трансформирующего фактора роста бета TGFβ, который имеет решающее значение в процессе развития половых признаков у плода. У самок, в том числе кошек, антимюллеров гормон и его рецептор AMHR2 главным образом экспрессируются в гранулезных клетках — фолликулярном слое, окружающем яйцеклетку.

Недавно эта же группа ученых во время опытов на мышах выяснила, что супрафизиологические уровни антимюллерова гормона, возникающие в результате генной терапии с помощью вектора аденоассоциированного вируса, могут подавлять созревание фолликула яичника (фолликулогенез) и тем самым выступать средством контрацепции для взрослых самок. Теперь ту же стратегию адаптировали и испытали на домашних кошках.

«Мы оценивали безопасность и эффективность доставки антимюллерова гормона с использованием вектора аденоассоциированного вируса (AAV9-fcMISv1). В пилотном исследовании три самки получали внутримышечную инъекцию. Признаков боли, жара, покраснений или припухлости в местах укола не наблюдалось. Во время регулярных медицинских осмотров и анализов крови не было отмечено никаких существенных неблагоприятных результатов. Уровни С-реактивного белка (маркер воспаления) немного увеличились спустя семь дней после инъекции, но потом быстро вернулись к исходным показателям», — рассказали ученые.

Уровни антимюллерова гормона отслеживали на протяжении четырех лет. Для дополнительных исследований животных стерилизовали через 42 месяца после процедуры (в возрасте 9–10 лет) и гистологически исследовали их яичники и матку.

Затем, чтобы оценить влияние супрафизиологических уровней антимюллерова гормона на репродуктивную функцию кошек, авторы работы создали вектор второго поколения — AAV9-fcMISv2 — с использованием скорректированного генома домашней кошки. Высокие его дозы вводили первой группе из трех самок, низкие — второй. Третья группа была контрольной.

У одной кошки наблюдался небольшой отек в месте инъекции на третий и четвертый дни, но на пятые сутки он исчез. Никаких болевых ощущений и повышения температуры, как и отклонений в результатах анализов крови у животных не выявили. Уровни антимюллерова гормона были устойчивыми, однако постепенно снижались в течение первого года, в итоге выйдя на плато на второй год.

«У самки домашней кошки за овуляцией следует лютеиновая фаза — вне зависимости от того, произошло ли оплодотворение. Эта фаза характеризуется повышенным уровнем прогестерона, который сохраняется в течение нескольких недель. <…> Чтобы оценить, влияют ли супрафизиологические уровни антимюллерова гормона на лютеиновую фазу, мы сравнили среднее количество лютеиновых фаз, возникающих каждые шесть месяцев в период до и после процедуры в каждой группе. Частота возникновения лютеиновой фазы была значительно снижена у самок, получавших высокие дозы AAV9-fcMISv2, но не в группе с низкой дозой или в контрольной. Следовательно, супрафизиологические уровни антимюллерова гормона подавляют овуляцию и/или образование желтого тела (это происходит после овуляции. — Прим. ред.), что приводит к снижению частоты его последствий — лютеиновой фазы», — объяснили исследователи.

Наконец, чтобы подтвердить эффективность этого метода контрацепции, самок спаривали с двумя разными самцами через восемь и 20 месяцев после процедуры. Затем ученые еженедельно проводили УЗИ для оценки состояния беременности (и вообще ее наличия). Все кошки из контрольной группы быстро забеременели и родили по два-четыре здоровых котенка в каждом помете. Однако самки, получившие инъекции AAV9-fcMISv2, не родили ни в одном из испытаний. Лютеиновая фаза у них тоже не начиналась.

В то время как все три контрольные самки неоднократно спаривались с обоими самцами, четыре из шести самок, прошедших через процедуру, отвергали любую попытку к соитию со стороны кота.

«Наши результаты убедительно показали, что супрафизиологические уровни антимюллерова гормона подавляют овуляцию и служат методом контрацепции. <…> Но такой механизм подавления яичников может обеспечить достаточную выработку гормона эстрадиола, чтобы вызвать соответствующее поведение при спаривании у подмножества кошек. Смягчить проявления, характерные для периода течки, у домашних кошек поможет лучшее понимание его гормональной основы», — подытожили ученые.