Po raz pierwszy w historii nauki udało się wyhodować zwierzę, które pochodzi wyłącznie od dwóch ojców i doprowadzić je do dorosłości. To niezwykłe osiągnięcie zespołu chińskich naukowców z Chińskiej Akademii Nauk oraz Uniwersytetu Sun Yat-sena w Kantonie zostało opisane na łamach prestiżowego czasopisma „Cell Stem Cell”. Wyniki badań mogą otworzyć nowe możliwości dla medycyny regeneracyjnej, choć wciąż istnieje wiele wyzwań do pokonania.
Jak udało się stworzyć mysz od dwóch ojców?
Do tej pory wszelkie próby stworzenia myszy wyłącznie od dwóch ojców kończyły się niepowodzeniem. Zarodki rozwijały się tylko do pewnego etapu, po czym przestawały rosnąć. W tym przypadku chińscy naukowcy skupili się na modyfikacji genów związanych z imprintingiem, czyli mechanizmem regulującym ekspresję genów odziedziczonych po rodzicach. Jak wyjaśnia jeden z autorów badania, Qi Zhou:
Unikalne cechy tych genów sprawiają, że stanowią one fundamentalną barierę dla jednopłciowej reprodukcji u ssaków. Nawet w przypadku sztucznej konstrukcji zarodków pochodzących od dwóch matek lub ojców nie rozwijają się one prawidłowo i zatrzymują swój rozwój na pewnym etapie, właśnie z powodu działania tych genów.
Badacze zastosowali zaawansowane techniki biotechnologiczne, modyfikując 20 genów w zarodkach myszy. W wyniku tych zmian komórki macierzyste stały się bardziej stabilne, a w konsekwencji możliwy był dalszy rozwój zarodków.
Znaczenie dla medycyny regeneracyjnej
Kierujący badaniami Wei Li z Chińskiej Akademii Nauk podkreśla:
Praca ta pomoże pokonać wiele ograniczeń w badaniach nad komórkami macierzystymi i medycyną regeneracyjną.
Zastosowane modyfikacje genetyczne pozwoliły na uzyskanie myszy od dwóch ojców, które dożywały dorosłości. Choć wciąż występują pewne ograniczenia, takie jak bezpłodność i skrócona długość życia tych myszy, badania stanowią istotny krok w kierunku poprawy efektywności terapii opartych na komórkach macierzystych. Guan-Zheng Luo, współautor publikacji, zaznacza:
Podejście może znaczenie poprawić wyniki tworzenia zarodkowych komórek macierzystych i sklonowanych zwierząt, torując obiecującą drogę dla rozwoju medycyny regeneracyjnej.
Etap eksperymentów i ograniczenia
Mimo przełomowego osiągnięcia, badania wykazały kilka ograniczeń. Zaledwie 12 proc. zarodków rozwijało się do momentu narodzin, a tylko nieliczne myszy osiągały dorosłość. Co więcej, u osobników stwierdzono zaburzenia wzrostu i skróconą żywotność. Ponadto myszy były bezpłodne, co stanowi wyzwanie w dalszych badaniach.
Naukowcy planują przeprowadzić podobne eksperymenty na małpach, jednak ostrzegają, że proces ten może być bardziej skomplikowany ze względu na różnice w mechanizmach genetycznych między gatunkami.
Etyczne aspekty badań
Kwestia zastosowania tych badań w przyszłości budzi wiele pytań etycznych. Obecnie, zgodnie z wytycznymi Międzynarodowego Towarzystwa Badań nad Komórkami Macierzystymi (International Society for Stem Cell Research), edycja genomu dziedzicznego w celach reprodukcyjnych i wykorzystanie gamet pochodzących z ludzkich komórek macierzystych są zakazane ze względu na potencjalne zagrożenia. Naukowcy podkreślają, że jest jeszcze zbyt wcześnie, aby spekulować na temat ewentualnych zastosowań tej technologii w leczeniu chorób u ludzi.
Źródło:
- PAP
