Po raz pierwszy chińscy biolodzy wyhodowali myszy genetycznie modyfikowane od rodziców tej samej płci - pary samic - a także potomstwo pary samców.
W przeciwieństwie do niektórych innych grup zwierząt, ssaki nie mają ani jednego gatunku zdolnego do partenogenezy - rozmnażania bez udziału męskich komórek płciowych. Możliwość powstania takich embrionów jest utrudniona w szczególności przez „dostrojenie” rodzicielskiego DNA: niektóre geny niezbędne do rozwoju działają wyłącznie w kopii matczynej, a inne - tylko w kopii ojcowskiej. To dostosowanie jest dokonywane w wyniku chemicznego przyłączenia grup metylowych do odpowiednich odcinków DNA i dla normalnego rozwoju potomstwa musi być „wyzerowane”.
Ta praca została wykonana przez Hu Baoyanga (Bao-Yang Hu) i jego kolegów z Chińskiej Akademii Nauk, których artykuł został opublikowany w czasopiśmie Cell Stem Cell. Autorzy wyizolowali haploidalny („pojedynczy”) genom u dwóch samic myszy, a następnie wykorzystali technologię GM CRISPR do wykrycia włączenia trzech supresyjnych genów ważnych dla rozwoju komórek macierzystych. Zmodyfikowane cząsteczki DNA przeszczepiono do jaj dawców i samicom myszy, które służyły jako matki zastępcze. Według naukowców z 210 przygotowanych w ten sposób embrionów 14 proc. Uformowało się normalnie i doprowadziło do pojawienia się zdrowego, a nawet zdolnego do normalnego rozmnażania potomstwa (są one pokazane na ilustracji do notatki).
Schemat ideowy eksperymentu.
Pozyskanie potomstwa od dwóch samców nie poszło tak gładko. Naukowcy musieli edytować aktywność sześciu genów - z 1023 zmodyfikowanych embrionów tylko 1,2% urodziło się. Jednak urodzone myszy były dwa razy większe niż zwykle i zmarły wkrótce po urodzeniu. Zmieniając eksperyment, naukowcy zidentyfikowali i „dostosowali” siedem genów DNA obu ojców, ale w tym przypadku para urodzonych myszy żyła mniej niż 48 godzin.
Należy zaznaczyć, że praca została podjęta w celu lepszego zrozumienia mechanizmów regulacji rozwoju embrionalnego. W przyszłości pozwoli to nie tylko parom tej samej płci na posiadanie własnych dzieci, ale także pomoże skorygować poważne zaburzenia rozwojowe na wczesnym etapie. Ponadto technologie pozyskiwania potomstwa od rodziców tej samej płci mogą być niezbędne do ratowania zagrożonych gatunków, takich jak północne nosorożce białe, z których ostatni samiec zmarł około sześć miesięcy temu.
Sergey Vasiliev