Naukowcy z Chin donoszą, że po raz pierwszy byli w stanie wykorzystać technologię edycji genów do wyhodowania specjalnych psów. Stworzyli beagle o podwójnej masie mięśniowej, usuwając gen odpowiedzialny za produkcję białka miostatyny. Białko to hamuje wzrost i różnicowanie tkanki mięśniowej.
Podczas pracy zespół wykorzystał technologię edycji genetycznej CRISPR / Cas9, za pomocą której niedawno wyhodowano również świnie, których narządy są bardziej odpowiednie do przeszczepienia ludziom.
W trakcie pracy naukowcy wstrzyknęli chemikalia i cząsteczkę Cas9 do embrionów 65 psów w celu uszkodzenia lub zniszczenia obu kopii genu odpowiedzialnego za produkcję miostatyny, tak aby białko hamujące wzrost mięśni nie było wytwarzane w ciałach psów rasy beagle. Następnie urodziło się 27 szczeniąt, ale tylko dwa z nich (samce i samice) miały wyłączone obie kopie „genu mięśniowego”.
„Te psy, zwane Hercules i Tiangou, czyli„ niebiański pies”, mają więcej mięśni niż zwykłe psy rasy beagle. Wierzymy, że ich siła i szybkość będą również lepsze niż ich kongenerów”, komentuje pracę Liangxue Lai. „Będą lepiej nadawać się do polowań i pracy policyjnej”.
Zauważ, że edycja genów w Herkulesie była niekompletna - niewielki procent komórek mięśniowych psa nadal generuje miostatynę. Jednak Tianguou całkowicie nie ma miostatyny, a jej mięśnie od urodzenia były większe niż u jej towarzyszy.
Nawiasem mówiąc, podobne naruszenia występują w naturze - u psów rasy Whippet. Ale korzyści z tej pracy mogą być nie tylko dla hodowców psów.
Amerykańscy lekarze próbują również zablokować produkcję miostatyny eksperymentalną terapią genową, próbując spowolnić utratę masy mięśniowej u chłopców cierpiących na dystrofię mięśniową Duchenne'a.
Podobne zaburzenia czasami występują u psów rasy Whippet z powodu mutacji.
Film promocyjny:
Lai i jego koledzy zauważają, że w najbliższej przyszłości planują stworzyć psy z innymi zmianami w DNA, w tym takimi, które będą naśladować ludzkie choroby, takie jak choroba Parkinsona i dystrofia mięśniowa. Zwierzęta te można następnie wykorzystać do przetestowania metod leczenia tych chorób.
„Celem naszych badań jest zbadanie podejścia do tworzenia nowych modeli zwierzęcych do badań biomedycznych” - mówi Lai. „Psy są bardzo podobne do ludzi pod względem metabolizmu, cech fizjologicznych i anatomicznych”.
Lai zauważył, że jego grupa nie planuje hodować muskularnych psów rasy beagle jako zwierząt domowych. Nie wyklucza jednak, że inne zespoły badawcze mogą komercjalizować psy zmodyfikowane genetycznie, zmieniając ich rozmiar, zwiększając inteligencję czy eliminując choroby genetyczne.
Na przykład we wrześniu przedstawiciele Pekińskiego Instytutu Genomiki ogłosili, że zaczynają sprzedawać miniaturowe świnie stworzone z edycją genów za 1600 dolarów za sztukę.
Modyfikowane genetycznie psy rasy beagle żyją obecnie w Centralnym Instytucie Badań Farmaceutycznych w Kantonie, gdzie naukowcy twierdzą, że w badaniach biomedycznych wykorzystywanych jest ponad 2000 psów rasy beagle.
Dodajemy, że to nie pierwszy raz, kiedy chińscy naukowcy dokonali zmiany zwierząt za pomocą technologii CRISPR. Wykorzystali go już do stworzenia zmodyfikowanych genetycznie kóz, królików, szczurów i małp. Wykorzystali również technikę edycji genetycznej, aby zmienić genom ludzkich embrionów. Następnie naukowcy próbowali zmienić gen odpowiedzialny za rozwój β-talasemii.
Artykuł opublikowany przez Journal of Molecular Cell Biology mówi więcej o nowej pracy chińskich naukowców.