Un lucru fără precedent.
Prin eliminarea secvențelor cheie ale ADN-ului în celulele stem embrionare, recoltate de la șoareci femele, cercetătorii chinezi au dat naștere unei generații de mamifere mici, fără necesitatea fertilizării ovulelor de către mascul.
Acești șoareci fără părinți masculi nu numai că au ajuns la maturitate, ei, de asemenea, au avut proprii copii, demonstrând că metoda este o îmbunătățire semnificativă a tentativelor anterioare de reproducție fără participarea atât a părinților masculi cât şi feminini.
Biologii de la Academia Chineză de Ştiinţe au folosit o tehnică specială de editare a celulelor stem embrionare „haploid” (CSE).
Acestea sunt practic celule tabula-rasa, care conțin doar jumătate din cromozomii unei specii, spre deosebire de țesuturile asociate cu producerea celulelor sexuale.
Reproducerea fără spermă — un proces numit partenogeneză (en) — nu este ceva nou în regnul animal.
Multe insecte pot produce clone ale mamelor lor (en). Acest lucru îl pot face şi o serie de peşti (en).
Există chiar şi șopârle (en) şi amfibieni fără părinți de sex masculin.
Vedeţi şi: Ciudate “nașteri virgine” la peştele fierăstrău
Pe de altă parte, mamiferele au tras paiul scurt, atunci când vine vorba de mijloacele creative de a avea copii.
„Noi am fost interesați de întrebarea de ce mamiferele pot experimenta doar reproducerea sexuală”, spune coautorul studiului Qi Zhou (en).
Este deja bine cunoscut faptul că, genele specifice sunt silenţiate epigenetic în timpul dezvoltării acelor celule stem „goale” la mamifere în dependenţă de faptul dacă celulele au provenit de la mamă sau tată.
Acest proces de „amprentare genomică (en)” înseamnă că, combinarea unei jumătăți de doză de material genetic de la doar două ovule sau doi spermatozoizi, conduce la riscul ca ambele copii ale unei gene esențiale să fie atenuate — ceva ce noi cu siguranță nu ne dorim în situațiile părinților cu același sex.
În 2014, cercetătorii japonezi cu succes au ocolit acest obstacol (en), prin colectarea unui set matern de cromozomi ce conținea cele mai puține imprimări.
Acest analog de spermatozoizi a fost apoi utilizat pentru fertilizarea unui ovul tipic, obținând un șoarece cu două mame pe care l-au numit Kaguya (en), după un personaj din basm.
Oricât de eficientă nu ar fi fost această tehnică, în cele din urmă, ea lasă de dorit în ceea ce privește eficienţa şi fiabilitatea.
„Șoarecii generați au prezentat caracteristici defectuoase, iar metoda în sine este una foarte impracticabilă şi greu de utilizat”, spune Zhou (en).
Câțiva ani mai târziu, tehnologia de editare genetică s-a îmbunătățit până la punctul în care cercetătorii pot edita selectiv aceste regiuni de imprimare.
Echipa de cercetare a cultivat CSE-urile haploide de la șoarecii de sex feminin pentru a avea niveluri minime de imprimare genomică.
„Noi am constatat în acest studiu că CSE-urile haploide sunt mult mai asemănătoare cu celulele germinale primordiale — precursorii ovulelor şi spermatozoizilor”, spune Baoyand Hu (en), de asemenea, un coautor al studiului.
Apoi, ei au eliminat trei regiuni imprimate specifice în cromozomii celulelor stem, efectiv ștergând amprentarea lor.
Această „spermă feminină” a fost apoi implantată în celulele sănătoase donatoare pentru a le fertiliza.
Procesul este încă departe pentru a fi perfect. Din cei 210 embrioni produși prin acest mod, s-au născut doar 29 de șoareci vii.
Dar, cei care au reușit să supraviețuiască, au ajuns până la maturitate şi au avut proprii lor pui, de această dată prin metoda tradițională.
Cu toate acestea, știrea nu a fost la fel de bună în ceea ce privește obținerea de pui fără mamă, doar de la șoareci de sex masculin.
Într-un proces similar, șapte regiuni imprimate au fost editate în CSE-uri haploide luate de la șoareci masculi.
Vedeţi şi: Oamenii de știință au dezvăluit ruta genetică a creării întregului organism dintr-o singură celulă
Acestea au fost apoi injectate într-un ovul care avea cromozomii săi maternali eliminați şi a fost combinată cu ADN-ul dintr-o celulă spermatozoid needitată; embrionul a fost apoi implantat într-o mamă surogat.
Din păcate, s-au născut doar doisprezece pui, dar nici unul nu a supraviețuit mai mult de 48 de ore.
Dacă sperăm să aplicăm careva din aceste tehnologii de reproducere asistată la oameni, avem încă o cale lungă de parcurs.
Nu doar din punct de vedere practic, dar şi etic.
„În cazul în care cercetarea este reproductibilă şi funcționează, de asemenea, şi la om, ea necesită să fie dovedită a fi sigură”, spune Bob Williamson (en), președintele Consiliului pentru Celulele Stem din Australia, care nu a fost implicat în cercetare.
Experimentele sunt totuși importante, deoarece pot aduc mai multă lumină în unele cazuri de handicap grav la copii.
Acesta este încă un pas monumental în înţelegerea dezvoltării mamiferelor şi punerea unor baze noi în procesele medicale.
„Această cercetare ne arată ceea ce este posibil”, spune coautorul Wei Li (en).
„Noi am văzut că efectele la șoarecii de la două mame pot fi eliminate şi că aceste bariere biparentale de reproducere la mamifere pot fi, de asemenea, depășite prin modificare imprimării”.
Această cercetare a fost publicată în Cell Stem Cell.
Lasă un răspuns