Cercetătorii chinezi au reușit să creeze prin inginerie genetică șoareci cu doi părinți masculi. Oamenii de știință precizează însă că nu vor extinde experimentele și la oameni.
Oamenii de știință din China au manipulat celule stem embrionare pentru a crea șoareci de laborator cu doi părinți masculi și care au reușit să trăiască până la vârsta adultă – deși cu anomalii de dezvoltare semnificative – în cadrul unui experiment pe care îl consideră o reușită remarcabilă în domeniul ingineriei genetice aplicate la mamifere, informează Reuters.
Dacă va fi perfecționată în continuare, cercetarea s-ar putea dovedi valoroasă, potrivit oamenilor de știință, în cadrul unor potențiale eforturi viitoare de a preveni extincția speciilor aflate în pericol critic de dispariție și, totodată, ar putea contribui la dezvoltarea domeniului medicinei regenerative, care implică înlocuirea țesuturilor sau a organelor afectate de boli sau de alți factori.
Studiul, publicat în revista Cell Stem Cell, a implicat țintirea unui anumit set de gene utilizate în reproducere pentru a crea ‘descendenți bipaterni’, care au ca părinți biologici doi masculi, în loc de o femelă și un mascul. Acest proces este denumit reproducere unisexuată.
Deși mamiferele sunt cunoscute pentru faptul că se înmulțesc doar prin intermediul reproducerii sexuate, unele tipuri de alte vertebrate, inclusiv anumite reptile, amfibieni, păsări și pești, au produs urmași folosind reproducerea unisexuată. Acest lucru implică un fenomen denumit partenogeneză, în care un embrion se formează dintr-un ovul fără fecundare.
În noul studiu, noii șoareci au fost creați prin editarea genetică a celulelor stem embrionare de șoarece pentru a viza o clasă de gene specifice mamiferelor, cunoscute sub numele de gene imprimate, dintre care există aproximativ 200, au precizat autorii cercetării.
Celulele stem sunt celule care se pot dezvolta în diverse tipuri de țesuturi. Celulele stem embrionare, prezente în primele stadii de viață ale embrionilor, au capacitatea de a se dezvolta în toate tipurile de celule care alcătuiesc organismul fetusului aflat în dezvoltare. Cele mai multe tipuri de celule stem sunt mai puțin versatile și pot contribui la susținerea și restaurarea doar a țesuturilor și organelor în care se află.
Cercetătorii au spus că au modificat 20 de gene imprimate și au utilizat tehnologia de clonare pentru a crea șoarecele bipaterni.
‘În general, s-a crezut că genele imprimate serveau ca un fel de ‘lacăt’ pentru a le împiedica pe mamifere să recurgă la reproducerea unisexuată. Totuși, această ipoteză acceptată pe scară largă nu a fost dovedită într-o manieră convingătoare în trecut’, a declarat biologul Wei Li de la Academia Chineză de Științe, care a contribuit la realizarea studiului.
‘Acesta este un studiu științific fundamental bazat doar pe modelul animal. Nu există planuri pentru a extinde acest tip de experimente la oameni’, a adăugat el.
Cercetătorii au creat 1.081 de embrioni. Dintre aceștia, aproximativ 12% au supraviețuit până la naștere, un procent mult mai scăzut decât se întâmplă de obicei în natură.
În total, 84 de pui masculi și 50 de pui femele s-au născut. Mai mult de jumătate au murit înainte să ajungă la vârsta adultă. Toți cei care au ajuns la vârsta adultă aveau defecte de dezvoltare, au prezentat o durată de viață mai scurtă și erau sterili.
‘Șoarecii bipaterni au prezentat boli de dezvoltare, inclusiv diformități craniofaciale, în care raportul lățime-lungime era mai mare în comparație cu cel al șoarecilor normali. De asemenea, au avut dificultăți în alăptare’, a adăugat biologul Guan-Zheng Luo, coautor al studiului și cercetător la Universitatea Sun Yat-sen.
Cercetătorii au conceput o modalitate pentru a atenua semnificativ aceste două defecte prin inactivarea unei gene specifice de dezvoltare.
‘Cu toate acestea, șoarecii au prezentat în continuare anomalii comportamentale, precum tendința de a intra în centrul unui test pe teren deschis, ceea ce este contrar comportamentului instinctiv al rozătoarelor, care preferă de obicei să stea mai aproape de margini. Sterilitatea șoarecilor bipaterni s-ar putea datora modificărilor excesive ale genelor imprimate, întrucât acele regiuni genomice joacă roluri variate în dezvoltare’, a adăugat profesorul Lu.
Acesta este cel mai recent studiu ce implică șoareci bipaterni obținuți în laborator.
O echipă de oameni de știință coordonată de biologul Katsuhiko Hayashi de la Universitatea Osaka din Japonia a folosit o tehnică diferită într-un studiu publicat în 2023 pentru a crea șoareci bipaterni prin transformarea unor celule epiteliale în celule stem pluripotente induse, care se pot transforma în orice tip de celule.
‘Principala diferență dintre cercetarea lor și a noastră a constat în folosirea editării genomului pentru a genera urmași’, a explicat profesorul Hayashi.
Cercetătorul japonez a spus că metoda echipei sale nu implică editarea genomului, decât într-o manieră minoră, și că toți puii obținuți prin această tehnică au ajuns adulți fără să moară prematur.
‘Acestea fiind zise, noua cercetare reprezintă o contribuție semnificativă la o mai bună înțelegere a funcției de imprimare genomică în dezvoltarea mamiferelor și tehnologiilor reproductive’, a mai spus profesorul Hayashi.
Biologul Zhi-kun Li, principalul autor al noului studiu și cercetător la Academia Chineză de Științe, consideră că cercetarea sa reprezintă ‘o realizare notabilă în ingineria genetică la mamifere’. El a declarat că tehnica utilizată în acest studiu a stimulat pluripotența – capacitatea de dezvoltare în numeroase tipuri de celule – celulelor stem embrionare, despre care a spus că joacă un rol crucial în medicina regenerativă.
‘Pentru speciile periclitate, această tehnică oferă o metodă potențială de a produce urmași prin reproducere unisexuată, fără a depinde de procesele complexe de diferențiere a celulelor stem’, a adăugat cercetătorul chinez.
Leave a Reply