Rodiče stejného pohlaví: Myši narozená od 2 matek přežijí v nové studii

Každý ví, že to trvá muže a ženu, aby se dítě. Co však naznačuje nová studie čínské akademie věd? Možná to tak není. V nové studii, tým vědců uvádí, že udělali zdánlivě nemožné: Vyrobte si zdravé miminko myši dvě matky. Výzkumníci popisují svůj úspěch v průlomovém novém článku Buněčná kmenová buňka.

Mateřský jev s jedním pohlavím byl pozorován přirozeně u plazů, ryb, obojživelníků a bezobratlých, ale nikdy nebyl považován za možný u savců, kteří se množí odlišně. Ale jak tým popsal ve svém článku, všechno, co bylo potřeba, bylo překonat genetická omezení, která obvykle znemožňují rodičovství stejného pohlaví. Tým, který také zahrnoval výzkumníky z severovýchodní zemědělské univerzity v Harbin, Čína, použil kombinaci kmenových buněk a přesných genových úprav CRISPR pro produkci zdravých myší ze dvou matek. Zajímavé je, že se snažili totéž s embryy dvou otců, ale ti potomci žili jen několik dní.

V článku popisují bizarní, geniální způsob, jakým byla embrya myší vytvořena pomocí vajíčka jedné matky a kmenové buňky od jiné matky. Průlom týmu zjistil, jak manipulovat s DNA kmenové buňky, aby děti neměly vrozené vady.

Jak tým vysvětluje ve svém článku, když je genetický materiál dvou matek fúzován k vytvoření embrya, vývojové problémy vyplývají z genetických „otisků“, které zanechal každý rodič na svých příslušných genech. Reprodukční systémy savců nebyly navrženy tak, aby podporovaly fúzi DNA dvou rodičů stejného pohlaví, ale tým si uvědomil, že přirozené překážky, které tomu tak je, mohou být překonány. Výzkumníci jednoduše použili CRISPR-Cas9 k odstranění tří genů, které nesly tyto rodičovské otisky.

Tým vzal haploidní DNA (to znamená, že to byla jen polovina normálního množství DNA, která je nezbytná pro reprodukci) od jedné matky, otřela ji od všech rodičovských otisků a pak vložila DNA do vajíčka (také haploidní)) od druhé matky. Dvě poloviny vytvořily celek a embryo se vyvinulo jako obvykle. Z 210 takových embryí vědci porodili 29 živých myší. Tyto „bimaternalské“ myši prospívaly, žily v dospělosti a dokonce i samy vyráběly děti.

„Dříve jsme měli odvozené myši se dvěma ženskými rodiči s jednou nebo dvěma modifikacemi DNA, ale všechny tyto myši vykazovaly významnou retardaci růstu před nebo po porodu,“ Zhou Qi, Ph.D., profesor vývojové biologie na Čínské akademii Institutu zoologie věd a jeden z jeho spoluautorů Jižní Čína ranní příspěvek. „Teď jsme našli třetí oblast DNA, kterou bychom mohli odstranit, a produkovali bimaternální myši - ty ze dvou matek - s normálním růstem a chováním.“

„Bipaternální“ myši narozené ze dvou samců se také necítily dobře, což naznačuje, že vědci mají před sebou více práce, aby určili umístění otisknutých genů v embryonálních kmenových buňkách samců myší. Tento postup byl o něco složitější: tým nejprve musel kombinovat haploidní DNA se spermatickou buňkou a pak dát celou DNA do vaječné buňky, která byla zbavena svého genetického materiálu (i když DNA pochází od dvou samců, stále potřebujete vejce pěstovat dítě v utero).

„Může existovat několik důležitých neznámých oblastí, které je třeba upravit pro přežití bipaternálních myší. Plánujeme rozvinout nezbytné úpravy, které mohou podpořit přežití bipaternálních myší do dospělosti, “řekl Wei Li, Ph.D., výzkumník kmenových buněk v CAS Institute of Zoology a jeden ze spoluautorů studie, řekl Forbes.

Jak je tento výzkum tak zvláštní a fascinující, je těžké se divit: Proč? Existuje spousta dobrých důvodů: Po pochopení toho, jak genetické defekty vznikají v případě rodičů myší stejného pohlaví, vědci položili základy pro lepší pochopení toho, jak mohou genetické chyby vzniknout a přetrvávat u lidí.

„Výzkum může dokonce vést k vývoji způsobů, jak mohou páry stejného pohlaví reprodukovat své vlastní zdravé děti,“ vysvětluje Teresa Holm, Ph.D., vědecká pracovnice v oblasti molekulární medicíny a patologie na univerzitě v Aucklandu. Zapojil se do nového výzkumu, řekl BBC novinky. Poukázala také na to, že existují „významné etické a bezpečnostní obavy, které by bylo třeba překonat“.

Autoři nové studie zatím uznávají, že to bude dlouho, než se tento druh reprodukce stane u lidí, a to jak z vědeckých, tak z etických důvodů.

„Nemůžeme tvrdit, že tato technika nemůže být nikdy použita u lidí v budoucnosti. Ale teď je odpověď ne, “řekl Wei SCMP. "Existuje mnoho nevyřešených otázek, jako je to, zda účinky delece DNA u myší by mohly být prováděny iu jiných savců, jako jsou primáti."