Ta dorosła mysz ma dwóch ojców. To kamień milowy nauki

Już wcześniej widzieliśmy udane próby rozwoju zarodków zwierzęcych z materiału genetycznego rodziców jednej płci, ale ich wzrost zawsze zatrzymywał się na pewnym etapie. Jak czytamy w komunikacie prasowym, tym razem badacze skupili się na określonym zestawie genów.

A mowa o "genach imprintingowych", które regulują ekspresję genów w sposób "charakterystyczny i unikalny", więc naukowcy uważają, że są one fundamentalną barierą dla rozmnażania jednopłciowego u ssaków.

Zespół CAS zmodyfikował te geny przy użyciu różnych technik, co pozwoliło im dokonać przełomowych odkryć w tej dziedzinie i przybliżyć nas o krok do osiągnięcia tego, co niegdyś uważano za niemożliwe – potomstwa z dwóch rodziców tej samej płci.

Ta praca pomoże przezwyciężyć szereg ograniczeń w badaniach nad komórkami macierzystymi i medycyną regeneracyjną

---

W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Cell naukowcy postawili pytanie: "Czy geny imprintingowe są jedyną barierą dla bi-paternalnej reprodukcji u ssaków?". Wcześniejsze próby z użyciem organoidów jajnikowych nie doprowadziły do narodzin myszy z dwóch ojców bez defektów wynikających z nieprawidłowości w genach imprintingowych. Bo jak wyjaśniają badacze, nawet gdy zarodki bi-maternalne lub bi-paternalne są konstruowane sztucznie, nie rozwijają się prawidłowo i zatrzymują swój wzrost na pewnym etapie właśnie z powodu tych genów.

Naukowcy zastosowali 20 modyfikacji genetycznych w setkach genów imprintingowych, w tym mutacje przesunięcia ramki odczytu, delecje genów oraz edycje regionów regulatorowych. W rezultacie opracowali "strategię, która skutecznie niweluje najpoważniejsze defekty rozwojowe w zarodkach bi-paternalnych". Dzięki precyzyjnemu celowaniu w te geny udało się wygenerować potomstwo z dwóch ojców za pomocą uzupełnienia ESC, iniekcji haploidalnych jąder komórkowych oraz transferu jądra komórkowego (SCNT).

Jedynie 11,8 proc. zarodków rozwijało się aż do narodzin i nie wszystkie myszy przeżyły do dorosłości ze względu na utrzymujące się defekty rozwojowe, ale część tak, co zdaniem zespołu jest kamieniem milowym. I mimo że zaobserwowano u nich nieprawidłowy wzrost, skróconą długość życia czy bezpłodność, metoda ta "doprowadziła również do uzyskania komórek macierzystych o bardziej stabilnej pluripotencji".

Oznacza to, że badania nie przyniosły jeszcze doskonałych rezultatów, ale wykazały jednoznacznie, że "nieprawidłowości imprintingowe stanowią fundamentalną barierę dla bi-paternalnej reprodukcji u ssaków".

Zespół ma jednak nadzieję, że dalsze modyfikacje genów imprintingowych mogą potencjalnie umożliwić stworzenie zdrowych myszy bi-paternalnych, zdolnych do wytwarzania funkcjonalnych gamet, co mogłoby prowadzić do opracowania nowych strategii terapeutycznych dla chorób związanych z imprintingiem genowym.

W następnej kolejności zespół CAS planuje przeprowadzić podobne badania na małpach, ale w komunikacie prasowym jasno wskazuje, że "nie jest jeszcze jasne, czy ta technologia ostatecznie znajdzie zastosowanie w leczeniu ludzkich chorób", w tym niepłodności.