Miš bez biološke majke preživeo je do odraslog doba u Kini – što predstavlja značajan naučni uspeh koji je razvijan tokom nekoliko godina.
Ovaj poduhvat izveo je tim istraživača iz Kine, predvođen molekularnim biologom Zhi-kun Li-jem sa Kineske akademije nauka (CAS), koristeći preciznu inženjering tehnologiju matičnih ćelija.
Ovo nije prvi put da su naučnici stvorili miša sa dva oca. Godine 2023, istraživači iz Japana postigli su sličan rezultat koristeći drugačiju tehniku.
Pre toga, pokušaji da se iz muških matičnih ćelija generišu jajašca nisu bili uspešni. Ondašnja potomstvo, rođena preko ženskih surogata, obično su bila neodrživa i imala su ozbiljne razvojne smetnje.
Međutim, „bi-paternalni“ miševi koje su nedavno stvorili istraživači u Kini su zdraviji od svojih prethodnika, bez smrtnih posledica vezanih za hranjenje ili respiratorne smetnje. Ipak, oko polovina njihovih braće i sestara nije preživela do odraslog doba, a gotovo 90% održivih embriona nije preživelo do rođenja, što znači da uspešnost ovog procesa još uvek može biti poboljšana.
Iako je dalek put do postizanja slične tehnike u ljudskom rodu, autori studije kažu da ovo istraživanje pomaže naučnicima da bolje razumeju ljudske kongenitalne poremećaje koji nastaju zbog sličnih genetskih problema.
Obično, kada muški spermatozoid oplodi žensko jaje, dolazi do udvostručenja gena, pri čemu je potrebno da se jedan od njih isključi.
Kada genetski materijal dolazi od dva spermatozoida, međutim, može doći do dvostrukog efekta isključenja, gde oba kopija gena greškom nestaju, što dovodi do razvojnih poremećaja. Ova pojava se naziva abnormalnost imprintsanja, jer se regulacija određenih gena ili hromosomskih regiona oslanja na doprinos oba roditelja.
Li i njegov tim su uspeli da isprave 20 ovih specifičnih slučajeva, koristeći različite genetske tehnike, uključujući brisanje gena, izmene regiona i umetanje ili brisanje genetskih baza.
„Ovaj rad će pomoći da se reše brojna ograničenja u istraživanjima matičnih ćelija i regenerativne medicine“, tvrdi istraživač matičnih ćelija Wei Li sa CAS-a.
„Jedinstvene karakteristike imprinted gena dovele su naučnike do zaključka da su oni fundamentalna prepreka za uniseksualnu reprodukciju kod sisara“, kaže koautor Qi Zhou sa CAS-a.
Naučnici iz Japana stvorili su miševe sa dve majke i bez biološkog oca još 2004. godine, ali je reprodukcija bez potrebe za spermatozoidom lakša nego bez potrebe za jajetom.
Jaje sadrži ključnu ćelijsku mašineriju, hranljive materije i sposobnost da izazove formiranje svih vrsta ćelija u odraslom organizmu. U prirodi, neki životinjski vrste mogu se reprodukovati bez sperme, čime su potomci u suštini klonovi majke.
Za razliku od toga, ne postoji prirodni primer životinje sa dva oca i bez majke. U poređenju sa jajetom, zreli spermatozoidi su veoma specijalizovani i ne mogu se deliti na druge ćelije.
Da bi zaobišli ovu prepreku, naučnici su morali da stvore jaje-slične ćelije od muških embrionalnih matičnih ćelija, a zatim ih oplode spermatozoidom drugog mužjaka. Pre oplodnje, imprinting geni su modifikovani kako bi se obezbedilo da samo jedan kopija svakog gena bude prisutna u potomstvu.
Tehnika je poboljšala stopu uspeha za bi-paternalne miševe. U 2023. godini, istraživači iz Japana izvestili su da je 1,1% njihovih bi-paternalnih embriona doživelo rođenje. Korišćenjem nove tehnike, oko 13% embriona je proizvelo živo potomstvo.
Za razliku od miševa u Japanu, međutim, miševi u Kini se čine sterilnim.
„Dalje modifikacije imprinting gena mogle bi potencijalno olakšati generaciju zdravih bi-paternalnih miševa koji mogu proizvoditi održive gamete i otvoriti nove terapijske strategije za bolesti povezane sa imprintingom“, zaključuje Zhi-kun Li.
