3 Minuten
Reprodukcijos proveržis: pirmosios vaisingos pelės iš dviejų patinų
Genetikos ir reprodukcinės biologijos srityje pasiektas išskirtinis laimėjimas – mokslininkai sukūrė peles, kurių genetinė medžiaga gauta tik iš dviejų patinų, visiškai pašalinant motinišką DNR. Dar labiau stebina tai, kad šios pelės užaugo iki suaugusių, buvo sveikos ir galėjo susilaukti palikuonių. Šis žingsnis žymi esminį proveržį tiriant androgenesę – organizmo vystymąsi tik iš tėviškų genų.
Mokslinis pagrindas: androgenesė ir genetinis imprintingas
Įprastai žinduolių reprodukcija priklauso nuo abiejų – motinos ir tėvo – genetinės informacijos susiliejimo, taip išlaikant imprintingo kontrolės sritis (ICRs), kurios reguliuoja genų aktyvumą. Jei šiose srityse kyla pusiausvyros sutrikimų, kaip nutinka naudojant tik tėvo ar tik motinos DNR, dažnai vystosi defektai ar žūsta embrionai. Gebėjimas nugalėti šiuos natūralius apribojimus gali turėti ilgalaikį poveikį genetikos, evoliucinės biologijos ir vaisingumo tyrimams.
Anksčiau mokslininkai laboratorijose jau buvo pasiekę dalinę sėkmę – iš dviejų patinų sukurtos pelės nesugebėdavo turėti palikuonių, nes būdavo nevaisingos. Pagrindine kliūtimi laikytas netinkamas ICR reguliavimas, todėl naujausiuose tyrimuose buvo sutelktas dėmesys į tikslingą genų redagavimą.
Laužanti ribas: Šanchajaus Jiao Tong universiteto tyrimas
Šanchajaus Jiao Tong universiteto (Kinija) mokslininkai sujungė molekulinės biologijos žinias su pažangiu genomų inžinerijos metodu. Tyrėjai iš kiaušialąsčių pašalino branduolį su motiniška DNR – taip sukurdami tarsi genetinį „tuščią lapą“. Tuomet į šią kiaušialąstę buvo įterpti dviejų patinų spermos branduoliai. Kritinis šio proceso etapas buvo tikslinis septynių imprintingo kontrolės sričių redagavimas – būtent šios sritys buvo susijusios su embrionų žūtimis dėl netinkamos jų reguliacijos.
Po genų redagavimo, rekonstruoti embrionai buvo implantuoti į surogatines pelių pateles. Iš 259 blastocistų gimė trys gyvi jaunikliai, iš kurių du sulaukė pilnos brandos. Svarbiausia, tokios pelės vystėsi normaliai ir galėjo susilaukti sveikų palikuonių, įrodydamos, kad androgenetinis paveldimumas gali lemti tiek gyvybę, tiek vaisingumą.
Pasekmės mokslui ir ateities perspektyvos
Nors dabartinis sėkmės rodiklis nėra aukštas, šis pasiekimas įrodo, kad tikslinis epigenetinis pertvarkymas gali įveikti žinduolių uniparentalinės reprodukcijos ribotumus. Tyrimo autoriai pažymi, kad šis procesas buvo kur kas sudėtingesnis nei palikuonių kūrimas iš dviejų patelių, nes reikalavo daugiau genetinių modifikacijų.
Ši sėkmė atveria naujų galimybių vaisingumo ir reprodukcinės medicinos srityje, gali padėti giliau suprasti genetines paveldimų sutrikimų priežastis ar net praplėsti nevaisingumo gydymo metodų arsenalą. Vis dėlto, tokių metodų taikymas kitoms žinduolių rūšims ar žmonėms kol kas išlieka tolima perspektyva, reikalaujanti tiek technologinių sprendimų, tiek etinių svarstymų.
Ekspertų įžvalgos
Tyrėjus žavi šio darbo transformacinis potencialas: „Siekiame pagerinti androgenetinių embrionų vystymąsi atkurdami pagrindinių imprintingo sričių epigenetinį statusą,“ rašoma publikacijoje. „Mūsų pastangomis pavyko sukurti vaisingas androgenetines peles, naudojant tik dviejų patinų genetinę medžiagą.“
Išvados
Sėkmingas pelių, turinčių tik paternalinę DNR, gimimas ir jų gebėjimas daugintis žymi svarbų žingsnį genetinės inžinerijos ir reprodukcinės biologijos pažangoje. Nors procedūra itin sudėtinga, o efektyvumas kol kas žemas, tai yra įrodymas, kad žinduolių gyvybė bei vaisingumas įmanomi vien tik iš dviejų tėvų pusės. Tobulėjant genų redagavimo technologijoms ir vykstant etinėms diskusijoms, toks tyrimas ateityje gali praplėsti vaisingumo gydymo galimybes ir atverti naujas žinduolių vystymosi bei paveldimumo pažinimo kryptis.
Kommentare