Študija prvič kaže zdrave mišje potomce, rojene od istospolnih staršev – v tem primeru mater.
O biološka vidik zakaj sesalci potrebo po dveh nasprotnih spolih za razmnoževanje že zelo dolgo zanima raziskovalce. Znanstveniki poskušajo razumeti, kaj v resnici ovira dve materi ali dva očeta, da bi rodila potomca. Organizmi, razen sesalcev, kot so plazilci, ribe in dvoživke, proizvajajo potomce brez partnerja. Živali imajo tri različne načine reprodukcija (aseksualne, enospolne in spolne), toda sesalci, vključno z ljudmi, se lahko spolno razmnožujejo le, če sta vpletena dva starša nasprotnega spola.
Tudi s poglobljenim razumevanjem oploditve in napredka medicinske tehnologije v zadnjih desetletjih si je bilo nepredstavljivo ustvariti potomce sesalcev iz dveh istospolnih staršev. Razume se, da genetski material (DNA) je potrebna od obeh staršev (moškega in ženske) za razvoj, ker materina DNK in očetova DNK v bistvu tekmujeta med seboj za mesto v potomcu. In obstaja pregrada za genomsko vtiskovanje, tj materinski ali očetovski geni so vtisnjeni (označeni ali označeni glede na to, od koga so prišli) in nato izklopljeni v različnih fazah embrionalnega razvoja. To oviro je treba premagati. V materin genetski material in očetov genetski material so vtisnjeni različni geni, zato potomci sesalca potrebujejo genski material obeh spolov, da se aktivirajo vsi potrebni geni. Oba genska materiala sta tako ključnega pomena, ker bo potomec, ki ne dobi genskega materiala ne od očeta ne od matere, imel razvojne nepravilnosti in morda ne bo dovolj sposoben preživeti, da bi se rodil. Zato je preprosto nemogoče imeti istospolne starše.
Potomci dveh samic
V študiji, objavljeni v Matična matična celica, so znanstveniki s Kitajske akademije znanosti prvič ustvarili 29 živih in zdravih mišjih potomcev od istospolnih staršev, tukaj dveh bioloških mater. Ti dojenčki so postali odrasli in so lahko imeli tudi svoje običajne potomce. Znanstveniki so to dosegli z uporabo matičnih celic in ciljno usmerjeno manipulacijo/urejanjem genov, kar nakazuje, da je mogoče nekatere ovire uspešno premagati. Za ustvarjanje dvomaternih miši (miši z dvema materama) so uporabili celice, imenovane haploidne embrionalne matične celice (ESC), ki vsebujejo le polovico števila kromosomov in DNK samo enega od staršev (tukaj samice miši). Te celice so opisane kot podobne celicam, ki so predhodnica jajčec in sperme, in so bile navedene kot glavni razlog za to prebojno študijo. Raziskovalci so iz teh haploidnih ESC-jev, ki so vsebovali materino DNK, izbrisali tri genetske regije in te celice so bile nato injicirane v jajca, vzeta iz druge samice miši, ki je proizvedla 210 zarodkov, ki so nato tvorili 29 živih mišjih potomcev.
Znanstveniki so poskušali izdelati tudi miši z dvema očetoma (miši z dvema očetoma), vendar je bila uporaba moške DNK zahtevnejša, saj je vključevala spreminjanje haploidnih ESC, ki vsebujejo DNK moškega starša, in zahtevalo brisanje sedmih genetskih vtisnjenih regij. Te celice so bile injicirane skupaj s spermo drugega moškega miša v samico jajčne celice, ki ji je bilo odstranjeno jedro, ki vsebuje ženski genetski material. Zdaj ustvarjeni zarodki so imeli samo DNK moškega in so bili preneseni vzdolž placentnega materiala k nadomestnim materam, ki so jih nosile do polnega poroda. Vendar se ni dobro obneslo pri 12 donošenih miših (2.5 odstotka vseh), ki so se rodile od dveh očetov, saj so preživele le 48 ur.
To je ključna študija, v kateri se zdi, da so bile biološke ovire za razmnoževanje istospolnih sesalcev premagane, potem ko so bili analizirani genetski dejavniki, ki preprečujejo istospolno razmnoževanje. Razkrite genetske ovire so nekatere od najpomembnejših regij DNK, ki ovirajo razvoj miši z istospolnimi starši. Seveda je to prva študija, ki je ustvarila zdrave mišje potomce z istospolnimi starši, ki so primerljivi z običajnimi mišmi.
Ali je to mogoče storiti pri ljudeh?
Strokovnjaki pravijo, da tako obsežno genetsko manipulacijo morda ni mogoče izvesti pri večini sesalcev, zlasti pri ljudeh. Prvič, identifikacija genov, s katerimi bo treba manipulirati, je težavna, saj so "vtisnjeni geni" edinstveni za vsako vrsto. Obstaja veliko tveganje za nastanek resnih nepravilnosti in vpletenih je številna varnostna vprašanja. To je dolga pot, polna neverjetnosti, da bi se kaj takega lahko ponovilo pri ljudeh. In tehnološke ovire na stran, je stalna razprava o etičnih in praktičnih vprašanjih, vključenih v postopek. Kljub temu je ta študija zanimiv mejnik in jo je mogoče uporabiti za krepitev našega razumevanja oploditve in razvoja zarodkov. Lahko bi pomagal bolje razumeti neplodnost in izvor prirojenih bolezni. Študija se lahko v prihodnosti obsežno uporablja tudi pri kloniranju primerov raziskav na živalih.
***
{Izvirno raziskovalno nalogo lahko preberete s klikom na spodnjo povezavo DOI na seznamu citiranih virov}
Vir (i)
Zhi-Kun L et al. 2018. Generacija bimaternalnih in dvopaternalnih miši iz hipometiliranih haploidnih ESC z izbrisi regije vtiska. Matična matična celica. https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004
***
