Studiul arată pentru prima dată pui sănătoși de șoarece născuți din părinți de același sex - în acest caz mame.
biologic aspectul de ce mamifere nevoie de două sexe opuse pentru a procrea a intrigat cercetătorii de foarte mult timp. Oamenii de știință încearcă să înțeleagă ce împiedică cu adevărat doi mame sau doi tați să aducă un urmaș. Alte organisme decât mamiferele, cum ar fi reptilele, peștii și amfibienii, produc un descendent fără partener. Animalele au trei moduri diferite de reproducere (asexuat, unisexual și sexual), dar mamiferele, inclusiv oamenii, pot suferi reproducere sexuală numai în cazul în care sunt implicați doi părinți de sex opus.
Chiar și cu o înțelegere aprofundată a fertilizării și a progresului în tehnologia medicală din ultimele decenii, a fost de neconceput să se producă un descendent de mamifer din doi părinți de același sex. Se înțelege că materialul genetic (ADN-ul) este necesar de la ambii părinți (bărbați și femei) pentru dezvoltare, deoarece ADN-ul mamei și ADN-ul tatălui concurează practic unul cu celălalt pentru un loc în urmași. Și există o barieră de imprimare genomică, adică sigură matern sau genele paterne sunt imprimate (marcate sau etichetate în funcție de cine provin) și apoi oprite în timpul diferitelor faze ale dezvoltării embrionare. Această barieră trebuie depășită. Diferite gene sunt imprimate în materialul genetic al mamei și în materialul genetic al tatălui, astfel încât un descendent al unui mamifer are nevoie de material genetic de la ambele sexe pentru ca toate genele necesare să fie activate. Ambele materiale genetice sunt, prin urmare, cruciale, deoarece un descendent care nu primește material genetic nici de la tată sau de la mamă va avea anomalii de dezvoltare și poate să nu fie suficient de viabil pentru a se naște. Acesta este motivul pentru care este imposibil să ai părinți de același sex.
Progenitură de la două femele
Intr-un studiu publicat in Cell Stem Cell, oamenii de știință de la Academia Chineză de Științe au produs pentru prima dată 29 de pui de șoareci vii și sănătoși din părinți de același sex, aici două mame biologice. Acești bebeluși au devenit adulți și au putut să aibă și propria lor descendentă normală. Oamenii de știință au reușit acest lucru folosind celule stem și manipularea/editarea țintită a genelor, ceea ce sugerează că unele bariere pot fi depășite cu succes. Pentru a crea șoareci bi-materni (șoareci cu două mame), au folosit celule numite celule stem embrionare haploide (ESC) care conțineau doar jumătate din numărul de cromozomi și ADN doar de la un părinte (aici șoarece femelă). Aceste celule sunt descrise ca fiind similare cu celulele care sunt precursoare ale ouălor și spermei și au fost indicate drept principalul motiv pentru acest studiu inovator. Cercetătorii au șters trei regiuni de amprentare genetică din aceste ESC-uri haploide care conțineau ADN-ul mamei, iar aceste celule au fost apoi injectate în ouă luate de la un alt șoarece femelă producând 210 embrioni care apoi au format 29 de descendenți de șoareci vii.
Oamenii de știință au încercat, de asemenea, să producă șoareci bi-paterni (șoareci cu doi tați), dar utilizarea unui ADN de sex masculin a fost mai dificilă, deoarece a implicat modificarea ESC-urilor haploide care conțineau ADN-ul părinților de sex masculin și a necesitat ștergerea a șapte regiuni de amprentare genetică. Aceste celule au fost injectate împreună cu spermatozoizii unui alt șoarece mascul într-o celulă ou femelă din care a fost îndepărtat nucleul care conține material genetic feminin. Embrionii creați acum aveau doar ADN de la bărbați, au fost transferați de-a lungul materialului placentar către mamele surogat care le-au purtat până la termen. Cu toate acestea, nu a funcționat bine pentru cei 12 șoareci la termen (2.5% din total) care s-au născut din doi tați, deoarece au supraviețuit doar 48 de ore.
Acesta este un studiu crucial în care barierele biologice de reproducere de la mamifere de același sex par să fi fost depășite după ce au fost analizați factorii genetici care împiedică reproducerea de același sex. Obstacolele genetice dezvăluite sunt unele dintre cele mai importante regiuni ADN care împiedică dezvoltarea șoarecilor cu părinți de același sex. Provocator, desigur, acesta este primul studiu care produce descendenți de șoareci sănătoși cu părinți de același sex, care sunt comparabili cu șoarecii obișnuiți.
Se poate face acest lucru la oameni?
Experții spun că o astfel de manipulare genetică extinsă ar putea să nu fie fezabilă la majoritatea mamiferelor, în special la oameni. În primul rând, identificarea genelor care vor trebui manipulate este dificilă, deoarece „genele imprimate” sunt unice pentru fiecare specie. Există un risc ridicat de apariție a anomaliilor severe și există numeroase probleme de siguranță implicate. Aceasta este o cale lungă încărcată cu neplauzibilitatea că așa ceva ar putea fi replicat la oameni. Și obstacolele tehnologice deoparte, este o dezbatere continuă despre problemele etice și practice implicate în procedură. Cu toate acestea, acest studiu este o piatră de hotar interesantă și poate fi folosit pentru a ne consolida înțelegerea despre fertilizare și dezvoltarea embrionară. Ar putea ajuta la înțelegerea mai bună a infertilității și a originii bolilor congenitale. Studiul poate fi, de asemenea, utilizat pe scară largă în cercetarea animalelor exemplu de clonare în viitor.
***
{Puteți citi lucrarea originală de cercetare făcând clic pe linkul DOI de mai jos în lista surselor citate}
Sursa (s)
Zhi-Kun L şi colab. 2018. Generarea de șoareci bimaterni și bipaterni din ESC-uri haploide hipometilate cu ștergeri ale regiunii de imprimare. Cell Stem Cell. https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004
***
