Chińscy naukowcy ogłosili na łamach czasopisma "Cell Stem Cell", że z pomocą techniki modyfikacji komórek macierzystych udało im się stworzyć mysz, pochodzącą wyłącznie od dwóch ojców, która przeżyła do dorosłości. Badanie rzuca nowe światło na możliwości reprodukcji jednopłciowej u ssaków, pokonując dotychczasowe, wydawałoby się, nieprzekraczalne bariery. Sami autorzy przyznają, że nie wiadomo, czy ta technologia ostatecznie mogłaby być stosowana do rozwiązywania problemów zdrowotnych ludzi. Liczą jednak na otwarcie obiecującej ścieżki dla postępu w medycynie regeneracyjnej.
Dotychczasowe próby stworzenia myszy z dwoma ojcami kończyły się niepowodzeniem - embriony rozwijały się tylko do pewnego etapu, po czym przestawały rosnąć. Kluczem do powodzenia tego eksperymentu okazało się ukierunkowanie na specyficzne geny imprintingowe, czyli niosące tzw. rodzicielskie piętno genomowe, polegające na modyfikacji danego genu w zależności od jego pochodzenia (od ojca lub od matki).
Geny imprintingowe regulują ekspresję genów na różne sposoby. Ta praca pomoże przezwyciężyć szereg ograniczeń w badaniach nad komórkami macierzystymi i medycyną regeneracyjną - przekonuje kierujący badaniami Wei Li z Chińskiej Akademii Nauk (CAS) w Pekinie.
Geny imprintingowe, jak wyjaśnia współautor pracy, Qi Zhou z CAS, były uważane za fundamentalną barierę w reprodukcji jednopłciowej u ssaków. Nawet przy tworzeniu sztucznych embrionów od dwóch matek lub dwóch ojców, ich rozwój był zaburzony z powodu tych genów. W najnowszej pracy naukowcy zmodyfikowali z pomocą różnych technik 20 kluczowych genów imprintingowych. Odkryli, że te modyfikacje nie tylko umożliwiły stworzenie zwierząt od dwóch ojców, które czasem dożywały dorosłości, ale także doprowadziły do osiągnięcia komórek macierzystych o bardziej stabilnej pluripotencjalności, czyli zdolności do różnicowania się w dowolny typ komórek somatycznych.
Te wyniki dostarczają silnych dowodów na to, że anomalie imprintingowe są główną barierą dla reprodukcji jednopłciowej u ssaków mówi współautor pracy Guan-Zheng Luo z Sun Yat-sen University w Kantonie. Nasze podejście to może znacząco poprawić wyniki rozwoju embrionalnych komórek macierzystych i sklonowanych zwierząt, otwierając obiecującą ścieżkę dla postępu w medycynie regeneracyjnej - dodaje.
Naukowcy przyznają, że ich praca ma kilka ograniczeń. Tylko 11,8 proc. żywotnych embrionów było zdolnych do rozwoju aż do narodzin, a nie wszystkie urodzone myszy dożywały dorosłości z powodu wad rozwojowych. Większość z tych, które dożyły dorosłości, miała zmieniony wzrost i skróconą długość życia. Ponadto, myszy, które dożyły dorosłości, były niepłodne, chociaż wykazywały zwiększoną efektywność klonowania.
Dalsze modyfikacje genów imprintingowych mogą potencjalnie ułatwić tworzenie zdrowych myszy z dwoma ojcami zdolnych do produkcji żywotnych komórek rozrodczych i prowadzić do nowych strategii terapeutycznych dla chorób, które wiążą się z imprintingiem - dodaje Zhi-Kun Li z CAS.
Zespół zapowiada kontynuację badań nad tym, jak modyfikacje genów imprintingowych mogą prowadzić do embrionów o wyższym potencjale rozwojowym. Planują również rozszerzyć opracowane podejścia eksperymentalne na większe zwierzęta, w tym małpy, choć zauważają, że będzie to wymagało znacznego czasu i wysiłku, ponieważ kombinacje genów imprintingowych u małp znacząco różnią się od tych u myszy.
Sami autorzy przyznają, że nie wiadomo, czy ta technologia ostatecznie mogłaby być stosowana do rozwiązywania problemów zdrowotnych ludzi. Międzynarodowe Towarzystwo Badań nad Komórkami Macierzystymi w swoich wskazaniach etycznych nie zezwala na dziedziczną edycję genomu w celach reprodukcyjnych, ani na używanie komórek rozrodczych pochodzących z ludzkich komórek macierzystych do reprodukcji, ponieważ obecnie uznaje się to za niebezpieczne.
