Molekularni biolog napravio miša uz pomoć dva oca, bez majke i ne može da veruje šta se desilo

Kako su naučnici uspeli da stvore miša sa dva oca?

Ovo nije prvi slučaj u kojem su naučnici uspeli da stvore miša sa dva biološka oca. Japanski istraživači su 2023. godine postigli sličan rezultat koristeći drugačiju tehniku. Međutim, raniji pokušaji da se iz muških matičnih ćelija stvore jajne ćelije uglavnom su propadali – mladunci su pokazivali ozbiljne razvojne anomalije i nisu preživljavali (ScienceAlert)

Novi kineski "bi-očinski" miševi, međutim, pokazali su se znatno otpornijima. Iako su sterilni i ne mogu da se razmnožavaju, uspeli su da prežive do odraslog doba bez fatalnih problema sa disanjem ili ishranom, što je čest problem kod ovakvih eksperimenata.

Ipak, i dalje postoje značajna ograničenja – polovina mladunaca nije doživela odraslo doba, a gotovo 90% embriona nije preživelo do rođenja. To znači da tehnika zahteva dalja poboljšanja kako bi se povećala njena efikasnost.

Kako ovaj eksperiment pomaže ljudskoj genetici?

Iako je nauka još daleko od primene ove tehnologije na ljudima, Li i njegov tim ističu da njihova istraživanja mogu doprineti boljem razumevanju urođenih genetskih poremećaja koji nastaju na sličan način.

Normalno, kada spermatozoid oplodi jajnu ćeliju, dolazi do uparivanja gena, pri čemu se jedan deo genetskog materijala "isključuje" kako bi se osigurala pravilna ekspresija. Kada se genetski materijal kombinuje iz dva spermatozoida, dolazi do dvostrukog isključivanja određenih gena, što može uzrokovati ozbiljne razvojne probleme.

Ovaj fenomen poznat je kao poremećaj imprintinga, jer pravilna aktivacija određenih gena zavisi od doprinosa oba roditelja – muškog i ženskog.

Kineski naučnici uspeli su da prilagode 20 ključnih gena koji su odgovorni za ove probleme, koristeći napredne genetske tehnike, uključujući brisanje gena, uređivanje genetskih regiona i umetanje ili brisanje genetskih sekvenci.

Moguće primene u medicini i budućnost istraživanja

Stručnjaci veruju da bi ova tehnologija mogla revolucionisati regenerativnu medicinu i istraživanja matičnih ćelija. Kako ističe istraživač Wei Li sa CAS-a:

"Ovaj rad pomaže u rešavanju mnogih ograničenja u istraživanjima matičnih ćelija i regenerativne medicine."

Njegov kolega Ći Žou dodaje:

"Genetski imprinting dugo se smatrao glavnom preprekom za bespolnu reprodukciju kod sisara. Čak i kada se veštački kreiraju embrioni sa dva oca ili dve majke, oni obično ne uspevaju da se pravilno razviju zbog ovih genetskih ograničenja."

Iako su japanski naučnici još 2004. godine uspešno stvorili miševe sa dvema majkama i bez oca, stvaranje potomstva bez jajne ćelije predstavlja daleko veći izazov. To je zato što jajna ćelija sadrži ključne nutritivne sastojke i mehanizme neophodne za razvoj embriona, dok zrela spermatozoidna ćelija ne može da se podeli i stvori druge ćelije.

Da bi rešili ovaj problem, naučnici su morali da kreiraju "jajolike" ćelije iz muških embrionalnih matičnih ćelija, a zatim ih oplode spermom drugog mužjaka. Pre samog procesa oplodnje, genetski imprinting je modifikovan kako bi se osiguralo da samo jedna kopija svakog gena bude aktivna kod potomaka.

Uspeh kineske metode – bolji rezultati od japanske tehnike

Novi metod povećao je uspešnost stvaranja bi-očinskih miševa. Japanski istraživači su 2023. godine uspeli da dovedu samo 1,1% embriona do faze živorođenja, dok je kineska tehnika povećala ovu stopu na 13%.

Međutim, kineski miševi, za razliku od japanskih, nisu sposobni za reprodukciju. Istraživači veruju da bi dalje prilagođavanje imprinting gena moglo omogućiti stvaranje zdravih miševa sa dva oca koji bi mogli proizvesti održive polne ćelije.

"Dalja istraživanja mogla bi dovesti do novih terapijskih strategija za lečenje bolesti povezanih sa genetskim imprintingom," zaključuje Ži-kun Li.

Zaključak
Otkriće kineskih naučnika predstavlja važan korak u razumevanju genetike, embrionalnog razvoja i biomedicinskih istraživanja. Iako je ova tehnologija još u eksperimentalnoj fazi i daleko od primene kod ljudi, ona pruža nove uvide u regenerativnu medicinu i lečenje genetskih poremećaja.

Buduća istraživanja mogla bi dodatno poboljšati ovu metodu, otvarajući vrata revolucionarnim mogućnostima u oblasti reproduktivne biologije i genetskog inženjeringa.