Δύο μητέρες: Όπως το ζεύγος ποντικιών του ίδιου φύλου έχει απόγονα

Ντμίτρι Κουρκίν

Η κινεζική ομάδα επιστημόνων ήταν σε θέση να επιτύχει εμφάνιση υγιούς απογόνου στο ζευγάρι ποντικιών του ίδιου φύλου. Ένα πείραμα για την αλλαγή του γενετικού κώδικα διεξήχθη με τη συμμετοχή ενός ζευγαριού αρρένων και ενός ζευγαριού θηλυκών. Τα ποντίκια που είχαν μόνο πατρικά γονίδια πέθαναν δύο ημέρες μετά τη γέννηση, ενώ τα ποντίκια που γεννήθηκαν με το DNA δύο μητέρων αισθάνονται καλά και δεν φαίνονται διαφορετικά από τα συνηθισμένα άτομα του δικού τους είδους - κατάφεραν να δώσουν και απόγονοι.

Αυτή η εκδήλωση ονομάζεται μια σημαντική ανακάλυψη στη γενετική μηχανική: μέχρι τώρα τα θηλαστικά ήταν σε θέση να αναπαραχθούν μόνο με τη συμμετοχή γενετικού υλικού από αρσενικά και θηλυκά - αυτός ο συνδυασμός ήταν υποχρεωτικός. Εκπρόσωποι άλλων κατηγοριών ζώων - συμπεριλαμβανομένων των ψαριών, των ερπετών και των αμφιβίων - μπορούν να παράγουν απογόνους χωρίς τη συμμετοχή άλλου εταίρου, αλλά στον κόσμο των θηλαστικών υπήρξε ένας αδιάσπαστος κανόνας αποτύπωσης.

Το φαινόμενο βιολογικής αποτύπωσης δεν έχει διερευνηθεί πλήρως, αλλά θεωρείται γενικά ως ένα είδος ανταγωνισμού μεταξύ δύο DNA, μητρικής και πατρικής, για τα γονίδια των οποίων θα λάβουν τους απογόνους. Ως αποτέλεσμα αυτής της διαδικασίας, ένα μέρος του γενετικού κώδικα των απογόνων κληρονομείται από θηλυκά, ένα άλλο μέρος - από τα αρσενικά, και τα αχρησιμοποίητα γονίδια σε κάθε μια από τις αλυσίδες «απενεργοποιούνται» από φυσικούς χημικούς «σιγαστήρες». Στην περίπτωση μίξης γονιδίων γονέων ομοφυλοφίλων, συνήθως αποτυγχάνει εξαιτίας του γεγονότος ότι οι ίδιες ίνες DNA παραμένουν είτε "ενεργοποιημένες" είτε ταυτόχρονα "απενεργοποιημένες". Αυτό οδηγεί σε γενετικές ανωμαλίες ήδη στο στάδιο της εμβρυϊκής ανάπτυξης και, πιο συχνά, σε αποβολή.

Είναι δυνατόν να επεξεργαστεί σκόπιμα το DNA έτσι ώστε τα γονίδια "να ανάψουν" και να "απενεργοποιηθούν" με τον σωστό τρόπο και να δημιουργήσουν ένα πλήρες συνδυασμό που θα διασφαλίσει τη γέννηση υγιούς απογόνου; Αυτή η ερώτηση ζητήθηκε από Κινέζους ερευνητές - και έλαβε μια κάπως θετική απάντηση σε αυτό. Πρώτον, έπρεπε να εντοπίσουν εκείνες τις περιοχές DNA που είναι υπεύθυνες για την αποτύπωση και να τις αφαιρέσουν ώστε να μην βλάψουν άλλους ζωτικούς τομείς. Για αυτή τη λειτουργία κοσμημάτων εφαρμόστηκε η τεχνολογία CRISPR / Cas9, επιτρέποντας την επεξεργασία γενετικών αλυσίδων. Και στα δύο πειράματα, οι επιστήμονες δημιούργησαν απλοειδή κύτταρα (που περιέχουν μισό σύνολο χρωμοσωμάτων) από βλαστικά κύτταρα ποντικού, μερικά από τα οποία μετατράπηκαν σε «ψευδοσπερμία» μέσω γενετικής επεξεργασίας και άλλα σε απομίμηση αυγών.

Στην περίπτωση των αρσενικών ποντικών, η επεξεργασία του απλοειδούς κυττάρου αποδείχθηκε πολύ πιο δύσκολη: για αυτό, έπρεπε να αφαιρεθούν επτά γενετικές περιοχές αντί για τρεις (όπως στην περίπτωση ενός ζεύγους θηλυκών), ακόμη και αυτό δεν αρκούσε, κρίνοντας το γεγονός ότι το πείραμα στα αρσενικά τελείωσε σε αποτυχία. «Ο γρήγορος θάνατος των απογόνων [δύο ανδρών] δείχνει ότι τα άγνωστα εμπόδια εξακολουθούν να παραμένουν στην πορεία της αναπαραγωγής και της ανάπτυξης», δήλωσε ένας από τους συγγραφείς της μελέτης, Δρ Χου Μπάογιανγκ: «Η επιτυχής αναπαραγωγή των απογόνων από δύο αρσενικά συμβαίνει πολύ σπάνια, το βλέπουμε μόνο σε ορισμένα είδη ψαριών και μόνο στο εργαστήριο. "

Αν και τα ποντίκια που γεννιούνται από δύο μητέρες φαίνονται υγιή, οι γενετικές ανωμαλίες και στις δύο αυτές και στους απογόνους τους μπορεί να φαίνονται πολύ αργότερα.

Το πείραμα με το DNA δύο θηλυκών αποδείχθηκε πολύ πιο επιτυχημένο: από τα διακόσια δέκα από τα έμβρυα που ελήφθησαν, είκοσι εννέα γεννήθηκαν ζωντανοί, επτά από τους οποίους με τη σειρά τους μπορούσαν να δώσουν απόγονο (ήδη χωρίς την παρέμβαση των γενετιστών, όπως συνηθίζεται στους ποντικούς).

Μήπως αυτό σημαίνει ότι οι αναπαραγωγικές τεχνολογίες βρίσκονται στα πρόθυρα να επιτρέπεται στους γονείς του ιδίου φύλου να έχουν εκατό τοις εκατό «παιδιά» (από βιολογική άποψη); Μην βιαστείς στα συμπεράσματα. Οι Κινέζοι επιστήμονες έχουν κάνει εξαιρετική δουλειά, αλλά δεν θέτουν το καθήκον να μετακινούνται από ποντίκια σε ανθρώπους. Επιπλέον, όπως σημειώνει ο Δρ. Zhang Yi από την Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ, μια τέτοια μετάβαση είναι "τουλάχιστον δέκα φορές πιο δύσκολη".

Αυτή η άποψη μοιράζεται πολλοί σχολιαστές από τον επιστημονικό κόσμο. Συμφωνούν ότι η ανάπτυξη της γενετικής επεξεργασίας για τα ανθρώπινα γονίδια θα πάρει πολύ περισσότερο χρόνο και βραχυπρόθεσμα δεν φαίνεται πραγματική. Για ηθικούς λόγους: αν και τα ποντίκια που γεννήθηκαν από δύο μητέρες φαίνονται υγιή, οι γενετικές ανωμαλίες σε αυτούς και στους απογόνους τους μπορεί να φαίνονται πολύ αργότερα. Στην περίπτωση των ανθρώπων, οι επιστήμονες απλά δεν μπορούν να αντέξουν τέτοιο κίνδυνο. "Σε τέτοια πράγματα, το ζήτημα της ασφάλειας είναι σημαντικό για μένα", λέει ο δικηγόρος Sonya Souter, καθηγητής βιοηθικής στο Πανεπιστήμιο George Washington.

«Δημιουργώντας ένα ανθρώπινο παιδί με αυτό τον τρόπο μοιάζει με ένα αδιανόητο έργο», λέει ο Christophe Galische, επιστήμονας στο Francis Crick Institute στο Λονδίνο, σημειώνοντας ότι «οι συντάκτες της έρευνας έκαναν ένα εξαιρετικά σημαντικό βήμα στη μελέτη του γιατί τα θηλαστικά μπορούν μόνο να αναπαραχθούν σεξουαλικά». .

φωτογραφίες: Αφρική Studio - stock.adobe.com