Dvi mamos: Kaip ir tos pačios lyties pora pelių, jų palikuonys
Dmitrijus Kurkinis
Kinijos mokslininkų komanda sugebėjo pasiekti sveikų palikuonių atsiradimas tos pačios lyties porose pelių. Eksperimentas pakeisti genetinį kodą buvo atliktas dalyvaujant vyrų porai ir pora moterų. Pelėms, turinčioms tik tėvų genus, mirė dvi dienas po gimimo, o pelėms, gimusioms dviejų motinų DNR, jaučiasi gerai ir nemato kitokių nei įprastų savo pačių rūšių individų - jie netgi sugebėjo suteikti palikuonių.
Šis įvykis vadinamas genų inžinerijos proveržiu: iki šiol žinduoliai galėjo daugintis tik dalyvaujant vyrų ir moterų genetinei medžiagai - šis derinys buvo privalomas. Kitų klasių gyvūnų, įskaitant žuvis, roplius ir varliagyvius, atstovai gali gaminti palikuonius be kito partnerio dalyvavimo, tačiau žinduolių pasaulyje buvo nepagrįsta spaudos taisyklė.
Biologinis spaudos fenomenas nebuvo išsamiai ištirtas, tačiau apskritai jis laikomas konkurencija tarp dviejų DNR, motinos ir tėvų, kurių genai gaus palikuonis. Šio proceso metu dalis palikuonių genetinio kodo paveldima iš patelių, kita dalis - iš vyrų, o nepanaudoti genai kiekvienoje grandinėje yra „išjungti“ natūraliais cheminiais „duslintuvais“. Gryninant tos pačios lyties tėvų genus, jis paprastai nesėkmingas dėl to, kad tos pačios DNR grandinės išlieka „įjungtos“ arba „išjungiamos“. Tai lemia genetinius anomalijas jau vaisiaus vystymosi ir dažniausiai persileidimo stadijoje.
Ar galima sąmoningai redaguoti DNR taip, kad genai „įsijungtų“ ir „išjungtų“ teisingai ir sudarytų visavertį derinį, kuris užtikrintų sveikų palikuonių gimimą? Šį klausimą paprašė Kinijos mokslininkai - ir jam buvo gautas šiek tiek teigiamas atsakymas. Pirma, jie turėjo nustatyti tas DNR sritis, kurios yra atsakingos už spausdinimą, ir pašalinti jas, kad nebūtų pažeistos kitos gyvybiškai svarbios sritys. Šioms juvelyrikos operacijoms taikoma CRISPR / Cas9 technologija, leidžianti redaguoti genetines grandines. Abiejuose eksperimentuose mokslininkai sukūrė haploidines ląsteles (turinčias pusę chromosomų rinkinio) pelių kamieninių ląstelių, iš kurių kai kurios buvo paverstos „pseudospermu“ genetiniu redagavimu, o kitos - kiaušinių imitacija.
Vyrų pelių atveju, haploidinės ląstelės redagavimas pasirodė esąs daug sudėtingesnis: šiam tikslui vietoj trijų turėjo būti pašalintos septynios genetinės sritys (kaip ir moterų poros atveju), ir netgi to nepakanka, remiantis tuo, kad eksperimentas su vyrais baigėsi nesėkme. „Greitas dviejų vyrų palikuonių mirtis rodo, kad nežinomos kliūtys vis dar išlieka reprodukcijos ir vystymosi kelyje“, - sakė vienas iš tyrimo autorių - dr. Hu Baoyang. „Sėkmingas dviejų vyrų palikuonių atgaminimas vyksta labai retai, tik matome tam tikrų rūšių žuvyse ir tik laboratorijoje.
Nors pelės, gimtos iš dviejų motinų, atrodo sveikos, tiek jų, tiek jų palikuonių genetiniai sutrikimai gali pasirodyti daug vėliau.
Eksperimentas su dviejų moterų DNR pasirodė esąs daug sėkmingesnis: iš dviejų šimtų dešimties gautų embrionų dvidešimt devyni gimė gyvi, iš kurių septyni iš jų galėjo suteikti palikuonis (jau be genetikų įsikišimo, įprastu būdu pelėms).
Ar tai reiškia, kad reprodukcinės technologijos yra tokios, kad tos pačios lyties tėvai gali turėti šimtą procentų vaikų (biologiniu požiūriu)? Neskubėkite išvadų. Kinijos mokslininkai atliko puikų darbą, tačiau jie nekelia uždavinio perkelti iš pelių į žmones. Be to, kaip sako dr. Zhang Yi iš Harvardo medicinos mokyklos, toks perėjimas yra „bent dešimt kartų sunkesnis“.
Šį požiūrį palaiko daugelis mokslo pasaulio komentatorių. Jie sutinka, kad genetinių redagavimo žmogaus genams plėtra užtruks daug daugiau laiko ir per trumpą laiką neatrodo tikra. Taip pat dėl etinių priežasčių: nors iš dviejų motinų gimę pelės atrodo sveikos, jų ir jų palikuonių genetiniai sutrikimai gali pasirodyti daug vėliau. Žmonių atveju mokslininkai tiesiog negali sau leisti tokios rizikos. „Tokiais atvejais saugumo klausimas man yra svarbus“, - sako advokatas Sonya Souter, George'o Vašingtono universiteto bioetikos profesorius.
„Žmogaus vaiko kūrimas tokiu būdu atrodo kaip neįsivaizduojamas uždavinys“, - sako Christophe Galische, mokslininkas Francis Crick institute Londone, pažymėdamas, kad „[tyrinėjimų] autoriai atliko labai svarbų žingsnį mokydamiesi, kodėl žinduoliai gali atgaminti tik seksualiai“. .
nuotraukos: Afrikos studija - stock.adobe.com