Με στόχο τη μελέτη των λεπτομερειών της φυλετικής αναπαραγωγής στα θηλαστικά μια ομάδα Κινέζων γενετιστών κατάφερε πρώτη φορά να φέρει στον κόσμο ποντικάκια που προέρχονται από δύο γονείς του ίδιου φύλου, από δύο μπαμπάδες ή, εναλλακτικά, από δύο μαμάδες.
Η συνταγή για τη μονοφυλετική προέλευση αυτών των οργανισμών, που στη φύση αναπαράγονται μόνο διφυλετικά, δηλαδή από την ένωση ενός αρσενικού με ένα θηλυκό, αποδείχτηκε αρκετά απλή: αρκούν μερικά βλαστικά εμβρυακά κύτταρα και ένα κομματάκι CRISPR.
Εδώ και μία δεκαετία σε διάφορα εργαστήρια πειραματίζονταν με τη μονοφυλετική αναπαραγωγή (αρσενικό-αρσενικό ή θηλυκό-θηλυκό) θηλαστικών. Πριν από μερικές ημέρες, ωστόσο, ανακοινώθηκε επίσημα στο ειδικό περιοδικό «Cell Stem Cell» ότι οι Κι Ζχου (Qi Zhou), Βέι Λι (Wei Li) και Μπαογιάνγκ Χου (Baoyang Hu) της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών κατάφεραν όχι μόνο να βελτιώσουν τον αριθμό των επιτυχημένων ενώσεων ανάμεσα σε αναπαραγωγικά κύτταρα του ίδιου φύλου, αλλά, πρώτη φορά, να φέρουν στη ζωή ποντικάκια που προήλθαν από την αφύσικη μονοφυλετική αναπαραγωγή στο εργαστήριο.
Στη φύση, στα θηλαστικά τα γαμετικά κύτταρα διαφοροποιούνται σε θηλυκά ωάρια και αρσενικά σπερματοζωάρια, αμφότερα αναγκαία για ένα ζωντανό έμβρυο, αυτή η φυλετική διαφοροποίηση αφορά καμιά εκατοστή γονίδια τα οποία ενεργοποιούνται επιλεκτικά είτε στα θηλυκά είτε στα αρσενικά και ευθύνονται για τα φυλετικά χαρακτηριστικά του εμβρύου που προκύπτει από την ένωσή τους.
Ετσι, όταν στο εργαστήριο ενώνονται μεταξύ τους δύο ωάρια (ή δύο σπερματοζωάρια) το γονιμοποιημένο κύτταρο που προκύπτει δεν είναι βιώσιμο επειδή δεν διαθέτει τα απαραίτητα ζεύγη από ενεργοποιημένα γονίδια που υπάρχουν σε κάθε φύλο.
Για να παρακάμψουν αυτό το βιολογικό-φυλετικό εμπόδιο, οι Κινέζοι ερευνητές κατέφυγαν σε ένα έξυπνο τέχνασμα: αντί να ενώσουν κατευθείαν τα δύο ωάρια, «γονιμοποίησαν» το ωάριο που πήραν από την πρώτη μητέρα με ένα βλαστικό εμβρυακό κύτταρο που προέκυψε από το ωάριο μιας δεύτερης μητέρας.
Τα βλαστικά κύτταρα είναι πολυδύναμα εμβρυακά κύτταρα που περιέχουν μόνο τα μισά από τα ζεύγη χρωμοσωμάτων, όπως και τα διαφοροποιημένα γαμετικά κύτταρα, δηλαδή τα ωάρια και τα σπερματοζωάρια. Σε αντίθεση, όμως, με τα γαμετικά κύτταρα τα βλαστικά κύτταρα δεν υπόκεινται στην αυστηρή γενωμική αποτύπωση που συνδέεται με το φύλο.
Το δεύτερο αποφασιστικό βήμα των ερευνητών ήταν η χρήση του συστήματος CRISPR για να «καθαρίσουν» τα βλαστικά κύτταρα. Το CRISPR είναι μια αποτελεσματική μέθοδος της Γενετικής Μηχανικής, η οποία καθιστά πολύ ταχύτερη και ακριβέστερη την τροποποίηση ή την αντικατάσταση του DNA, δηλαδή του γενετικού υλικού όλων των έμβιων οργανισμών.
Δικαίως, λοιπόν, το «σύστημα CRISPR» περιγράφεται ως το πιο ακριβές, μέχρι σήμερα, «μοριακό νυστέρι» που διαθέτουν οι ερευνητές, ένα πολύτιμο εργαλείο που τους επιτρέπει να «κόβουν και να ράβουν» κατά βούληση το DNA.
Οι Κινέζοι ερευνητές, λοιπόν, χρησιμοποίησαν την τεχνική CRISPR για να εξαλείψουν από αυτά τα βλαστικά κύτταρα τρεις ρυθμιστικές περιοχές των γονιδίων που σχετίζονται με το φύλο. Με αυτόν τον τρόπο δημιούργησαν 210 έμβρυα, από τα οποία προέκυψαν 29 ζωντανά βρέφη, ποσοστό επιτυχίας 14%.
Τα θηλυκά ποντίκια που προέκυψαν από δύο μαμάδες, όταν ενηλικιώθηκαν ζευγάρωσαν με φυσιολογικά αρσενικά, δίνοντας, εν μέρει, βιώσιμους απογόνους.
Πολύ πιο δύσκολη αποδείχτηκε η παραγωγή στο εργαστήριο ποντικών από γενετικό υλικό δύο μπαμπάδων. Βέβαια, σε αυτή την περίπτωση χρησιμοποίησαν βλαστικά κύτταρα από σπερματοζωάρια, καθώς και την τεχνική CRISPR για να εξαλείψουν, όμως, όχι τρεις αλλά επτά ρυθμιστικές περιοχές του γονιδιώματος.
Σε αυτή την περίπτωση, το αρσενικό γενετικό υλικό που προέκυψε από δύο πατρικά κύτταρα τοποθετήθηκε στη θέση του θηλυκού γενετικού υλικού, αφού πρώτα το είχαν αφαιρέσει από τον πυρήνα ενός ωαρίου.
Το ωάριο με τον αρσενικό πυρήνα εμφυτεύθηκε κατόπιν στη μήτρα υποκατάστατων μητέρων, εκεί τα έμβρυα από δύο μπαμπάδες διαφοροποιήθηκαν και γεννήθηκαν τελικά 12 ποντικάκια, ποσοστό επιτυχίας 2,5% σε αυτή την περίπτωση. Ομως, μόνο 2 από τα 12 νεογέννητα έζησαν πάνω από δύο μέρες και κανένα δεν κατάφερε να ενηλικιωθεί.
Παρ’ όλα αυτά, είναι ήδη ένα πολύ σημαντικό αποτέλεσμα, που οι Κινέζοι ερευνητές πιστεύουν ότι θα το βελτιώσουν, ενώ η αμέσως επόμενη πρόκληση θα είναι η εφαρμογή αυτών των γενετικών τεχνικών σε άλλα πιο σύνθετα είδη θηλαστικών, των πιθήκων μη εξαιρουμένων.
Η ανάπτυξη, στο άμεσο μέλλον, αυτού του ερευνητικού προγράμματος θα συμβάλει αποφασιστικά στη λεπτομερή κατανόηση των γονιδιακών και βιοχημικών αναπαραγωγικών μηχανισμών που, στο απώτερο μέλλον, θα φωτίσουν τις δυσλειτουργίες και τις παθήσεις στο ανθρώπινο είδος.
Πάντως, και αυτά τα πρόσφατα πειράματα επιβεβαιώνουν το γεγονός ότι ο γενετικός επαναπρογραμματισμός και η χειραγώγηση κατά βούληση των αναπαραγωγικών μηχανισμών του ανθρώπινου είδους είναι εξαιρετικά δύσκολα και επισφαλή για να αποτολμήσει κανείς να τα εφαρμόσει σε ομόφυλα άτομα που επιθυμούν διακαώς να αποκτήσουν δικά τους βιολογικά παιδιά.

Πηγή: www.efsyn.gr