Sme veľmi blízko k úplnému odstráneniu samčích embryí (u myší)


Výskumníci prvýkrát použili genetické inžinierstvo na takmer úplné odstránenie samcov v maternici cicavca – hoci tento cicavec bol myš. Neočakávajte, že liečba sa ukončí na klinike IVF vo vašej blízkosti – tento proces si vyžaduje aj genetické zmeny oboch rodičov.

Štúdia bola publikovaná 1. júla v časopise EMBO Reports.

Výskumníci použili CRISPR na selektívne zameranie a strihanie génov, ktoré kódujú tri enzýmy nevyhnutné pre embryonálny vývoj. Konečný výsledok? 95% zníženie počtu narodených samcov. [10 Amazing Things Scientists Just Did with CRISPR]

"Keď sa gény na tvorbu týchto enzýmov štiepia, oplodnené vajíčko sa nevyvíja," povedal Udi Qimron, jeden z autorov štúdie a profesor na Katedre klinickej mikrobiológie a imunológie na Lekárskej fakulte Tel Aviv University.

Výskumníci boli schopní potlačiť enzýmy len v mužských embryách tým, že zamerali systém, ktorý väčšina cicavcov používa na určenie pohlavia.

Myši, podobne ako ľudia, zdedia jeden pohlavný chromozóm od každého rodiča. Matka prispieva chromozómom X a otec určuje pohlavie potomstva tým, že prispieva buď chromozómom X alebo Y. Embryá, ktoré zdedili kombináciu XX, rastú do samíc a tie, ktoré zdedia kombináciu XY, sa vyvinú do samcov.

V tejto štúdii výskumníci využili systém určovania pohlavia XY tým, že vložili jednu časť návodu na orezanie DNA enzýmov na chromozóm X a druhú polovicu inštrukcií na chromozóm Y. Samice potomkov by tak urobili dve kópie tej istej polovice inštrukcií na odstrihnutie enzymatickej DNA, ktorá je neškodná. U samčích embryí však dve polovice inštrukcií zapadajú do seba a kódujú molekulárne nožnice, ktoré odstrihujú kritickú enzýmovú DNA. Týmto spôsobom bolo XX potomkov (tj samičiek) nepoškodených, zatiaľ čo takmer všetci potomkovia XY sa v priebehu 20-dňového tehotenstva myši nevyvinuli.

Anu Bashamboo, vedúci vedúci skupiny v oddelení pre ľudskú vývojovú genetiku v Pasteurskom inštitúte v Paríži, uznáva štúdiu ako prelom, ale poznamenáva, že postupy si vyžadujú dolaďovanie.

"Z údajov je jasné, že systém ešte nie je dokonalý," povedal pre agentúru Live Science Bashamboo, ktorý sa na štúdii nezúčastnil. "Protokoly a experimentálny dizajn je potrebné optimalizovať, aby sa zabezpečilo odstránenie všetkých mužských línií čo najskôr po oplodnení."

A niektorí muži prežili a jeden utrpel ťažké deformácie, dodal Bashamboo.

Výskumníci prezentovali svoju štúdiu ako dôkaz konceptu, ktorý objasňuje spôsob použitia v poľnohospodárskom prostredí, kde sú uprednostňované buď samce alebo samice.

"Ďalším krokom je presunúť ho na iné zvieratá okrem myší – ako sú kravy, kozy a kurčatá," povedal Qimron pre Live Science.

Napríklad v priemyselnom poľnohospodárstve sa jednodňové kurčatá chovajú ako sliepky na nosenie vajec, zatiaľ čo jednodňové kurčatá sa zabíjajú v miliardách, často plynujú, sú usmrtené elektrickým prúdom alebo sa živia v priebehu hodín po narodení.

"Môže to byť aj opačne, pretože v hovädzom priemysle sú muži viac žiadaní, pretože majú viac svalov a produkujú viac mäsa," povedal Qimron.

Hoci ich súčasná práca je zameraná na elimináciu mužského potomstva, vedci sa domnievajú, že by mohli vytvoriť podobný systém, ktorý zabráni rozvoju ženských embryí.

Qimron povedal, že metóda by mohla byť „v princípe“ použitá na výber pohlavia u ľudských potomkov, ale nemá obavy, že výskum povedie k neetickému použitiu u ľudí.

"Je pre mňa ťažké predstaviť si takéto zanedbanie povinnej starostlivosti," povedal.

Jiankui Je to 2018 tvrdenie, že vyrába geneticky upravených detí sa zvýšila globálne obavy o možnosti manipulácie genómov embryí. Regulačné orgány v Spojených štátoch a Európe umiestnili prísne obmedzenia na to, čo môžu genetici urobiť u ľudí.

„Existuje prísna regulácia[s] a smernice pre genetickú editáciu ľudských embryí a implantáciu modifikovaných embryí je prísne zakázané podľa predpisov FDA, “povedal Bashamboo.

A čo viac, tento systém vyžaduje aj genetické zmeny rodičov.

Hoci si myslí, že je to nepravdepodobné, Qimron nevylučuje možnosť, že by jeho práca mohla byť použitá niekde na svete.

"Ak sa šialený vládca v niektorej uzavretej krajine rozhodne, že chce dve línie ľudského – jedného produkujúceho vojaka a ostatných produkujúcich žien na iné účely – môže sa to stať s touto technológiou," povedal. "Dôkaz o koncepte je tam."

Pôvodne uverejnené dňa Živá veda,