Same-Sex Ouders: Mouse Babies geboren uit 2 moeders overleven in nieuwe studie

Iedereen weet dat er een man en een vrouw nodig zijn om een ​​baby te maken. Maar wat een nieuwe studie van de Chinese Academie van Wetenschappen suggereert, is dat misschien doet het dat niet. In een nieuwe studie meldt het team van wetenschappers dat ze het schijnbaar onmogelijke hebben gedaan: gezonde baby-muizen produceren twee moeders. De onderzoekers beschrijven hun prestatie in een baanbrekend nieuw papier in Cel stamcel.

Het fenomeen ouderlijk geslacht is van nature waargenomen bij reptielen, vissen, amfibieën en ongewervelde dieren, maar het werd nooit gedacht dat dit bij zoogdieren mogelijk was, die zich anders reproduceren. Maar zoals het team in hun paper beschreef, volstond het alleen maar om de genetische beperkingen te overwinnen die seks van hetzelfde geslacht normaliter onmogelijk maken. Het team, dat ook onderzoekers van Northeast Agricultural University in Harbin, China omvatte, gebruikte een combinatie van stamcellen en CRISPR-genbewerking voor het produceren van gezonde muizen van twee moeders. Interessant is dat ze hetzelfde probeerden met embryo's van twee vaders, maar die nakomelingen leefden maar een paar dagen.

In het artikel beschrijven ze de bizarre, ingenieuze manier waarop de muisembryo's werden gevormd met behulp van een ei van de ene moeder een stamcel van een andere moeder. De doorbraak van het team was uitzoeken hoe het DNA van de stamcel te manipuleren zodat de baby's geen geboorteafwijkingen zouden hebben.

Zoals het team in hun paper uitlegt, wanneer het genetisch materiaal van twee moeders is gefuseerd om een ​​embryo te maken, ontstaan ​​ontwikkelingsproblemen uit de genetische "afdrukken" achtergelaten door elke ouder op hun respectieve genen. Zoogdier reproductieve systemen waren niet ontworpen om de fusie van DNA van twee ouders van hetzelfde geslacht te ondersteunen, maar het team besefte dat de natuurlijke obstakels om dit te doen konden worden overwonnen. De onderzoekers gebruikten eenvoudigweg CRISPR-Cas9 om de drie genen te wissen die die ouderlijke afdrukken droegen.

Dus het team nam het haploïde DNA (dat wil zeggen, het was maar de helft van de normale hoeveelheid DNA die nodig is voor reproductie) van de ene moeder, veegde het schoon van alle ouderlijke afdrukken en voegde dat DNA vervolgens in een ei (ook haploïde).) van de andere moeder. Twee helften vormden een geheel en het embryo ontwikkelde zich normaal. Uit 210 van dergelijke embryo's hebben de wetenschappers 29 levende muizen geboren. Deze 'tweekleppige' muizen floreerden, leefden in volwassenheid en produceerden zelfs eigen baby's.

"Eerder hebben we muizen afgeleid van twee vrouwelijke ouders met een of twee DNA-regio-modificaties, maar al deze muizen vertoonden een aanzienlijke groeiretardatie vóór of na de geboorte," Zhou Qi, Ph.D., een professor in ontwikkelingsbiologie aan de Chinese Academie van het Institute of Zoology Sciences en een van de coauteurs van de paper, vertelde het South China Morning Post. "Nu hebben we een derde DNA-regio gevonden om bimaternale muizen te verwijderen en te produceren - die van twee moeders - met normale groei en gedrag."

De "tweekamerlijke" muizen geboren uit twee mannetjes deden het niet zo goed, wat suggereert dat onderzoekers meer werk voor de boeg hebben om de locaties van de ingeprente genen in embryonale stamcellen van mannelijke muizen te lokaliseren. Die procedure was iets ingewikkelder: het team moest eerst haploïde DNA combineren met een spermacel en vervolgens al dat DNA in een eicel stoppen die ontdaan was van zijn genetisch materiaal (zelfs als DNA van twee mannen komt, moet je nog steeds een ei om een ​​baby te laten groeien in de baarmoeder).

"Er kunnen enkele belangrijke onbekende ingeprinte gebieden zijn die moeten worden aangepast voor de overleving van tweekoppige muizen. We zijn van plan de noodzakelijke imprinting-aanpassingen te ontleden die de overleving van tweekoppige muizen tot volwassenheid kunnen ondersteunen, "Wei Li, Ph.D., een stamcelonderzoeker bij het CAS Institute of Zoology en een van de co-auteurs van de studie, vertelde Forbes.

Hoe vreemd en fascinerend dit onderzoek ook is, het is moeilijk om je niet af te vragen: Waarom? Er zijn veel goede redenen: door te begrijpen hoe genetische defecten ontstaan ​​in het geval van muizen van ouders van hetzelfde geslacht, leggen wetenschappers de basis voor een beter begrip van hoe genetische fouten kunnen ontstaan ​​en blijven bestaan ​​bij mensen.

"Het onderzoek kan zelfs leiden tot de ontwikkeling van manieren voor koppels van hetzelfde geslacht om gezonde kinderen van hun eigen te reproduceren," Teresa Holm, Ph.D., een onderzoeksmedewerker in de moleculaire geneeskunde en pathologie aan de Universiteit van Auckland, die niet 't betrokken bij het nieuwe onderzoek, verteld BBC nieuws. Ze wees er echter ook op dat er "aanzienlijke ethische en veiligheidsproblemen zijn die overwonnen moeten worden".

Voorlopig erkennen de auteurs van de nieuwe studie dat het nog lang zal duren voordat dit soort reproductie bij de mens plaatsvindt, zowel om wetenschappelijke als ethische redenen.

"We kunnen niet beweren dat deze techniek in de toekomst nooit bij mensen kan worden gebruikt. Maar voor nu is het antwoord nee, "vertelde Wei aan de SCMP. "Er zijn veel onopgeloste vragen, zoals of de effecten van DNA-deleties bij muizen ook bij andere zoogdieren zoals primaten kunnen worden uitgevoerd."