تولیدمثل بدون مادر؛ دانشمندان چینی موش‌هایی با دو والد نر به دنیا آوردند

تولیدمثل بدون مادر؛ دانشمندان چینی موش‌هایی با دو والد نر به دنیا آوردندپزشكی و سلامتعلمیپنج‌شنبه ۱۱ بهمن ۱۴۰۳ - ۲۱:۰۰مطالعه 3 دقیقهآنیتا طاهرانپورتبلیغاتمشاهده همه ویدئو‌هاتبلیغاتتبلیغاتدانشمندان در چین موفق شده‌اند موش‌هایی را كه دارای دی‌ان‌ای دو پدر هستند و هیچ مادر ژنتیكی ندارند پرورش دهند و این موش‌ها تا بزرگسالی زنده مانده‌اند .

تبلیغاتژی‌كن لی، محقق چینی در آكادمی علوم چین در پكن و همكارانش از روش كریسپر كَس ۹ برای ساختن موش‌هایی كه دارای دو والد نر هستند، استفاده كردند. این دستاورد كه گامی بزرگ در حوزه‌ی ویرایش ژن محسوب می‌شود، می‌تواند بر رشته‌های مختلف علمی، از پزشكی ترمیمی تا حفاظت از گونه‌ها تأثیر بگذارد و درعین‌حال درك ما از تولیدمثل پستانداران را نیز گسترش می‌دهد .

پژوهشگران پیش‌تر موفق به پرورش موش‌هایی با دو والد ماده شده بودند؛ اما تلاش‌ها برای انجام همین كار در موش‌هایی با دو والد نر، از طریق ایجاد یك سلول تخمك از سلول‌های بنیادی پرتوان نر و لقاح آن با اسپرم نر دیگر، چندان موفقیت‌آمیز نبوده است .

رویان در این روش تا مقطعی رشد می‌كند؛ اما سپس دراثر فرآیندی به نام نقش‌گذاری ژنومی، رشد متوقف می‌شود. در این فرآیند، برخی از ژن‌های مادری یا پدری طی رشد غیرفعال می‌شوند و این موضوع مانعی اساسی برای تولیدمثل تك‌جنسی در پستانداران محسوب می‌شود .

ایجاد فرزندانی با تولیدمثل تك‌جنسی به درك نقش‌گذاری ژنومی كمك می‌كندتلاش برای پرورش فرزندان با تولیدمثل تك‌جنسی به ما كمك می‌كند تا پدیده‌ی بیولوژیكی نقش‌گذاری ژنومی را كه موجب بیان متفاوت ژن‌های به ارث‌رسیده از هر والد می‌شود، بهتر درك كنیم .

در این فرآیند، حیوانات نیمی از «دوز» ژن را از هر والد دریافت می‌كنند و این دو باید برای ایجاد رویان سالم با یكدیگر هماهنگ عمل كنند. اگر یكی از این دوزها نباشد، بیان ژن‌ها دچار مشكل می‌شود و رویان‌های حاصل ممكن است دچار ناهنجاری شوند .

دانشمندان در تلاش‌های پیشین برای پرورش موش با دو والد نر، با مشكلات زیادی روبه‌رو شده بودند. در دهه‌ی ۱۹۸۰، محققان در بریتانیا سعی كردند هسته‌ی حاوی دی‌ان‌ای سلول اسپرم را به سلول تخمك بارور‌شده تزریق كنند .

رویان‌های اولیه دارای DNA دو پدر و همچنین مقدار كمی DNA مادر در سیتوپلاسم تخمك بودند. اما هنگامی كه این رویان‌ها به رحم موش‌های جایگزین منتقل شدند، هیچ‌كدام به تولد موفق منجر نشدند؛ ظاهراً به این دلیل كه برای رشد طبیعی، ژن‌های نقش‌گذاری‌شده‌ از ژنوم‌های پدر و مادر نیاز است .

بیشتر بخوانیدپژوهشگران برای اولین بار رویان موش را در فضا پرورش دادند11 آبان 02مطالعه '2دانشمندان رویان‌های موش را درون رحم مكانیكی پرورش دادند29 اسفند 99مطالعه '5تولد موش‌های حاصل از والدین هم جنس؛ آیا انسان ها مورد بعدی خواهند بود؟25 مهر 97مطالعه '5بااین‌حال تیم لی روش متفاوتی را در پیش گرفت .

آن‌ها با استفاده از تكنیك ویرایش ژن، ژن‌های نقش‌گذاری‌شده را كاملاً حذف كردند.در مجموع، حدود ۲۰۰ ژن در موش‌ها دارای نقش‌گذاری ژنومی هستند، اما تیم لی روی ۲۰ ژن تمركز كرد كه برای رشد رویان حیاتی هستند.تیم تحقیقاتی در تلاش برای پرورش موش‌های سالم با دی‌ان‌ای از دو والد نر، مجموعه پیچیده‌ای از آزمایش‌ها را انجام داد .

در ابتدا، آن‌ها سلول‌هایی حاوی دی‌ان‌ای اسپرم را در آزمایشگاه كشت دادند تا سلول‌های بنیادی را جمع‌آوری كنند. سپس، با استفاده از كریسپر، ۲۰ ژن نقش‌گذاری‌شده‌ی مورد نظرشان را غیرفعال كردند.در مرحله بعد، سلول‌های اصلاح‌ ژنتیكی شده همراه با دیگر سلول‌های اسپرم به داخل تخمك‌هایی كه هسته‌ی آن‌ها حذف شده بود، تزریق شدند .

نتیجه‌ی این فرآیند، سلول‌های رویان با دی‌ان‌ای از دو موش نر بود. سپس این سلول‌ها به نوعی پوسته‌ی رویانی كه در تحقیقات مورد استفاده قرار می‌گیرد، تزریق می‌شوند كه سلول‌های مورد نیاز برای ساخت جفت را فراهم می‌كند .

رویان‌های حاصل درنهایت به رحم موش‌های ماده منتقل شدند. روش تیم تحقیقاتی تا حدی موفقیت‌آمیز بود. برخی از رویان‌ها به توله‌های زنده تبدیل شدند و حتی تا بزرگسالی زنده ماندند. این یافته ها در مجله‌ی Cell Stem Cell منتشر شده است .

تحقیق دانشمندان چینی بر پایه‌ی پژوهش‌های كاتسوهیكو هایاشی، دانشمند دانشگاه اوساكا در ژاپن و تیم او بنا شده است. چند سال پیش، تیم هایاشی نشان داد كه می‌توان سلول‌های دم موش‌های نر بالغ را به تخمك‌های نابالغ تبدیل كرد .

این تخمك‌ها را می‌توان با اسپرم بارور كرد تا رویان‌هایی با دو والد نر ایجاد شود. هایاشی می‌گوید موش‌هایی كه از این رویان‌ها متولد می‌شوند، می‌توانند به بلوغ برسند و فرزندان خود را داشته باشند.روش پیچیده‌تر تیم لی چندان موفق نبود .

برای شروع، فقط بخش كوچكی از موش‌ها زنده ماندند. از ۱۶۴ رویان اصلاح‌ژنتیكی شده، فقط هفت توله‌ی زنده متولد شدند و آن‌هایی كه به دنیا آمدند، كاملاً عادی نبودند؛ آن‌ها از موش‌های عادی بزرگ‌تر شدند، اندام‌هایشان به‌طور غیرعادی بزرگ‌تر از حد معمول بود، طول عمر كوتاه‌تری داشتند و نابارور بودند .

انجام تحقیقات خطرناك مشابه روی سلول‌ها و رویان انسان غیراخلاقی استانجام چنین تحقیقات خطرناكی با سلول‌ها و جنین‌های انسانی غیراخلاقی است. لی می‌گوید: «ویرایش ۲۰ ژن نقش‌گذاری شده در انسان قابل‌قبول نیست و تولید افرادی كه نمی‌توانند سالم یا زنده باشند، به هیچ وجه گزینه‌ی قابل قبولی نیست .

»بااین‌حال، پژوهش‌های انجام‌شده می‌تواند به درك بهتر پدیده‌ی رمزآلود نقش‌گذاری ژنومی كمك كند. تحقیقات قبلی نشان داده كه موش‌هایی كه دو مادر دارند كوچك‌تر به نظر می‌رسند و بیشتر از حد انتظار عمر می‌كنند، در حالی كه مطالعه‌ی فعلی نشان می‌دهد كه موش‌هایی كه دو پدر دارند بیش از حد رشد كرده و سریع‌تر می‌میرند .