מחקר מראה לראשונה צאצאים בריאים של עכברים שנולדו מהורים מאותו מין - במקרה זה אמהות.
אל האני ביולוגי היבט של למה יונקים הצורך בשני מגדרים מנוגדים כדי להתרבות סיקרן חוקרים במשך זמן רב. מדענים מנסים להבין מה באמת מפריע לשתי אמהות או שני אבות להביא צאצאים. אורגניזמים שאינם יונקים, כמו זוחלים, דגים ודו-חיים מייצרים צאצא ללא בן זוג. לבעלי חיים יש שלושה מצבים שונים של שעתוק (א-מיני, חד-מיני ומיניות), אך יונקים כולל בני אדם יכולים לעבור רבייה מינית רק כאשר מעורבים שני הורים ממין השני.
אפילו עם הבנה מעמיקה של הפריה והתקדמות בטכנולוגיה רפואית בעשורים האחרונים, לא יעלה על הדעת לייצר צאצא יונק משני הורים מאותו מין. מובן שחומר גנטי (ה-DNA) דרוש משני ההורים (זכר ונקבה) להתפתחות מכיוון שה-DNA של האם וה-DNA של האב מתחרים זה בזה על מקום בצאצאים. ויש מחסום החתמה גנומית כלומר בטוח אִמָהִי או גנים אבהיים מוטבעים (ממותגים או מתויגים על סמך מי הם הגיעו) ואז כבויים במהלך שלבים שונים של התפתחות עוברית. צריך להתגבר על המחסום הזה. גנים שונים טבועים בחומר הגנטי של האם ובחומר הגנטי של האב, ולכן צאצא של יונק זקוק לחומר גנטי משני המינים על מנת שכל הגנים הנדרשים יופעלו. שני החומרים הגנטיים הם אפוא חיוניים מכיוון שלצאצא שאינו מקבל חומר גנטי מאבי או מאם יהיו הפרעות התפתחותיות ואולי לא יהיה בר קיימא מספיק כדי להיוולד. זו פשוט הסיבה שאי אפשר להחזיק הורים מאותו מין.
צאצאים משתי נקבות
במחקר שפורסם ב תא גזע תא, מדענים באקדמיה הסינית למדעים הפיקו לראשונה 29 עכברים חיים ובריאים צאצאים מהורים חד מיניים, כאן שתי אמהות ביולוגיות. תינוקות אלה המשיכו להיות בוגרים והיו מסוגלים לקבל גם צאצאים רגילים משלהם. מדענים השיגו זאת על ידי שימוש בתאי גזע ומניפולציה/עריכה ממוקדת של גנים, מה שמצביע על כך שניתן להתגבר על כמה מחסומים בהצלחה. כדי ליצור עכברים דו-אימהיים (עכברים עם שתי אמהות), הם השתמשו בתאים הנקראים תאי גזע עובריים הפלואידים (ESCs) המכילים רק מחצית ממספר הכרומוזומים וה-DNA רק מהורה אחד (כאן עכבר נקבה). תאים אלו מתוארים כדומים לתאים שהם קודמים לביציות וזרע, והצביעו על כך כסיבה העיקרית למחקר פורץ דרך זה. החוקרים מחקו שלושה אזורי החתמה גנטית מה-ESC הפלואידיים האלה שהכילו את ה-DNA של האם והתאים האלה הוזרקו לביצים שנלקחו מנקבה אחרת של עכבר שייצרו 210 עוברים שיצרו אז 29 צאצאים של עכברים חיים.
מדענים ניסו גם לייצר עכברים דו-אביים (עכברים עם שני אבות), אבל השימוש ב-DNA זכרי היה מאתגר יותר מכיוון שהוא כלל שינוי ESCs הפלואידיים המכילים DNA של הורה זכר ודרש מחיקה של שבעה אזורי הטבעה גנטית. תאים אלו הוזרקו יחד עם זרע של עכבר זכר אחר לתא ביצית נקבה שממנו הוסר הגרעין המכיל חומר גנטי נשי. לעוברים שנוצרו כעת היה רק דנ"א מזכרים הועברו לאורך חומר השליה לאמהות פונדקאיות שאכן נשאו אותם ללידה מלאה. עם זאת, זה לא עבד טוב עבור 12 עכברים לטווח מלא (2.5 אחוזים מהכלל) שנולדו משני אבות שכן הם שרדו רק 48 שעות.
זהו מחקר מכריע שבו נראה כי חסמי רבייה ביולוגיים מיונקים חד-מיניים התגברו לאחר ניתוח של גורמים גנטיים המונעים רבייה מאותו המין. החסימות הגנטיות שנחשפו הן חלק מאזורי ה-DNA החשובים ביותר המעכבים את התפתחותם של עכברים עם הורים מאותו מין. מאתגר כמובן, זהו המחקר הראשון להפקת צאצאים בריאים של עכברים עם הורים מאותו מין, אשר דומים לעכברים רגילים.
האם ניתן לעשות זאת בבני אדם?
מומחים אומרים שייתכן שלא ניתן לבצע מניפולציה גנטית כה נרחבת ברוב היונקים, במיוחד בבני אדם. ראשית, זיהוי הגנים שיידרשו מניפולציות הוא מסובך מכיוון ש'גנים מוטבעים' הם ייחודיים לכל מין. קיים סיכון גבוה להיווצרות חריגות חמורות וישנן בעיות בטיחות רבות מעורבות. זוהי דרך ארוכה עמוסה בחוסר סבירות שאפשר לשכפל משהו כזה בבני אדם. ולצד מכשולים טכנולוגיים, מדובר בדיון מתמשך על סוגיות אתיות ומעשיות הכרוכות בהליך. עם זאת, מחקר זה הוא אבן דרך מעניינת וניתן להשתמש בו כדי לחזק את ההבנה שלנו לגבי הפריה והתפתחות עוברית. זה יכול לסייע בהבנת אי פוריות ומקורן של מחלות מולדות טוב יותר. ניתן להשתמש במחקר באופן נרחב גם בשיבוט לדוגמה של מחקר בעלי חיים בעתיד.
***
{תוכל לקרוא את עבודת המחקר המקורית על ידי לחיצה על קישור ה-DOI המופיע להלן ברשימת המקורות המצוטטים}
מקור (ים)
Zhi-Kun L et al. 2018. יצירת עכברים דו-אומיים ודו-אביים מ-ESCs הפלואידיים מסוג Hypomethylated עם מחיקות אזור החתמה. תא גזע תא. https://doi.org/10.1016/j.stem.2018.09.004
***
