Po raz pierwszy naukowcy zastosowali inżynierię genetyczną, aby prawie całkowicie wyeliminować dzieci płci męskiej w macicy ssaka - chociaż ten ssak był myszą. I nie oczekuj, że leczenie zakończy się w pobliskiej klinice in vitro - proces ten wymagał również genetycznej zmiany obojga rodziców.
Naukowcy wykorzystali CRISPR do selektywnego celowania i wycinania genów kodujących trzy enzymy niezbędne do rozwoju embrionalnego. Wynik końcowy? 95% zmniejszenie liczby urodzonych dzieci płci męskiej.
Naukowcom udało się zahamować enzymy tylko w męskich zarodkach, celując w system wykorzystywany przez większość ssaków do określania płci.
Myszy, podobnie jak ludzie, dziedziczą jeden chromosom płci od każdego rodzica. Matka wnosi chromosom X, a ojciec określa płeć potomstwa, wnosząc chromosom X lub Y. Zarodki, które dziedziczą kombinację XX, wyrastają na samice, a zarodki dziedziczące kombinację XY rozwijają się w samce.
W tym badaniu naukowcy wykorzystali system określania płci XY, wstawiając jedną część instrukcji, aby przyciąć DNA enzymów na chromosomie X, a drugą połowę instrukcji na chromosomie Y. Potomstwo płci żeńskiej wykonałoby zatem dwie kopie tej samej połowy instrukcji wycinania enzymatycznego DNA, co jest nieszkodliwe. Jednak w męskich zarodkach dwie połówki instrukcji pasują do siebie i kodują nożyce molekularne, które ścinają krytyczny enzym DNA. W ten sposób XX potomstwo (tj. Samice) pozostało nienaruszone, podczas gdy prawie wszystkie potomstwo XY nie osiągnęło progu w połowie 20-dniowej ciąży myszy.
Anu Bashamboo, starszy kierownik grupy w dziale genetyki rozwoju człowieka w Institut Pasteur w Paryżu, uznaje badanie za przełom, ale zauważa, że procedury wymagają dopracowania.
„Z danych jasno wynika, że system nadal nie jest doskonały”, powiedział Bashamboo, który nie był zaangażowany w badanie, powiedział Live Science. „Protokoły i projekt eksperymentalny należy zoptymalizować, aby zapewnić wyeliminowanie wszystkich męskich linii jak najwcześniej po zapłodnieniu”.
Bashamboo dodał, że niektórzy mężczyźni przeżyli, a jeden doznał poważnych deformacji.
Zastosowania rolnicze
Naukowcy przedstawili swoje badania jako dowód koncepcji, który toruje drogę do wykorzystania w warunkach rolniczych, w których preferowane są zwierzęta męskie lub żeńskie.
„Następnym krokiem jest przeniesienie go na inne zwierzęta oprócz myszy - takie jak krowy, kozy i kurczaki” - powiedział Qimron Live Science.
Na przykład w rolnictwie przemysłowym samice piskląt są trzymane jako kury znoszące jaja, podczas gdy samice są zabijane w miliardach, często zgazowane, porażone prądem lub mielone żywcem w ciągu kilku godzin po urodzeniu, donosi National Geographic.
„Może być też na odwrót, ponieważ w branży wołowej mężczyźni są bardziej poszukiwani, ponieważ mają więcej mięśni i produkują więcej mięsa”, powiedział Qimron.
Chociaż ich obecna praca koncentruje się na eliminacji męskiego potomstwa, naukowcy są przekonani, że mogliby opracować podobny system, który zapobiega rozwojowi żeńskich zarodków.
Ludzki potencjał?
Qimron powiedział, że metodę można „z zasady” wykorzystać do selekcji płci u potomstwa, ale nie martwi się, że badania doprowadzą do nieetycznego zastosowania u ludzi.
„Trudno mi wyobrazić sobie takie nadużycie” - powiedział.
Jiankui, który twierdzi, że 2018 wyprodukował genetycznie zmodyfikowane niemowlęta, zwiększył globalną obawę o możliwość manipulowania genomami zarodków. Organy regulacyjne w Stanach Zjednoczonych i Europie nałożyły surowe ograniczenia na to, co genetycy mogą zrobić u ludzi.
„Istnieją ścisłe przepisy i wytyczne dotyczące edycji genetycznej embrionów ludzkich, a implantacja zmodyfikowanych embrionów jest surowo zabroniona zgodnie z przepisami FDA” - powiedział Bashamboo.
Co więcej, ten system wymaga również genetycznej modyfikacji rodziców.
Chociaż uważa, że jest to mało prawdopodobne, Qimron nie wyklucza możliwości wykorzystania jego prac gdzieś na świecie.
„Jeśli szalony władca w jakimś zamkniętym kraju zdecyduje, że chce dwóch linii ludzkich - jednej produkującej żołnierzy, a drugiej produkującej kobiety do innych celów - może się to zdarzyć z tą technologią” - powiedział. „Dowód koncepcji jest już dostępny”.
