Mus uten mor: forskere har dyrket friske mus fra to spermatozoa

Den vitenskapelige verden har offisielt krysset en annen biologisk grense. Forskere fra Senter for Reproduksjonsmedisin ved Shanghai Jiao Tong University har laget mus som ble født... fra to hannlige. Ingen egg, ingen mødre. Bare to sædceller, litt genetisk magi og mye tålmodighet.

Hva er kjent

Det største hinderet for slike "pappas avkom" var mekanismen for genomisk imprinting - epigenetiske kjemiske merker i DNA som slår gener på eller av avhengig av om de er arvet fra faren eller moren. Uten riktig kombinasjon av disse merkene overlever embryoet vanligvis ikke. I "vitenskapelige" termer er hovedproblemet at det finnes spesielle "merker" i DNA som sier ifra når gener skal arbeide og når de skal være stille - og det avhenger av om genene kommer fra mor eller far. Hvis disse merkene mangler eller er feil, kan embryoet rett og slett ikke utvikle seg og dør.

Teamet, ledet av professor Yanchang Wei, løste dette problemet ved målrettet metyleringsredigering i syv kritiske genomiske regioner - de såkalte ICR-ene (Imprinting Control Regions). For dette formålet ble det brukt to CRISPR-baserte systemer: ett for å fjerne metyleringsmerker (dCas9-Tet1) og det andre for å legge dem til (dCpf1-Dnmt3).

Metodologien var som følger: kjernen ble fjernet fra egget, og hodene på to spermatozoa ble injisert i stedet - én fra en C57BL/6 laboratormus og den andre fra en villtype CAST-mus. Deretter ble de epigenetiske merkene kjemisk omprogrammert, slik at ett av DNA-kopiene oppførte seg som om det var "mors".

Og resultatet?

Av 587 opprettede embryoer, nådde bare 3 fødselsstadiet, og to av dem overlevde til voksen alder. De var helt sunne, hadde normal vekt og størrelse, og - viktigst av alt - var fruktbare, det vil si i stand til reproduksjon.

En hann fødte til slutt 9 mus, og den andre - 6.

Imidlertid var suksessen delvis: de fleste av embryoene døde under intrauterin utvikling. Årsaken er den ekstreme vanskeligheten med å samtidig omprogrammere syv nøkkeldomene i DNA på en gang.

Hva betyr dette for vitenskapen?

• Dette er verdens første vellykkede skapelse av levedyktige og fertile mus utelukkende fra hannlig DNA.
• Det er bekreftet at imprinting er barrierene for sameksereproduksjon hos pattedyr, ikke noe annet.
• Selv om anvendelsen av denne tilnærmingen på mennesker (eller i det minste på store dyr) fortsatt er en lang vei unna, åpner studien døren for en dypere forståelse av epigenetikk, imprinting og til og med potensielle fremtidige terapier for infertilitet.

Kilde: PNAS (Tidsskrift for den nasjonale akademien av vitenskaper i USA)