Naukowcy tworzą 581 klonów z tej samej myszy

naukowcy w Japonii wznieśli klonowanie na zupełnie nowy poziom. Nie sklonowali nowego gatunku ani nawet nie wymyślili nowej techniki. Udało im się jednak popchnąć technikę do nowych granic poprzez klonowanie 581 myszy – wszystkich z jednej oryginalnej komórki. Jeśli ich wyniki mogą być replikowane u innych zwierząt, może to zapewnić sposób na praktycznie nieograniczone dostawy genetycznie lepszych zwierząt gospodarskich lub innych zwierząt ważnych dla badań.

na długo przed sklonowaniem Dolly w 1996 roku naukowcy ustalili już długą historię klonowania ssaków. Pierwsza była genetycznie identyczną myszą wyprodukowaną w 1979 roku. Wkrótce potem powstały pierwsze genetycznie identyczne krowy, kury i owce. To, co sprawiło, że Dolly stała się sensacją, to metoda, dzięki której została sklonowana. Podczas gdy klony ssaków przed nią były produkowane przez rozszczepienie zarodka w probówce, a następnie wszczepienie ich matkom zastępczym, Dolly została sklonowana z dorosłej komórki. Dokładniej mówiąc, komórka wymienia pobrana od 6-letniej owcy. Metoda klonowania, zwana transferem jądrowym komórek somatycznych (SCNT), polega na pobraniu materiału genetycznego z dorosłej komórki i umieszczeniu go w jądrze jaja, z którego usunięto własny materiał genetyczny.

po Dolly naukowcy wykorzystali SCNT do klonowania innych ssaków, w tym kota, psa, Jelenia, konia, muła, woła, królika i szczura. To znaczący postęp dla techniki, którą Ian Wilmut musiał zastosować 276 razy, zanim ostatecznie udało mu się sklonować Dolly. Ale dzisiejsi naukowcy nie są zadowoleni z klonowania tylko raz. Od kilku lat podejmowane są próby pozyskania jak największej liczby klonów z tego jednego oryginalnego materiału genetycznego.

ale były problemy. Z każdą rundą regeneracji SCNT naukowcy szybko odkryli, że wskaźniki sukcesu spadły. W badaniu przeprowadzonym w 2000 roku autorzy obecnej pracy byli w stanie sklonować mysz do szóstej generacji – ale ledwo. To ostatnie pokolenie wymagało ponad 1000 prób SCNT, a jedyny szczeniak, który się urodził, został natychmiast kanibalizowany przez matkę. Wielokrotnie klonowanie bydła i kotów nie poszło dalej niż trzecie pokolenie.

sfrustrowani naukowcy próbowali dowiedzieć się, dlaczego kolejne klonowanie było stopniowo problematyczne. Okazało się, że pierwotna komórka, z której ostatecznie pozyskano klony, często miała nieprawidłowości “epigenetyczne”. Regulacja epigenetyczna odnosi się do włączania i wyłączania genów przez cząsteczki, a nie same geny. Każda przypadkowa komórka może mieć pewne nieprawidłowości epigenetyczne, ale gdy wszystkie komórki organizmu pochodzą z tej samej komórki, wszelkie nieprawidłowości, które ma komórka, zostaną powiększone. Na przykład, seria klonowanych myszy wykazywała ekspresję cząsteczki RNA, która inaktywowała jeden z żeńskich chromosomów X. Po usunięciu cząsteczki RNA skuteczność klonowania myszy wzrosła prawie dziewięciokrotnie.

w oparciu o wcześniejsze prace japońscy naukowcy starali się poprawić skuteczność klonowania za pomocą substancji chemicznej o nazwie trichostatyna A, która hamuje silną deacetylazę histonową epigenetycznego białka. W eksperymencie, który rozpoczął się w 2005 roku, inhibitor pozwolił im wyprodukować 581 myszy poprzez 25 rund klonowania SCNT. Myszy były zdrowe i były w stanie się rozmnażać. Co więcej, wskaźnik sukcesu klonowania nie zmniejszał się z każdym pokoleniem.

badanie, prowadzone przez dr Teruhiko Wakayamę w Riken Center for Developmental Biology w Japonii, zostało opublikowane w marcowym numerze komórki macierzystej z 7 marca.

jeśli inhibitor jest równie skuteczny u innych zwierząt, Technika ta otwiera możliwość klonowania wysoko cenionych zwierząt, takich jak cenione bydło lub konie wyścigowe, lub genetycznie zmodyfikowanych zwierząt wykorzystywanych w badaniach medycznych. Jak zauważają autorzy w opracowaniu: “Nasze wyniki pokazują, że możliwe jest powtarzające się powtarzanie i sugerują, że przy użyciu odpowiednio skutecznych technik możliwe jest ponowne usuwanie zwierząt w nieskończoność.”

to dobra wiadomość dla tych, którzy już zwrócili się do klonowania, aby stworzyć małą paczkę super wąchających psów na lotniskach, krów, które produkowały mleko humanizowane, nawet koni Olimpijskich. Klonowanie pozostaje młodą nauką, a naukowcy bez wątpienia mają długą listę organizmów, które chcieliby sklonować. Jeśli obecna technika oznacza nieograniczony powrót do wysiłków klonowania, może zachęcić więcej naukowców do zrobienia pierwszego kroku i wprowadzenia klonowania z marginesów nauki do głównego nurtu.