Voor het eerst vrouwelijke klonen van mannelijke muizen

Japanse wetenschappers zijn erin geslaagd om vrouwelijke klonen te maken van mannelijke muizen door het Y-chromosoom uit mannelijke cellen te verwijderen. Het team, onder leiding van Takashi Ishiuchi van de Universiteit van Yamanashi en Shogo Matoba van het Riken BioResource Research Center, gebruikte een op CRISPR gebaseerd instrument dat ze Y-CUT noemen om het Y-chromosoom te elimineren. Dit resulteerde in vrouwelijke pups die genetisch identiek waren aan de oorspronkelijke mannetjes, afgezien van het ontbrekende chromosoom. De bevindingen werden eerder deze maand gedeeld in een preprint op bioRxiv en zijn nog niet door vakgenoten beoordeeld.

De vrouwelijke klonen, die XO-chromosomen hadden in plaats van de gebruikelijke XX, groeiden gezond en vruchtbaar op, aldus Ishiuchi en Matoba. In aanvullende experimenten creëerden de onderzoekers vrouwelijke klonen uit ingevroren mannelijke cellen, en de gekloonde mannetjes en vrouwtjes konden paren en gezonde pups voortbrengen. Dit suggereert dat de techniek kan worden toegepast op monsters die zijn opgeslagen in 'bevroren dierentuinen', die cellen en weefsels van verschillende diersoorten bewaren.

Het werk daagt de lang gekoesterde overtuiging uit dat beide geslachten nodig zijn voor voortplanting bij zoogdieren. Ishiuchi zei dat het team werd geïnspireerd door de Okinawa-rifgrondel, een vis die indien nodig van geslacht kan veranderen. De techniek zou een nieuw instrument kunnen bieden voor het redden van bedreigde diersoorten, vooral in scenario's waarin alleen mannetjes overblijven, aangezien standaard klonen alleen de genen van de donor repliceert en dus alleen mannelijke nakomelingen zou produceren.

Monika Ward, reproductief bioloog aan de Universiteit van Hawaï, die niet bij het onderzoek betrokken was, noemde de prestatie ongekend. Ben Novak, hoofdwetenschapper bij de natuurbeschermingsorganisatie Revive & Restore, zei ervan overtuigd te zijn dat er veel toepassingen zullen zijn, vooral voor natuurbehoud. De aanpak zou ook kunnen helpen om genetisch gemanipuleerde dieren efficiënter te produceren, aldus Ward.

De Y-CUT-methode vereist nog steeds uitgeholde eicellen van vrouwtjes van dezelfde of een nauw verwante soort, en is niet bruikbaar wanneer alleen vrouwtjes overleven. Hoewel XO-vrouwelijke muizen vruchtbaar zijn, hebben andere zoogdieren met XO-chromosomen vaak last van onvruchtbaarheid. Ishiuchi werkt aan het invoegen van een tweede X-chromosoom om de vruchtbaarheid in dergelijke gevallen te herstellen. In 2023 toonde Katsuhiko Hayashi van de Universiteit van Osaka aan dat cellen van mannelijke muizen konden worden omgezet in eicellen, een complementaire benadering die de benodigde eicellen zou kunnen leveren.

Novak merkte op dat een vergelijkbare techniek zou kunnen helpen om mannelijke klonen te maken van vrouwelijke cellen, verwijzend naar recent werk van Sayaka Wakayama van de Universiteit van Yamanashi, die rattenchromosomen in muizen invoegde. Dat zou gunstig kunnen zijn voor soorten zoals de zwartvoetbunzing, waar een recent gekloond vrouwtje waardevol is maar slechts enkele worpen kan produceren, terwijl een mannelijke kloon aan tientallen zou kunnen bijdragen.