Naukowcy po raz pierwszy stworzyli żeńskie klony samców myszy

Japońscy naukowcy z powodzeniem stworzyli żeńskie klony z samców myszy, usuwając chromosom Y z komórek samców. Zespół kierowany przez Takashi Ishiuchi z Uniwersytetu Yamanashi oraz Shogo Matoba z Centrum Badań BioResource w Riken zastosował narzędzie oparte na CRISPR, które nazwali Y-CUT, aby wyeliminować chromosom Y, w wyniku czego powstały samice genetycznie identyczne z pierwotnymi samcami, z wyjątkiem brakującego chromosomu. Wyniki badań opublikowano w preprintcie na bioRxiv na początku tego miesiąca; nie zostały jeszcze poddane recenzji naukowej.

Żeńskie klony, które miały chromosomy XO zamiast zwykłych XX, wyrosły na zdrowe i płodne osobniki, jak podają Ishiuchi i Matoba. W dodatkowych eksperymentach naukowcy stworzyli żeńskie klony z kriokonserwowanych komórek samców, a sklonowane samce i samice mogły się kojarzyć i wydawać zdrowe potomstwo. Sugeruje to, że technika może być stosowana do próbek przechowywanych w "zamrożonych ogrodach zoologicznych", które przechowują komórki i tkanki różnych gatunków zwierząt.

Praca ta podważa długo utrzymywane przekonanie, że do rozmnażania ssaków potrzebne są obie płcie. Ishiuchi powiedział, że zespół zainspirował się babką z Okinawy, rybą, która może zmieniać płeć w razie potrzeby. Technika ta może stanowić nowe narzędzie do ratowania zagrożonych gatunków, zwłaszcza w sytuacjach, gdy pozostały tylko samce, ponieważ standardowe klonowanie replikuje wyłącznie geny dawcy i prowadziłoby do uzyskania wyłącznie męskiego potomstwa.

Monika Ward, biolog reprodukcyjny z Uniwersytetu Hawajskiego, która nie brała udziału w badaniach, nazwała to osiągnięcie bezprecedensowym. Ben Novak, główny naukowiec organizacji ochrony przyrody Revive & Restore, powiedział, że jest przekonany, iż znajdzie to wiele zastosowań, zwłaszcza w ochronie gatunków. Podejście to może również pomóc w bardziej efektywnej produkcji zwierząt modyfikowanych genetycznie, według Ward.

Metoda Y-CUT nadal wymaga pozbawionych jądra komórek jajowych od samic tego samego lub blisko spokrewnionego gatunku i nie jest przydatna, gdy przetrwają tylko samice. Podczas gdy samice myszy z chromosomami XO są płodne, inne ssaki z chromosomami XO często cierpią na bezpłodność. Ishiuchi pracuje nad wprowadzeniem drugiego chromosomu X, aby przywrócić płodność w takich przypadkach. W 2023 roku Katsuhiko Hayashi z Uniwersytetu w Osace wykazał, że komórki samców myszy można przekształcić w komórki jajowe, co jest podejściem uzupełniającym, które mogłoby dostarczyć potrzebnych komórek jajowych.

Novak zauważył, że podobna technika mogłaby pomóc w tworzeniu męskich klonów z komórek żeńskich, powołując się na niedawne prace Sayaki Wakayamy z Uniwersytetu Yamanashi, która wprowadziła chromosomy szczura do myszy. Mogłoby to przynieść korzyści gatunkom takim jak fretka czarnonoga, gdzie niedawno sklonowana samica jest cenna, ale może wydać tylko kilka miotów, podczas gdy męski klon mógłby przyczynić się do dziesiątek.