Oamenii de știință au demonstrat cu succes că cromozomii proveniți de la animale moarte pot fi readuși la viață prin inserarea lor în embrioni de șoarece. Această abordare inovatoare a reînviat cromozomi proveniți de la șobolani congelați și a creat șoareci himeră, mai multe grupuri de țesuturi fiind influențate de materialul genetic introdus. Spre deosebire de tehnicile clasice care necesită nuclee celulare complet intacte, noua metodă japoneză permite salvarea și reactivarea unor cromozomi individuali, oferind o șansă reală de a studia genetica speciilor pierdute direct în celule de șoarece.
Imagine oferită de Teruhiko Wakayama; sursă: Universitatea din Yamanashi
De-extincția: este posibilă clonarea mamuților fără specii surogat?
S-a vorbit mult despre readucerea mamuților în ultimii ani, inițiativa fiind condusă în principal de compania de de-extincție Colossal Biosciences. Este un obiectiv ambițios din cauza ingredientelor cheie necesare pentru clonarea animalelor: nuclee celulare intacte, ovocite și un surogat adecvat. Ceva greu de obținut pentru megafauna dispărută de mult timp.
Pentru a depăși acest obstacol, o nouă cercetare a vrut să investigheze dacă ar fi posibilă reînvierea animalelor congelate prin transferul unor cromozomi individuali. Așadar, în mod firesc, unii oameni de știință au pus o grămadă de șobolani morți în congelator.
Acolo urmau să rămână peste un an la –30 °C, pentru a încerca să imite condițiile de permafrost, unde găsim uneori rămășițe de mamuți. Apoi a venit momentul pentru câteva modificări genetice.
Crearea de himere șobolan-șoarece
Cercetătorii au extras nucleele celulare din șobolanii congelați și le-au injectat într-un ovocit de șoarece. Echipa condusă de profesorul Teruhiko Wakayama a utilizat o tehnică avansată pentru a proteja materialul genetic fragil. Odată ajunse în interiorul ovulului, un proces numit condensare cromozomială prematură (PCC) a comprimat efectiv nucleele donatoare într-o stare cromozomială condensată. Acest lucru a facilitat separarea cromozomilor individuali, care au fost apoi selectați manual și injectați într-un ovocit de șoarece înainte de fertilizare.
Acele ovule fertilizate au fost lăsate să se dezvolte în blastociste — un stadiu timpuriu al dezvoltării embrionare — iar celulele lor stem au fost analizate pentru a vedea care conțineau ADN-ul șobolanului. Cele care îl conțineau au fost apoi introduse într-un embrion de șoarece în dezvoltare, creând șoareci himeră.
Imagine oferită de Teruhiko Wakayama; sursă: Universitatea din Yamanashi
Dintre cele 17 linii de celule stem pe care le-au produs, doar două conțineau materialul genetic al șobolanilor, sub forma cromozomului 9 de șobolan. Șoarecii rezultați au prezentat multiple tipuri de țesuturi influențate de cromozom, inclusiv creier, inimă, mușchi, plămâni, intestin, timus, testicule și oase.
Este o dovadă de concept impresionantă că niște cromozomi individuali proveniți de la animale moarte pot fi reînviați funcțional în animale vii, iar rezultatul a surprins chiar și cercetătorii.
„Sincer să fiu, nu mă așteptam să funcționeze. Pe de altă parte, este ciudat că, până acum, am reușit să salvăm doar cromozomul 9 al șobolanului. Dacă putem reuși cu unul, ar trebui să putem face același lucru și cu alți cromozomi. Există multe aspecte misterioase legate de acest experiment și nici măcar nu știm de ce a reușit.”, a declarat autorul studiului, profesorul Teruhiko Wakayama, de la Universitatea din Yamanashi, citat de publicația IFLScience.
Reintroducerea speciilor dispărute, câte un cromozom pe rând
În această etapă incipientă, Wakayama afirmă că obiectivele lor rămân oarecum o fantezie, dar există două lucruri cheie pe care speră să le realizeze. În primul rând, să fie posibilă reînvierea cromozomilor animalelor dispărute și studierea expresiei genelor lor — ceva ce ar putea duce la descoperirea unor gene necunoscute care ar putea fi utile umanității.
În al doilea rând, ca într-o zi să fie posibilă colectarea unui număr suficient de cromozomi individuali pentru a-i recombina apoi într-o celulă, făcând posibilă reînvierea tuturor resurselor genetice ale animalelor dispărute. În ceea ce privește conservarea, acest lucru ar putea fi folosit pentru a reînvia specii care au dispărut recent și — dacă ar fi reintroduse în sălbăticie — pentru a restabili serviciile ecosistemice neprețuite pe care le îndeplineau.
Și apoi, desigur, mai este și acel mamut bătrân și viclean. Cercetarea echipei se află încă la început, cu multe întrebări la care trebuie să răspundă înainte de a aborda megafauna arctică dispărută, dar există promisiuni că abordarea sa va depăși un obstacol cheie în procesul de de-extincție.
„Pentru a clona un mamut, este nevoie de un număr mare de ovule de la elefanți — o rudă apropiată a mamutului. În plus, este nevoie de un număr mare de elefante pentru a purta și a da naștere puilor. Cu toate acestea, elefanții sunt o specie pe cale de dispariție și nu este posibil să se colecteze multe ovule de la ei. Cu alte cuvinte, faptul că «sunt necesare rude apropiate» a constituit un obstacol major în calea salvării animalelor dispărute. Deoarece această metodă utilizează ovule de șoarece pentru a recupera cromozomi de la orice animal dispărut, nu este necesară o rudă apropiată a speciei dispărute. Mai mult, deoarece cromozomii animalului dispărut sunt transplantați în celule ES [stem embrionare] de șoarece pentru a studia expresia genică, nu este nevoie ca o femelă de șoarece să ducă sarcina la termen și să nască.”, a mai spus prof. Wakayama.
Dincolo de animale: pot fi create himere umane prin această metodă?
Deși succesul acestui experiment ridică inevitabil întrebări despre posibilitatea recuperării ADN-ului din rămășițe umane conservate, aplicarea acestor tehnici pe oameni este un teritoriu strict interzis. Crearea de himere umane se lovește de bariere bioetice și legislative globale extrem de riguroase, scopul acestor tehnologii fiind limitat exclusiv la conservarea biodiversității, salvarea animalelor dispărute și înțelegerea mecanismelor celulare.
Deocamdată, echipa se concentrează pe extinderea cromozomilor recuperați dincolo de nr. 9 și a materialului sursă dincolo de cadavrele de șobolani, dar acesta este începutul unei noi căi interesante de studiere a cromozomilor și a genelor animalelor dispărute. Deși clonarea unui mamut întreg rămâne deocamdată o provocare colosală, capacitatea de a „trezi” cromozomi antici în organisme inter-specii redefinește granițele de-extincției și deschide accesul către o arhivă genetică considerată pierdută pentru totdeauna.
Studiul este publicat în jurnalul de specialitate Scientific Reports.
Apa carbogazoasă scade pH-ul oral mai puțin decât băuturile răcoritoare cu zahăr, arată un studiu
Visele nu sunt întâmplătoare. Creierul pare să rescrie realitatea în somn, arată un studiu pe 3.700 de relatări
Un melanom care trece de la un pește la altul, primul cancer transmisibil la un animal de apă dulce
Megastructuri extraterestre în jurul găurilor negre: ideea îndrăzneață discutată de specialiști la MIT
Cultura ar putea modela acum evoluția umană mai mult decât mediul, sugerează un studiu
