در یک مطالعه جدید منتشر شده در مجله Cell Stem Cell، محققان آکادمی علوم چین(CAS) بر چالش‌های مهمی که مانع از پیشرفت تولید مثل تک جنسیتی در پستانداران شده است، غلبه کردند.

تلاش‌ها در گذشته ممکن است باعث رشد جنین شده باشد، اما رشد آنها در نقطه‌ای متوقف شد. بر اساس بیانیه مطبوعاتی، این رویکرد جدید بر روی مجموعه خاصی از ژن‌ها متمرکز بود.

چی ژو(Qi Zhou)، نویسنده این مطالعه می‌گوید از آنجایی که «ژن‌های نقش‌دار» بیان ژن را با ویژگی‌های منحصر به فرد تنظیم می‌کنند، دانشمندان بر این باورند که آنها یک مانع اساسی برای تولید مثل تک جنسیتی در پستانداران هستند.

محققان چینی این ژن‌ها را با استفاده از تکنیک‌های مختلف اصلاح کردند که به آنها اجازه داد تا زمینه‌های جدید و مهمی را در این زمینه تحقیقاتی ایجاد کنند و ما را یک قدم به دستیابی به چیزی که زمانی غیرممکن تلقی می‌شد، یعنی ایجاد یک نوزاد از دو والدین همجنس نزدیک‌تر کرد.

به گفته وی لی(Wei Li)، نویسنده مسئول این مطالعه، این کار به رفع تعدادی از محدودیت‌ها در تحقیقات سلول‌های بنیادی و پزشکی بازساختی کمک می‌کند.

تولد نوزادان موش از دو پدر

در مطالعه منتشر شده در مجله Cell، نویسندگان مطالعه این سؤال را مطرح کردند که آیا نقش ژن به تنهایی مانع از تولید مثل دو پدری در پستانداران است؟
تلاش‌های قبلی با استفاده از ارگانوئیدهای تخمدان نتوانسته بود موش دو پدری تولید کند که به دلیل ناهنجاری‌هایی در ژن‌های حک شده نقصی نداشته باشد.

چی ژو در بیانیه مطبوعاتی توضیح داد: حتی هنگام ساخت جنین‌های دو مادری یا دو پدری به شکل مصنوعی، آنها به درستی رشد نمی‌کنند و در مرحله‌ای از رشد به دلیل این ژن‌ها متوقف می‌شوند.

محققان ۲۰ اصلاح ژنتیکی را روی صدها ژن حک شده، از جمله جهش تغییر چارچوب، حذف ژن و ویرایش‌های ناحیه تنظیمی اعمال کردند. در نتیجه، همانطور که در این مطالعه بیان شد، آنها راهبردی را توسعه دادند که به طور مؤثر به شدیدترین نقص‌های رشدی در جنین‌های دو پدری رسیدگی می‌کند.

پژوهشگران به‌ویژه با هدف قرار دادن این ژن‌ها توانستند فرزندانی را از والدین دو پدری از طریق تزریق هسته سلول هاپلوئید مکمل ESC و انتقال هسته سلول سوماتیک(SCNT) تولید کنند.

تنها ۱۱.۸ درصد از جنین‌ها تا زمان تولد موفق به رشد شدند. همه موش‌ها به دلیل نقص‌های رشدی پایدار تا بزرگسالی زنده نماندند. محققان می‌گویند اکثر مواردی که به سن بلوغ رسیدند، هنوز رشد غیرعادی و طول عمر کوتاه‌تری را تجربه کردند. آنها همچنین عقیم بودند. با این حال، این روش همچنین به سلول‌های بنیادی با پُرتوانی پایدارتر منجر شد.

پرتوانی (Pluripotency) در ترکیبات بیولوژیکی، توانایی برخی از مواد برای ایجاد چندین پاسخ بیولوژیکی متمایز را توصیف می‌کند. پرتوان نیز مانند توانایی تمایز به انواع سلول‌های مختلف در مورد سلول‌های بنیادی پرتوان، به عنوان چیزی توصیف می‌شود که پتانسیل رشد ثابتی ندارد.

نتایج این مطالعه به دور از یک علم کامل، نشان داد که با این حال، ناهنجاری‌های حک شدن ژن نشان دهنده یک مانع اساسی برای تولید مثل دو پدری در پستانداران است.

ژی کان لی(Zhi-Kun Li)، از نویسندگان این مطالعه اظهار کرد: اصلاحات بیشتر در ژن‌های حک شده به طور بالقوه می‌تواند تولید موش‌های سالم دو پدری را که قادر به تولید گامت‌های زنده هستند و منجر به استراتژی‌های درمانی جدیدی برای بیماری‌های مرتبط می‌شود، تسهیل کند.

اگرچه این تیم تحقیقاتی قصد دارد تحقیقات مشابهی را روی میمون‌ها انجام دهد، اما در حال حاضر آنها به موش‌ها اتکا کرده‌اند. آنها باید به آزمایش اصلاح ژن‌های حک شده برای ایجاد شرایط مناسب برای رشد طبیعی جنین ادامه دهند.

همانطور که در بیانیه مطبوعاتی برای نتیجه‌گیری آمده است: اینکه آیا این فناوری در نهایت برای درمان بیماری‌های انسانی به کار می‌رود یا خیر، هنوز مشخص نیست.