Chińskie genetyki po raz pierwszy sklonowano małp metodą Dolly owce

Chińskie biolodzy po raz pierwszy otrzymali zdrowe młode małpy, które pojawiły się dzięki metodzie transferu jądra z komórki somatycznej w pozbawione jądra komórki jajowej. Urodzone młode makak jawajski stanowią pełne genetyczne kopie komórek tkanki łącznej małpy-dawcy, z których zostały zaczerpnięte jądra do klonowania. Przypomnijmy, że pierwszym zwierzęciem, znajduje się na sklonowanym w ten sposób stała się słynna owieczka Dolly, która ujrzała światło dzienne w 1996 roku. Wyniki swojej pracy chińskie genetyka opisują w czasopiśmie Cell.

"Tworzenie metody klonowania małp daje nam wiele nowych możliwości. Teraz możemy uprawiać naczelnych z absolutnie identyczny zestaw genów, za wyjątkiem jednego odcinka DNA, strukturę którego zmieniliśmy. To pomoże nie tylko odkryć istotę wielu chorób genetycznych, ale i znaleźć nowe metody walki z rakiem i zaburzeniami odporności" — mówi Qiang Sun, dyrektor Centrum badań nad naczelnych w Instytucie neurophysiology KAN w Szanghaju.

Pierwsze клонированное zwierzę na Ziemi, owieczka Dolly, była «produkt» trzech matek, z których jedna zostawiła jej swój materiał genetyczny, druga dała pierwszej komórki jajowej, a trzecia – jednego w sobie jej po udanej migracji DNA pierwszego rodzica w wiek komórkę drugiego.

Narodziny Dolly otworzyła nową erę w biologii i genetyce – teraz naukowcy pojawiła się możliwość tworzenia "czyste" linii zwierząt doświadczalnych z absolutnie identyczne z DNA, a także wskrzeszać już wymarłych gatunków istot żywych. Początkowo naukowcy obawiali się, że procedura klonowania prowadzi do przyspieszonego starzenia się organizmu i bardzo rzadko kończy się powodzeniem, jednak w ostatnich latach udało im się pokazać, że to nie jest tak, i zwiększyć szanse na sukces do 70-80%.

Jak zauważa Sun, pomimo tych wszystkich sukcesów, do tej pory ani jednej naukowej drużynie nie udało się sklonować małpę lub jakąkolwiek inną małpę w podobny sposób, co i Dolly.

"staraliśmy się korzystać z kilku różnych metod transferu jądra, i tylko jedna z nich zadziałała. Musieliśmy zmierzyć się z ogromną ilością błędów i porażek, zanim znaleźliśmy odpowiednią metodę klonowania małp" — kontynuuje Sun.

Kluczem do rozwiązania tego problemu, jak zauważa chiński biolog, było przyspieszenie procesu transferu jądra z "zwykłej" komórki małpy-dawcy do pustej komórki jajowej, co znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo, że proces jej dalszego rozwoju pójdzie na manowce. Dodatkowo naukowcy opracowali specjalny "koktajl" z enzymów i cząsteczek RNA, który bronił białka śluzową DNA przed uszkodzeniami i zmuszał komórki jajowej dzielić po wprowadzeniu w niej nowego jądra.

Pierwotna kultura донорных fibroblastów (A), jak wyjąć jądra z komórki jajowej (B, C) i procedura fuzji komórki jajowej z jądrem фибробласта (D-F)

Owocem wszystkich starań stały dwie noworodków яванских makaki (Macaca fascicularis), wyprodukowane na światło zastępczą matką 8 i 6 miesięcy temu, ma absolutnie identyczne DNA. Pierwszą nazwano Jung Jung, a drugą — Hua Hua.

Jung Jung (z lewej) i Hua Hua (po prawej)

Takie imiona, jak podkreślają naukowcy, są swoistą grą słów – wyrażenie hotel caesar oznacza "chińczycy" na angielskim Niebem. Obie małpy nie mają problemów ze zdrowiem i rosną i rozwijają się tak samo, jak i pozostałe małpy w tym wieku.

Według szacunków chińskich naukowców, taka procedura klonowania zakończy się pomyślnie w każdym trzecim przypadku, gdy dawcą DNA występują komórki tkanki łącznej (fibroblasty), przygotowane w szczególny sposób. Wskaźnik ten, jak uważa Sun, będzie można zrobić jeszcze większe w przyszłości w trakcie dalszej optymalizacji procesu transferu jądra.

Naukowcy przyznają, że w przeszłości nauce już udało się stworzyć kopię małpy, jednak w samym ścisłym znaczeniu nie była klonem. Biolodzy po prostu dzielili się zarodek na kilka części w pierwszych fazach jego rozwoju, co doprowadziło do narodzin nie jednej, a dwóch małp. W podobny sposób można "sklonować" nie więcej niż czterech osób na raz, co znacznie ogranicza naukową korzyść tej metody w porównaniu z pomysłami Suna i jego kolegów.

Klonowanie zwierząt naukowcy zajmują się przede wszystkim do tego, aby lepiej zrozumieć procesy rozwoju zarodka, jednak takie eksperymenty mają i pewne stosować korzyść. Na przykład, klonowanie małp pomogło by stworzyć modele genetycznie uwarunkowanych chorób człowieka, które są niezbędne do badania mechanizmów rozwoju tych chorób i testowania leków. Takie modele są stosowane na myszach, jednak małpy genetycznie i fizjologicznie znacznie bliżej do człowieka, dlatego takie badania dają bardziej adekwatne wyniki.

Fibroblasty płodu, które chińscy naukowcy wykorzystali do klonowania, dobrze nadają się do genetycznym modyfikacjom, w tym za pomocą systemu CRISPR/Cas9. Dlatego udane klonowanie makaków właśnie z tych komórek, co oznacza, że tworzenie genetycznie zmodyfikowany przez małpy nie za górami.

Przeciwnicy procedury klonowania twierdzą, że zwierzęta, które pojawiają się na światło w taki sposób, być może, zawierają ukryte wady w rozwoju i dlatego mniej żywotne. Na przykład, owieczka Dolly różniła się słabym zdrowiem, cierpiała na zapalenie stawów i miała tylko sześć lat. Jednak niedawno naukowcy odkryli, że żadnej specjalnejpredyspozycje do chorób u Dolly nie było, a ona chora, prawdopodobnie ze względu na zawartość w zamkniętym pomieszczeniu i małej mobilności.