Mus utan mor: forskare har odlat friska möss från två spermatozoer

Den vetenskapliga världen har officiellt korsat en annan biologisk gräns. Forskare från Center for Reproductive Medicine vid Shanghai Jiao Tong University har skapat möss som föddes... från två hanar. Inga ägg, inga mödrar. Bara två spermier, lite genetisk magi och mycket tålamod.

Vad är känt

Det största hindret för sådana "pappors avkommor" var mekanismen för genomisk imprinting - epigenetiska kemiska märken i DNA som slår på eller av gener beroende på om de ärvs från fadern eller modern. Utan rätt kombination av dessa märken överlever vanligtvis inte embryot. I "vetenskapliga" termer är det största problemet att det finns speciella "märken" i DNA som berättar för gener när de ska arbeta och när de ska vara tysta - och det beror på om generna kommer från mamma eller pappa. Om dessa märken saknas eller är felaktiga kan embryot helt enkelt inte utvecklas och dör.

Teamet, lett av professor Yanchang Wei, löste detta problem genom riktad metylation redigering i sju kritiska genomiska regioner - de så kallade ICR:erna (Imprinting Control Regions). För detta ändamål användes två CRISPR-baserade system: ett för att ta bort metylationsmärken (dCas9-Tet1) och det andra för att lägga till dem (dCpf1-Dnmt3).

Metodologin var som följer: kärnan togs bort från ägget, och huvuden från två spermatozoer injicerades istället - en från en C57BL/6 laboratoriemus och den andra från en vildtyp CAST-mus. Sedan programmerades de epigenetiska märkena om kemiskt, vilket fick en av DNA-kopiorna att bete sig som om den var "modern".

Och resultatet?

Av 587 skapade embryon nådde endast 3 födelsestadiet, och två av dem överlevde till vuxen ålder. De var helt friska, hade normal vikt och storlek, och - viktigast av allt - var fertila, dvs. kapabla att reproducera sig.

En hane födde så småningom 9 möss, och den andra - 6.

Emellertid var framgången partiell: de flesta embryon dog under intrauterin utveckling. Anledningen är den extrema svårigheten att samtidigt omprogrammera sju nyckel-DNA-regioner på en gång.

Vad betyder detta för vetenskapen?

• Detta är världens första framgångsrika skapelse av livskraftiga och fertila möss uteslutande från hanlig DNA.
• Det har bekräftats att imprinting är hindret för reproduktion mellan samma kön hos däggdjur, inte något annat.
• Även om tillämpningen av detta tillvägagångssätt på människor (eller åtminstone på stora djur) fortfarande är långt borta, öppnar studien dörren för en djupare förståelse av epigenetik, imprinting och till och med potentiella framtida terapier för infertilitet.

Källa: PNAS (Journal of the National Academy of Sciences of the USA)