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Wissenschaftler verwenden Stammzellen und Gen-Editing, um Mäuse mit zwei Müttern zu machen

Wissenschaftler verwenden Stammzellen und Gen-Editing, um Mäuse mit zwei Müttern zu machen

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14. Oktober 2018 14:27:59

Chinesische Wissenschaftler haben mit Gen-Editing- und Stammzell-Techniken gesunde Mäuse mit zwei Müttern hergestellt.

Schlüsselpunkte:

  • Das Experiment produzierte 29 lebende Mäuse, die bis zum Erwachsenenalter lebten und Babys hatten
  • Experten sagen, dass es keine Aussicht gibt, diese Experimente am Menschen weiter zu testen
  • Forscher hoffen, die Techniken in anderen Forschungstieren in Zukunft zu erforschen

Die Mäuse entwickelten sich gut genug, um normale Nachkommen zu bekommen.

In Experimenten, die darauf abzielten zu erforschen, was es manchen Tieren so schwer macht, sich mit gleichgeschlechtlichen Eltern fortzupflanzen, sagten die Forscher, dass auch Mäuse von zwei Vätern geboren wurden, die aber nur ein paar Tage überlebten.

Die Ergebnisse, veröffentlicht in der Zeitschrift Cell Stem Cell, deuten darauf hin, dass einige Barrieren für die gleichgeschlechtliche Fortpflanzung mit Stammzellen und gezielter Genbearbeitung überwunden werden können.

Experten sagten jedoch, es bestehe keine Aussicht, diese Experimente am Menschen weiter zu prüfen.

"Die Erforschung ähnlicher Technologien für die menschliche Anwendung in naher Zukunft ist unplausibel", sagte Dusko Ilic, Stammzellenspezialist am King's College in London.

"Das Risiko schwerer Anomalien ist zu hoch, und es würde Jahre der Forschung in verschiedenen Tiermodellen benötigen, um vollständig zu verstehen, wie dies sicher durchgeführt werden könnte."

Einige Reptilien, Amphibien und Fische können sich mit einem Elternteil vermehren, aber es ist eine Herausforderung für Säugetiere, dies auch mit Hilfe der Düngungstechnologie zu tun.

Die Forscher der Chinesischen Akademie der Wissenschaften erklärten, dass bei Säugetieren bestimmte mütterliche oder väterliche Gene während der Keimbahnentwicklung durch einen Mechanismus, der genomische Prägung genannt wird, abgeschaltet werden.

Dies bedeutet, dass Nachkommen, die genetisches Material von Mutter und Vater nicht bekommen, Entwicklungsstörungen aufweisen oder nicht lebensfähig sind.

Um ihre bi-mütterlichen Mäuse zu erschaffen, verwendete ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Qi Zhou Zellen, die als haploide embryonale Stammzellen (ESCs) bekannt sind. Sie enthalten die Hälfte der normalen Anzahl an Chromosomen und DNA von nur einem Elternteil.

Mit Gen-Editing-Techniken löschten die Wissenschaftler drei Prägungsregionen des Genoms aus haploiden ESCs, die die DNA eines weiblichen Elternteils enthielten, und injizierten sie in Eier von einer anderen weiblichen Maus.

Diese Arbeit produzierte 29 lebende Mäuse aus 210 Embryonen.

Die Mäuse waren normal, lebten bis zum Erwachsenenalter und hatten dann eigene Babies.

Mäuse von zwei Vätern zu machen, sei komplizierter, sagten die Forscher und beinhalteten die Modifikation von haploiden ESCs, die nur die DNA eines männlichen Elternteils enthielten, um sieben geprägte Schlüsselregionen zu löschen.

Die bearbeiteten haploiden ESCs wurden dann – zusammen mit Spermien von einer anderen männlichen Maus – in eine Eizelle injiziert, die ihren Kern und damit ihr weibliches genetisches Material entfernt hatte.

Dies erzeugte Embryonen, die nur genomische DNA von den beiden Männchen enthielten, und diese Embryonen wurden dann an Leihmütter übertragen.

Diese Welpen überlebten nur 48 Stunden nach der Geburt.

"Diese Forschung zeigt uns, was möglich ist", sagte Wei Li, der die Arbeit gemeinsam leitete.

Die Wissenschaftler sagten, es bestünden immer noch Hindernisse bei der Verwendung solcher Methoden bei anderen Säugetieren, einschließlich der Identifizierung, welche eingeprägten Gene gelöscht werden müssen.

Sie sagten jedoch, dass sie hofften, die Techniken in anderen Forschungstieren in der Zukunft zu erforschen.

Der Keimbahn- und Epigenomics-Spezialist an der Universität Cambridge, Azim Surani, sagte, die Arbeit sei beeindruckend, aber die "umfangreiche genetische Manipulation" bedeute, dass es keine plausible Möglichkeit sei, menschliche Babys von gleichgeschlechtlichen Eltern zu schaffen.

Reuters

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