Badacze z Francis Crick Institute w Londynie opracowali w 100-procentowo skuteczny sposób edycji płci u mysich zarodków, dzięki dość nietypowemu zastosowaniu metody CRISPR-Cas9.
Zacznijmy od samej technologii CRISPR-Cas9, która w tym przypadku polega na tzw. nokaucie funkcjonalnym genu zawierającego informację o syntezie białek. W przypadku wyboru płci u myszy, technologia ta została rozdzielona – kod RNA pełniący rolę przewodnika (tzw. guide RNA odpowiada za znalezienie sekwencji, którą chcemy zmodyfikować został umieszczony w organizmie mysiej samicy.
Z kolei enzym Cas 9, który służy do przecięcia kodu DNA w miejscu, w którym chcemy wkleić kawałek przygotowanego RNA został umieszczony w jednym z chromosomów samca, ojca danego miotu.
Wybór płci u myszy – wystarczy wycelować w odpowiedni chromosom
Sekwencja RNA przygotowana przez badaczy z Francis Crick Institute blokuje gen Top1, który odpowiada za replikację DNA. Jeśli więc zablokujemy go w jednym z dwóch chromosomów X, rozwiną się tylko i wyłącznie te embriony z chromosomami X i Y i miot będzie w całości złożony z osobników płci męskiej. Z kolei jeśli wycelujemy w chromosom Y, zablokujemy rozwój embrionów płci męskiej, otrzymując tym samym miot składający się w 100 proc. z myszy płci żeńskiej. Rozwiązanie genialne w swojej prostocie.
Czytaj również: Powstaje narzędzie do edycji genów. Ma być konkurencją dla CRISPR
Zespół Charlotte Douglas wyhodował łącznie 72 mioty testowe – 36 męskich i 36 żeńskich, osiągając za każdym razem 100 procentową skuteczność, jeśli chodzi o wybór płci. Co ciekawe, liczba urodzonych myszy w każdym miocie nie była aż tak mniejsza, jak spodziewali się naukowcy.
Ku ich zaskoczeniu, liczba urodzonych osobników w każdym miocie wynosiła od 61 do 72 proc. liczb uzyskiwanych dla nieedytowanych miotów kontrolnych. Zdaniem Douglas dzieje się tak dlatego, że zwierzęta, takie jak myszy, produkują więcej komórek jajowych niż jest to wymagane podczas każdego cyklu, co pozwala na utratę części z nich we wczesnym okresie rozwoju bez ryzyka utraty całego miotu.
Co ważne, tego typu modyfikacja genomu rodziców nie miała żadnego szkodliwego skutku ubocznego, który dałoby się zaobserwować u ich potomstwa. Wyhodowane w ten sposób myszy mogą spłodzić również własne potomstwo, a ich selektywna hodowla pozwala na uzyskanie kolejnych, jednopłciowych miotów.
Czytaj również: CRISPR działa w kosmosie. Astronauci użyli go do naprawy DNA
Gen Top1 występuje u większości ssaków, więc niewykluczone, że metoda ta zadziała na inne gatunki. Chodzi tu głównie o szeroko pojętą kategorię zwierząt hodowlanych, gdzie możliwość wyboru płci zarodków byłoby kolejnym sposobem na zwiększenie efektywności danej hodowli. Jeśli chodzi o zastosowanie tego sposobu u ludzi, wydaje mi się, że nie ma to większego sensu. Nasz gatunek nie produkuje aż tak wielu komórek jajowych podczas pojedynczego cyklu, żebyśmy mogli pozwolić sobie na spisanie połowy z nich (czyli bardzo często: tej jedynej) na straty. Nie oznacza to oczywiście, że wybór płci naszego edytowanego potomka będzie niemożliwy. Po prostu wykorzystamy do tego inną metodę. O ile kiedykolwiek edycja ludzkiego genomu w celu wyboru takich cech jak omawiana tu płeć będzie legalna.
