Un ratón sin madre biológica ha sobrevivido hasta la edad adulta en China, un gran logro científico que ha pasado años en proceso.
La hazaña fue lograda por un equipo de investigadores en China, dirigido por el biólogo molecular Zhi-Kun Li de la Academia de Ciencias de China (CAS), utilizando precisos célula madre ingeniería.
Esta no es la primera vez que los científicos han creado un ratón con dos padres varones. En 2023, investigadores en Japón administrado una hazaña similar usando una técnica diferente.
Antes de eso, intenta generar huevos de hombres células madre demostró que no tiene éxito. La descendencia sin madre, nacida a través de una sustituto femenina, suele ser no viable y muestran defectos de desarrollo severos.
No es así para los ratones ‘bipaternos’ creados recientemente en China. Estos mamíferos adultos no son capaces de reproducirse, pero son más saludables que sus predecesores, sin alimentación fatal o dificultades respiratorias.
Dicho esto, aproximadamente la mitad de sus hermanos no lograron llegar a la edad adulta, y casi el 90 por ciento de los embriones viables no llegaron al nacimiento, lo que significa que la tasa de éxito del proceso aún puede mejorarse.
Todavía hay un largo camino por recorrer antes de que se pueda lograr el mismo tipo de técnica en nuestra propia especie, pero los autores del estudio dicen que su trabajo ayuda a los científicos a comprender mejor los trastornos congénitos humanos causados por problemas genéticos similares.
Por lo general, cuando un esperma masculino fertiliza un huevo femenino, hay una doble ida de genes, lo que significa que la mitad de cada par debe ser silenciada.
Sin embargo, cuando el material genético proviene de dos espermatozoides, a menudo puede dar como resultado un doble efecto de silenciamiento, por el cual ambas copias de un gen se cancelan por error, lo que lleva a trastornos del desarrollo.
Esto se llama un impresión anormalidad, y ocurre porque la regulación de ciertos genes o regiones cromosómicas depende de las contribuciones de un padre masculino y femenino.
Li y sus colegas han descubierto cómo corregir 20 de estos casos especiales, utilizando una gama de técnicas genéticas, incluidas deleciones genéticas, ediciones de región y la inserción o deleción de pares de bases genéticas.
“Este trabajo ayudará a abordar una serie de limitaciones en las células madre y la investigación de medicina regenerativa”. reclamos Investigador de células madre Wei Li de CAS.
“Las características únicas de los genes de impresión han llevado a los científicos a creer que son una barrera fundamental para la reproducción unisexual en mamíferos”. dice Cooautor Qi Zhou de Cas.
“Incluso al construir embriones bi-material o bipaternos artificialmente, no se desarrollan adecuadamente y se detienen en algún momento durante el desarrollo debido a estos genes”.
Investigadores en Japón creado Los ratones con dos madres y ningún padre biológico por primera vez en 2004, pero la reproducción sin la necesidad de espermatozoides es más fácil de lograr que la reproducción sin la necesidad de un huevo.
Esto se debe a que un huevo contiene maquinaria celular clave, nutrientes y la potencia para inducir Cada tipo de célula en un organismo adulto. En la naturaleza, algunas especies animales pueden incluso reproducirse sin espermahaciendo que la descendencia sin padre esencialmente clones de la madre.
Por el contrario, no hay un ejemplo natural de un animal con dos padres y ninguna madre. En comparación con un huevo, las células espermáticas maduras son altamente especializadoy ellos No puedo dividir en otras células.
Para evitar esto, los científicos tuvieron que crear células similares a huevos a partir de células madre embrionarias masculinas, y luego fertilizar esos huevos usando esperma de un hombre diferente.
Antes de la fertilización, los investigadores modificaron genes de impresión para garantizar que solo se expresara una copia de cada gen en la descendencia.
La técnica ha mejorado la tasa de éxito de los ratones bipaternos. En 2023, los investigadores en Japón informaron que el 1.1 por ciento de sus embriones bipaternos llegaron a un nacimiento vivo. Utilizando esta nueva técnica, alrededor del 13 por ciento de los embriones produjeron descendencia en vivo.
Sin embargo, a diferencia de los ratones en Japón, los de China parecen ser estériles.
“Las modificaciones adicionales a los genes de impresión podrían facilitar la generación de ratones bipaternos saludables capaces de producir gametos viables y conducir a nuevas estrategias terapéuticas para enfermedades relacionadas con la impresión”. dice Zhi-kun li.
El estudio fue publicado en Célula celular.