Στην Τρίτη Διεθνή Διάσκεψη Κορυφής για την Επεξεργασία του Ανθρώπινου Γονιδιώματος, που πραγματοποιήθηκε τον Μάρτιο του 2023 στο Ινστιτούτο Francis Crick στο Λονδίνο, ο Ιάπωνας ερευνητής Katsuhiko Hayashi εξέπληξε τους παρευρισκόμενους όταν εξήγησε πώς είχε καταφέρει να αναπαράγει με επιτυχία ποντίκια από δύο αρσενικούς γονείς.

Στην πραγματικότητα, ο Hayashi είχε αναπτύξει μια πολύπλοκη διαδικασία για τη μετατροπή αρσενικών πολυδύναμων βλαστικών κυττάρων σε θηλυκά βλαστοκύτταρα, κάτι που του επέτρεψε να αποκτήσει ωάρια από ένα αρσενικό. Τα εκπληκτικά ευρήματά του δημοσιεύτηκαν στο περιοδικό Nature λίγες εβδομάδες αργότερα.

Σχεδόν δύο χρόνια αργότερα, μια ομάδα Κινέζων ερευνητών – με επικεφαλής τους Zhi-kun Li, Wei Li και Qi Zhou της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών – «έφερε τα πάνω-κάτω» και πάλι τον τομέα της γενετικής με μια παρόμοια διαδικασία.

Ωστόσο, αυτή τη φορά, οι επιστήμονες βρήκαν έναν εντελώς διαφορετικό τρόπο για να επιτύχουν το ίδιο αποτέλεσμα: δημιούργησαν ένα ποντικάκι από δύο αρσενικά χωρίς τη βιολογική παρέμβαση της μητέρας, πέρα από την ανάγκη ενός θηλυκού ποντικιού για να κυοφορήσει τα παραγόμενα έμβρυα. Τα αποτελέσματά τους δημοσιεύτηκαν στα τέλη Ιανουαρίου, στο περιοδικό Cell Stem Cell.

Απενεργοποιώντας τη γενετική αποτύπωση

Η νέα διαδικασία που αναπτύχθηκε από τον Li και τους συνεργάτες του καταπολεμά ένα σύστημα ελέγχου των θηλαστικών που ονομάζεται «γενετική αποτύπωση», το οποίο εμποδίζει την παραγωγή βιώσιμων εμβρύων θηλαστικών από τον συνδυασμό δύο γαμετών του ίδιου φύλου (δύο σπερματοζωάρια ή δύο ωάρια).

Αυτά τα έμβρυα δεν επιβιώνουν με φυσικό τρόπο, καθώς στα θηλαστικά κάθε έμβρυο πρέπει να προέρχεται από έναν αρσενικό γαμέτη (σπερματοζωάριο) και έναν θηλυκό γαμέτη (ωάριο).

Ο λόγος είναι ότι ορισμένα γονίδια εκφράζονται μόνο αν κληρονομηθούν από τη μητέρα, ενώ άλλα πρέπει να κληρονομηθούν από τον πατέρα. Και όλα αυτά είναι απαραίτητα για την επιβίωση.

Η εξαιρετικά πολύπλοκη διαδικασία των Κινέζων ερευνητών καταφέρνει να μετατρέψει, μετά από πολλά βήματα, ένα σπερματοζωάριο σε ένα κύτταρο που συμπεριφέρεται σαν ωάριο.

Αυτό έγινε εφικτό καθώς απενεργοποίησαν το φράγμα αποτύπωσης, το οποίο βρίσκεται σε είκοσι σημεία του γονιδιώματος, μέσω γονιδιακής επεξεργασίας με εργαλεία CRISPR. Το συγκεκριμένο κύτταρο – που έχει πλέον τα γενετικά χαρακτηριστικά ενός ωαρίου – μπορεί να συνδυαστεί με ένα άλλο σπερματοζωάριο για να δημιουργηθεί ένα βιώσιμο έμβρυο ποντικού.

Αυτό το έμβρυο κυοφορείται από ένα ποντίκι, και τα ποντίκια που γεννιούνται προέρχονται από δύο σπερματοζωάρια, από δύο πατέρες, χωρίς τη γενετική συμμετοχή των ωαρίων ή μιας μητέρας.

Διαβασε ακομα

Οι αρουραίοι που έμαθαν να οδηγούν, θα σε μάθουν να ζεις ευτυχισμένα

Τα προβλήματα παραμένουν

Η διαδικασία αυτή, ωστόσο, όπως αναφέρει το Conversation, έχει ακόμα πολλά προβλήματα. Όπως αναγνωρίζουν οι συγγραφείς της μελέτης, τα ποντίκια που δημιουργήθηκαν με αυτή τη διαδικασία δεν είναι γόνιμα και μπορούν να αναπαραχθούν μόνο μέσω κλωνοποίησης.

Επιπλέον, περισσότερα από τα μισά ποντίκια που γεννιούνται από δύο πατέρες είτε δεν επιβιώνουν, είτε πεθαίνουν σε μικρή ηλικία, είτε δεν ωριμάζουν σωστά.

Σε προηγούμενη μελέτη του 2018, η ίδια ερευνητική ομάδα είχε δείξει ότι τα ποντίκια που γεννήθηκαν από δύο μητέρες ήταν γόνιμα και επέζησαν περισσότερο από εκείνα που γεννήθηκαν από δύο πατέρες, τα οποία πέθαναν όλα λίγο μετά τη γέννηση. Στη νέα τους μελέτη, που δημοσιεύθηκε τον Ιανουάριο, τα αποτελέσματα έχουν βελτιωθεί, αν και μόνο εν μέρει.

Διαβασε ακομα

Αυτό το βιβλίο είναι γραμμένο σε DΝΑ και μπορείς να το αγοράσεις

Η εφαρμογή στους ανθρώπους

Αν και οι εν λόγω πειραματικές μελέτες διεξήχθησαν σε ποντίκια, εγείρουν το ερώτημα αν τέτοιες διαδικασίες θα μπορούσαν ποτέ να παράγουν με ασφάλεια ανθρώπινα έμβρυα και τι επιπτώσεις θα είχε αυτό.

Αυτό δεν είναι ακόμη εφικτό – παρόλο που αν ήταν, θα έφερνε επανάσταση στις θεραπείες γονιμότητας. Ομόφυλα ζευγάρια ανδρών, για παράδειγμα, θα μπορούσαν να είναι και οι δύο βιολογικοί γονείς των παιδιών τους – ο ένας θα παρείχε σπέρμα και ο άλλος θα παρείχε πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα τα οποία, μετά από μία από τις δύο διαδικασίες (αυτή των Ιαπώνων ή των Κινέζων ερευνητών), θα παρήγαγαν ωάρια που θα μπορούσαν να γονιμοποιηθούν in vitro και να κυοφορηθούν από μια γυναίκα μέσω παρένθετης μητρότητας. (Σημειώνεται πως η παρένθετη μητρότητα είναι παράνομη στο μεγαλύτερο μέρος της ΕΕ, αλλά επιτρέπεται σε ορισμένες χώρες).

Ομοίως, ένα ζευγάρι γυναικών του ίδιου φύλου θα μπορούσε επίσης να αποκτήσει βιολογικά παιδιά, όπου η μία συνεισφέρει ωάρια και η άλλη πολυδύναμα βλαστικά κύτταρα τα οποία καταλήγουν να παράγουν σπέρμα. Οποιαδήποτε από τις δύο γυναίκες θα μπορούσε να κυοφορήσει το έμβρυο, και τα παιδιά που θα γεννιόντουσαν θα ήταν βιολογικά παιδιά και των δύο μητέρων.

Προς το παρόν, αυτές οι εφαρμογές στον άνθρωπο παραμένουν στη σφαίρα της επιστημονικής φαντασίας – δεν είναι ακόμη τεχνικά εφικτές και «δεν θα ήταν συνετό να προσπαθήσουμε να τις εφαρμόσουμε», όπως λέει ο Lluís Montoliu, επιστημονικός ερευνητής στο CSIC, Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογίας (CNB – CSIC) στο άρθρο του στο Conversation.

Διαβασε ακομα

Μπορείς να μάθεις το IQ των εμβρύων σου, αλλά πόσο ηθικό είναι;

Ωστόσο, υποθέτοντας ότι όλες αυτές οι διαδικασίες «θα βελτιστοποιηθούν σε σημείο που θα μπορούμε να εξετάσουμε το ενδεχόμενο να τις προσφέρουμε στις κλινικές γονιμότητας», ο ίδιος θεωρεί ότι είναι σημαντικό να προβληματιστούμε σχετικά.

«Πρέπει να αναρωτηθούμε, ως κοινωνία, αν θα ήμασταν διατεθειμένοι να δεχθούμε ηθικά και νομικά αυτές τις τεχνικές», σημειώνει.