Androgenese forekommer muligvis ikke naturligt hos pattedyr, men gennem genredigering er alt muligt.
Her er, hvad du vil lære, når du læser denne artikel:
- De første mus, der er skabt af to fædre, et fænomen kendt som androgenese, har nu for første gang fået sunde afkom.
- Forskere implanterede to sædceller i et æg, hvor kernen var fjernet, og modificerede sædcellerne ved hjælp af epigenomredigering, hvorved visse gener blev slået til og fra.
- Denne proces er forbundet med en høj risiko, men den kunne i fremtiden bruges til reproduktion af mennesker og til at redde truede arter.
Millioner af års evolution har bestemt, hvordan pattedyr reproducerer sig, men hvis noget ikke forekommer i naturen, er det ikke nødvendigvis umuligt. Det kan stadig opnås i et laboratorium.
Pattedyrs reproduktion kræver normalt en sædcelle og en ægcelle (æg) for at skabe en zygote, der udvikler sig i livmoderen, indtil den bliver til et nyt organisme. Embryogenese og fosterudvikling hos mus og mennesker er ens, hvilket er grunden til, at mus ofte bruges som prototyper til eksperimenter på mennesker. Ligesom mennesker kan mus, i det mindste alene, ikke skabe en levedygtig zygote ud af to æg eller to sædceller. Det er her, genetisk intervention kommer ind i billedet.
Tidligere på året lykkedes det forskeren Yanchang Wei ved Shanghai Jiao Tong University i Kina at skabe musefostre ud fra to sædceller, der blev implanteret i et æg, efter at dets kerne var blevet fjernet. For at give fosteret en chance for at overleve var det nødvendigt at foretage ændringer på syv steder i sædcellernes DNA.
Embryonerne voksede inde i surrogatmødre, men kun to ud af over 200 nåede voksenalderen. Disse to mus har nu formeret sig med succes, hvilket viser, at det er muligt for mindst én pattedyrarter med to biologiske fædre at få egne sunde afkom.
“Pattedyr er diploide væsner,” sagde Wei i en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i PNAS.
Hver eneste celle i deres krop indeholder to sæt kromosomer, et fra moderen og et fra faderen. Musembryoner med kun faderens genom kan ikke udvikle sig til fuldbårne, selvom de er diploide (med to sæt kromosomer).
Bag det, der ligner et mirakel, ligger en metode kaldet epigenomredigering. Da epigenomet består af kemiske forbindelser, der giver genomet instruktioner ved at modificere det, involverer processen redigering af proteiner, DNA og RNA på bestemte steder i genomet. Der sker ingen egentlig ændring af genomet ved epigenomredigering, kun en forskydning i, hvilke gener der modtager kemiske signaler til at aktivere eller inaktivere dem. Der er nogle gener i sædceller og æg, der automatisk slås til eller fra. Wei og hans team brugte modificerede CRISPR-proteiner til at aktivere gener i sædcellerne, som æggene normalt ville have aktiveret.
Androgenese er sjældent blandt dyr. Det forekommer dog hos nogle arter af hvirvelløse dyr, padder og fisk. Dette fænomen kan opstå, når hunner producerer æg uden kerne, som derefter befrugtes af hanner. Embryonerne arver kun deres fars gener. I en anden type androgenese danner både en sædcelle og en ægcelle en zygote, men den kvindelige genomet elimineres. Hannerne bruger i det væsentlige æggene til at klone sig selv. Det menes, at androgenese (med undtagelse af hermafroditiske organismer såsom muslinger) ikke har udviklet sig meget, fordi populationen ville blive domineret af mandlige gener til det punkt, hvor den ville uddø.
Det er lettere at skabe mus fra to mødre. Dette fænomen, der kaldes parthenogenese eller ‘jomfrufødsel’, er observeret hos krybdyr, padder, insekter, fisk og endda californiske kondorer. I 2004 lykkedes det et japansk forskerteam at genetisk modificere og føde den første frugtbare parthenogene mus, Kaguya.
Om genetisk modificeret androgenese eller parthenogenese vil lykkes hos mennesker, er endnu uvist. Den høje risiko er i øjeblikket uoverkommelig. I fremtiden kan det blive en realistisk mulighed og også bruges til at redde kritisk truede arter, hvor der måske kun er få individer af det ene køn tilbage. Man skal aldrig sige ‘umuligt’.
