بازتعریف تولید مثل: تولد نخستین موش های بارور از دو پدر

تحولی نوین در تولید مثل: تولد موش‌های بارور تنها با DNA پدری

در دستاوردی مهم برای تحقیقات ژنتیک و زیست‌شناسی تولید مثل، پژوهشگران موفق شدند موش‌هایی را با استفاده از ماده ژنتیکی صرفاً از دو پدر، بدون نیاز به DNA مادری، خلق کنند. نکته قابل توجه‌تر این است که این موش‌ها نه‌تنها تا بزرگسالی زنده مانده‌اند، بلکه قادر به تولید نسل جدید و سالم نیز شدند. این موفقیت، نقطه عطفی در مطالعه آندرژنز یا رشد موجودات با ژن‌های منحصراً پدری به شمار می‌رود.

پیش‌زمینه: شناخت آندرژنز و نقش ایمپرینتینگ ژنتیکی

تولید مثل در پستانداران همواره متکی به ترکیب ژن‌های مادر و پدر بوده است. این ترکیب تعادل مناطق کنترلی ایمپرینتینگ (ICRs) – بخش‌هایی از DNA که فعالیت ژن‌ها را تنظیم می‌کنند – را تضمین می‌کند. هرگونه اختلال در این مناطق، مانند استفاده از ژنوم تنها یک والد، معمولاً منجر به نقایص رشدی یا مرگ جنینی می‌شود. عبور از این موانع می‌تواند تاثیرات گسترده‌ای بر ژنتیک، زیست‌شناسی فرگشتی و علم باروری داشته باشد.

در گذشته، دانشمندان موفق شده بودند که در شرایط آزمایشگاهی، موش‌هایی را از دو پدر ایجاد کنند، اما این موش‌ها نابارور بودند و نمی‌توانستند زاد و ولد کنند. علت این مسئله عمدتاً نقص تنظیم مناطق ICR تشخیص داده شد که اخیراً پژوهش‌ها به سمت ویرایش دقیق و هدفمند ژنی برای رفع این مشکل متمرکز شده است.

دستاورد دانشگاه شانگهای جیائو تونگ

در جدیدترین پژوهش از دانشگاه شانگهای جیائو تونگ چین، دانشمندان زیست‌شناسی مولکولی را با مهندسی ژنومی پیشرفته تلفیق کردند. ابتدا هسته سلول تخم موش – که حاوی DNA مادری بود – حذف شد و تخمک به صورت ژنتیکی خنثی درآمد. سپس دو هسته اسپرم مربوط به دو پدر متفاوت به این سلول تزریق شد. عامل کلیدی در این فرآیند، ویرایش هدفمند هفت منطقه ICR بود که اختلال در آنها مهم‌ترین عامل مرگ جنین محسوب می‌شود.

این جنین‌های بازساخت‌شده پس از ویرایش ژنتیکی، به بدن موش‌های ماده جایگزین منتقل شدند. از میان ۲۵۹ بلاستوسیست، سه زایمان موفق رخ داد و دو موش تا بزرگسالی زنده ماندند. مهم‌ترین نکته اینجاست که این موش‌ها رشدی طبیعی داشتند و فرزندان سالم و باروری به دنیا آوردند؛ بدین ترتیب نشان داده شد که انتقال ژنتیکی صرفاً از دو والد نر می‌تواند نه‌تنها منجر به حیات، بلکه به باروری موفق نیز بیانجامد.

پیامدها و چشم‌انداز آینده

اگرچه نرخ موفقیت فعلی پایین است، اما این موفقیت ثابت می‌کند که برنامه‌ریزی اپی‌ژنتیکی دقیق می‌تواند موانع طبیعی تولید مثل تک‌والدی را در پستانداران برطرف کند. این فرآیند نیازمند دستکاری ژنتیکی گسترده است و به گفته محققان، بسیار دشوارتر از ایجاد موش از دو مادر محسوب می‌شود که معمولاً به تغییرات ژنی کمتری نیاز دارد.

این پیشرفت چشم‌اندازهای نوینی را برای علم باروری و ژنتیک ایجاد می‌کند و می‌تواند به توسعه درمان‌های نوین ناباروری یا درک ژنتیکی بیماری‌های مادرزادی کمک کند. با این حال، استفاده از این تکنیک‌ها در سایر پستانداران و به‌ویژه انسان، هنوز بسیار دور و با چالش‌های فنی و ملاحظات اخلاقی قابل توجهی همراه است.

نظر کارشناسان

پژوهشگران این پروژه بر پتانسیل تحول‌آفرین یافته‌های خود تأکید دارند: «هدف ما بهبود رشد جنین‌های آندرژنتیک از طریق بازگرداندن تنظیم اپی‌ژنتیکی در مناطق کلیدی ایمپرینتینگ بود. این تلاش‌ها به ما امکان داد تا موش‌های اندروژنتیک بارور را فقط با ماده ژنتیکی دو سلول اسپرم ایجاد کنیم.»

جمع‌بندی

تولد و زاد و ولد موفق موش‌هایی با DNA منحصراً پدری، گامی بزرگ در مهندسی ژنتیک و پزشکی تولید مثل است. هرچند این روش بسیار پیچیده و بازدهی آن پایین است، اما اثبات می‌کند که زندگی و حتی باروری پستانداران می‌تواند از دو پدر منشأ بگیرد. با پیشرفت تکنیک‌های ویرایش ژن و تداوم بحث‌های اخلاقی، این پژوهش می‌تواند در آینده گزینه‌های جدیدی برای درمان ناباروری ایجاد کند و فهم ما از رشد و وراثت پستانداران را گسترش دهد.