Naukowcy tworzą chimeryczną małpę z dwoma zestawami DNA

Zapisz się na biuletyn naukowy CNN dotyczący teorii cudów. Eksploruj wszechświat dzięki wiadomościom o fascynujących odkryciach, postępach naukowych i nie tylko.

CNN
—

Naukowcy z Chin stworzyli małpę chimerę z dwoma zestawami DNA. Ich zdaniem prace eksperymentalne mogą ostatecznie przynieść korzyści badaniom medycznym i ochronie zagrożonych gatunków.

Małpę, która żyła 10 dni przed eutanazją, uzyskano poprzez połączenie komórek macierzystych małpy Cynomolgus – znanej również jako małpa krabożerna lub makak długoogoniasty, naczelnego wykorzystywanego w badaniach biomedycznych – z genetycznie odrębnym zarodkiem małpy małpa. Ten sam typ małp. Naukowcy stwierdzili, że są to pierwsze na świecie żywe narodziny chimery naczelnych stworzonej przy użyciu komórek macierzystych.

W czwartek w czasopiśmie opisano szczegółowo badanie sprawdzające koncepcję Czasopismo naukowe CellCo ciekawe, stwierdził, małpa była „w dużej mierze chimeryczna” i miała zmienny, ale stosunkowo wysoki odsetek komórek wyhodowanych z komórek macierzystych w całym ciele.

Miguel Esteban, współautor badania i główny badacz w Instytucie Medycyny w Guangzhou, powiedział: „To zachęcające, że szympans, który urodził się żywy, wniósł znaczący wkład (komórki macierzyste) do mózgu, co sugeruje, że takie podejście powinno rzeczywiście mogą być przydatne w modelowaniu chorób neurodegeneracyjnych. Biomedycyna i zdrowie, Chińska Akademia Nauk oraz badacz w BGI-Research Hangzhou, organizacji non-profit chińskiej firmy genetycznej BGI.

„Chimery mają także ogromną potencjalną wartość w zakresie ochrony gatunku, jeśli można je osiągnąć między dwoma gatunkami innymi niż ludzie „Główny gatunek, z czego jeden jest zagrożony wyginięciem” – dodał. „Jeśli do linii zarodkowej dostaną się komórki dawcy z zagrożonych gatunków, można sobie wyobrazić, że w wyniku hodowli można uzyskać zwierzęta tych gatunków”.

Termin chimera pochodzi od potwornych hybrydowych stworzeń zamieszkujących mitologię grecką, ale chimeryczne myszy stworzono po raz pierwszy w latach sześćdziesiątych XX wieku i były powszechnie stosowane w badaniach biomedycznych.

Chimeryczne myszy umożliwiają naukowcom śledzenie interakcji normalnych komórek z genetycznie zmodyfikowanymi lub zmodyfikowanymi komórkami, co jest przydatne do zrozumienia procesów i chorób biologicznych. Naukowcy stwierdzili jednak, że badania na myszach mają ograniczenia, dlatego warto kontynuować wysiłki na małpach.

„Myszy nie rozmnażają się wielu aspektów ludzkich chorób, ponieważ ich fizjologia bardzo różni się od naszej. Dla kontrastu, ewolucja ludzi i małp jest bliska, więc możliwe jest dokładniejsze modelowanie ludzkich chorób” – powiedział starszy autor badania Chen Liu z Chińskiej Akademii Nauk U małp.

Najbardziej kontrowersyjne są chimery ludzkie i zwierzęce, które zawierają niektóre komórki ludzkie i niektóre komórki innych gatunków. Naukowcy tak Tworzenie zarodków myszy, które są po części ludźmiA w 2021 roku naukowcy poinformowali, że tak Wyhodowane ludzkie chimeryczne embriony małpy.

Naukowcy mają nadzieję, że pewnego dnia półludzkie chimery pomogą zaspokoić zapotrzebowanie na przeszczepy narządów. We wrześniu badacze poinformowali, że właśnie to zrobili Dojrzałe nerki zawierające głównie komórki ludzkie Wewnątrz zarodków świni.

Liu powiedział na konferencji prasowej, że próba wytworzenia chimery ludzko-małpiej wykraczającej poza wczesne stadia rozwoju embrionalnego przekroczyłaby etyczną czerwoną linię.

Zespół wyhodował dziewięć linii komórek macierzystych, korzystając z komórek pobranych z 7-dniowych embrionów małp. Naukowcy sprawili, że komórki stały się pluripotencjalne, co umożliwiło im organizowanie się w różne typy komórek potrzebne do utworzenia żywego zwierzęcia.

Następnie wybrali podzbiór komórek, które wstrzyknęli do genetycznie odrębnych 4–5-dniowych zarodków tego samego gatunku małp. Do komórek wstrzyknięto także zielone białko fluorescencyjne, aby badacze mogli zidentyfikować, które tkanki wyrosły z komórek macierzystych.

Zarodki wszczepiono samicom małp, co zaowocowało 12 ciążami i sześcioma żywymi porodami. Według badania jedna z urodzonych małp i abortowany płód były „w dużej mierze chimeryczne” i zawierały komórki wyhodowane z komórek macierzystych w całym ciele.

„To ważne badanie, ale nie uważam go za przełomowe, ponieważ wytworzone organizmy chimeryczne nie są zdolne do życia” – powiedział Jun Wu, profesor biologii molekularnej w Southwestern Medical Center na Uniwersytecie Teksasu.

Dodał, że zespołowi nie udało się również udowodnić, że komórki macierzyste użyte do wytworzenia chimer są dziedziczone przez potomstwo, co może być konieczne do wygenerowania modeli chorób małp do celów badań medycznych. Wu nie brał jeszcze udziału w badaniu Pracował nad chimerami ludzkimi i zwierzęcymi.

Z badania wynika, że ​​odsetek komórek macierzystych w tkance małpy wahał się od 21% do 92%, średnio 67% w 26 różnych testowanych typach tkanek. Odsetek ten był znacząco wysoki w tkance mózgowej.

„To bardzo dobry i ważny artykuł” – powiedział Jacob Hanna, profesor biologii komórek macierzystych i embriologii w Instytucie Nauki Weizmanna w Izraelu, który nie był zaangażowany w badanie.

„To badanie może przyczynić się do uczynienia zmutowanych małp łatwiejszymi i lepszymi, tak jak biolodzy od lat robili to z myszami” – dodała Hanna. „Oczywiście praca z (naczelnymi innymi niż ludzie) jest znacznie wolniejsza i trudniejsza, ale jest ważna”.

Wykorzystywanie małp w badaniach naukowych jest kwestią kontrowersyjną ze względu na obawy etyczne dotyczące dobrostanu zwierząt. Zespół stwierdził, że postępował zgodnie z chińskim prawem i międzynarodowymi wytycznymi dotyczącymi wykorzystywania naczelnych innych niż ludzie w badaniach naukowych.

Penny Hawkins, dyrektorka nauk o zwierzętach w Królewskim Towarzystwie Zapobiegania Okrucieństwu wobec Zwierząt, stwierdziła, że ​​„jest głęboko zaniepokojona nieodłącznym cierpieniem zwierząt i marnotrawieniem związanym ze stosowaniem tych technik wobec czujących zwierząt”.

Zauważyła, że ​​40 samicom makaków wszczepiono zarodki, z czego tylko 12 doprowadziło do ciąży. Sześć z nich urodziło się na żywo, ale tylko jedna miała pożądany skład genetyczny. Weterynarz uśpił ją 10 dni później z powodu niewydolności oddechowej i hipotermii.

Według danych opublikowanych w Stanach Zjednoczonych badania na naczelnych innych niż ludzie dotyczyły 0,5% wszystkich zwierząt wykorzystywanych w badaniach naukowych. raport Wydane w maju przez komitet Narodowych Akademii Nauk, Inżynierii i Medycyny.

Komitet stwierdził, że badania na małpach, ze względu na ich podobieństwo do ludzi, miały kluczowe znaczenie dla postępu medycyny ratującego życie, w tym stworzenia szczepionek przeciwko Covid-19. W raporcie stwierdzono również, że niedobór naczelnych innych niż ludzie ma negatywny wpływ na badania istotne zarówno dla zdrowia publicznego, jak i bezpieczeństwa narodowego.