علماء يحولون الفئران الذكور إلى إناث مستنسخة، ولماذا لا؟

في إنجاز يبدو وكأنه حبكة فيلم خيال علمي من الدرجة الثانية، لكنه في الواقع علم حقيقي، تمكن باحثون في اليابان من تحويل أجنة فئران ذكور إلى إناث لأول مرة. باستخدام تقنية تعتمد على كريسبر يسمونها Y-CUT، أزال الفريق كروموسوم Y من الخلايا الذكورية، مما أدى إلى إنشاء إناث مستنسخة من فئران ذكور.

"لم يقم أحد بذلك من قبل"، كما تقول مونيكا وارد، عالمة الأحياء الإنجابية في جامعة هاواي، التي لم تشارك في البحث. حسنًا، هذا مطمئن - لأنه في المرة القادمة، سيقومون باستنساخ الديناصورات.

النتائج، التي نُشرت كطبعة أولية على bioRxiv ولم تخضع بعد لمراجعة الأقران، يمكن أن تقلب الاعتقاد السائد منذ زمن طويل بأن التكاثر يتطلب كلا الجنسين. "هناك مفهوم ثابت في مجالنا العلمي بأننا بحاجة إلى كل من الإناث والذكور للتكاثر"، كما يقول المشارك في القيادة تاكاشي إيشيوتشي من جامعة ياماناشي. "أعتقد أننا نستطيع تغيير هذا المفهوم." لأن من يحتاج الذكور حقًا؟ إنهم جيدون فقط لشيء واحد، والآن لدينا كريسبر.

تستهدف أداة Y-CUT جزءًا من كروموسوم Y يضمن نقل الكروموسوم أثناء انقسام الخلايا. من خلال القضاء عليه في الأجنة المبكرة، أنتج الباحثون إناثًا بكروموسومات XO - أي X واحد بدلاً من الاثنين المعتادين. والمثير للدهشة أن هذه الإناث نمت بصحة جيدة وخصبة، وهو أكثر مما يمكن قوله عن غرور الذكور.

في تجربة ثانية، طبق الفريق Y-CUT على الخلايا المستنسخة، مما أدى إلى إنشاء إناث مستنسخة من فئران ذكور. الإناث متطابقة وراثيًا مع الذكر الأصلي، ناقص كروموسوم Y. "إنه مثل الخيال العلمي"، كما يقول إيشيوتشي. في الواقع، لأن الشيء الوحيد الأكثر خيالًا علميًا من الاستنساخ هو الاستنساخ مع لمسة من تغيير الجنس.

جاء الإلهام من سمكة القوبيون الحصوية في أوكيناوا، وهي سمكة يمكنها تغيير جنسها عندما يتطلب الموقف ذلك. إذا لم يكن هناك ذكور في الجوار، يمكن للأنثى أن تتحول إلى ذكر للتكاثر. فكر الباحثون، "إذا كانت السمكة تستطيع فعل ذلك، فلماذا لا يستطيع الفأر؟" ولماذا لا نمسك، أو حصان، أو أي نوع مهدد بالانقراض بقي على آخر ذكوره؟

لقد ساعد الاستنساخ بالفعل في إعادة الأنواع من حافة الانقراض، مثل القوارض ذات الأقدام السوداء وحصان برزوالسكي. لكن استنساخ ذكر يعطيك فقط المزيد من الذكور. الآن، مع Y-CUT، يمكنك إنشاء إناث من تلك الخلايا الذكورية الثمينة، مما يضاعف الإمكانات الإنجابية. "إنه أمر مثير للاهتمام"، كما يقول بن نوفاك من منظمة Revive & Restore للحفاظ على البيئة. "أنا واثق من أنه سيكون هناك الكثير من التطبيقات، خاصة لأغراض الحفظ."

التقنية ليست مثالية بالطبع. لا تزال تتطلب خلايا بويضة من أنثى من نفس النوع أو نوع قريب. وبينما تكون إناث الفئران XO خصبة، فإن الثدييات الأخرى ذات كروموسومات XO تميل إلى العقم، مما يحد من النهج لأنواع معينة - مثل 355 نوعًا من القوارض المهددة بالانقراض. لذا، إذا كنت قارضًا، فإن مستقبلك أصبح أكثر إشراقًا.

لكن هناك تقنيات تكميلية في الأفق. في عام 2023، أظهر كاتسوهيكو هاياشي من جامعة أوساكا أنه يمكنه تحويل خلايا الفئران الذكورية إلى خلايا بويضة، والتي يمكن أن توفر البويضات المجوفة اللازمة لـ Y-CUT. كما أظهرت ساياكا واكاياما من جامعة ياماناشي مؤخرًا إدخال كروموسومات الجرذان إلى الفئران، والتي يمكن أن تخلق أجنة ذكورية. "إنها قصة تكميلية"، كما يقول ماتوبا.

إذن، ما التالي؟ يعمل إيشيوتشي على إضافة كروموسوم X ثانٍ لاستعادة الخصوبة في الإناث المستنسخة. وبالنسبة للحالات التي لديك فيها إناث ولكنك بحاجة إلى ذكور، هناك حل بديل قيد الإعداد. "إنه لأمر مثير حقًا رؤية أدوات أكثر تنوعًا يتم تطويرها"، كما يقول نوفاك. "هناك العديد من السيناريوهات المختلفة التي يمكن استخدامها فيها للأنواع النادرة والمهددة بالانقراض."

في غضون ذلك، نحن سعداء لأن الفئران سعيدة، ونحن أقرب خطوة إلى عالم تكون فيه نسب الجنس شيئًا من الماضي - على الأقل في المختبر.