Klonovaná opica rhesus menom Retro je prvou opicou, ktorá sa dožila dospelosti.Kredit: Qiang Sun
Prvýkrát klonovaná opica rhesus (macaca mulatta) sa dožil dospelosti – žil dlhšie ako dva roky.
výkon, ktorý je dnes opísaný v komunikácia prírody1, predstavuje prvé úspešné klonovanie tohto druhu. Dosiahlo sa to použitím mierne odlišného prístupu k tradičnej technike, ktorá sa používala na klonovanie iných cicavcov, vrátane oviec Dolly a makakov dlhochvostých (macaca fascicularis), prvý primát, ktorý bol klonovaný.
Prvýkrát boli opice klonované pomocou technológie, vďaka ktorej sa stala ovca Dolly
Nahradením placenty klonovaného plodu placentou vyprodukovaného plodu. In in vitro Oplodnenie (IVF), vedci používajú menej embryí a náhradných matiek na zníženie vývojových chýb, ktoré môžu brániť prežitiu embryí. Nová technológia by mohla otvoriť možnosti využitia klonovaných primátov pri testovaní liekov a výskume správania.
„Môžeme vyprodukovať veľké množstvo geneticky identických opíc, ktoré možno použiť na testy účinnosti liekov,“ hovorí Mu-Ming Pu, riaditeľ Ústavu neurovied pri Čínskej akadémii vied v Šanghaji.
nízka miera prežitia
Štandardná technika klonovania známa ako prenos jadra somatických buniek (SCNT) – pri ktorej sa jadro telovej bunky prenesie do vaječnej bunky, ktorej jadro bolo odstránené – zvyčajne umožňuje narodenie klonovaných embryí a miera prežitia je extrémne nízka.
Úspech u primátov bol obzvlášť obmedzený.
Keď vedci v roku 2018 klonovali makaky dlhochvosté, vytvorili 109 klonovaných embryí a asi tri štvrtiny z nich implantovali do 21 náhradných opíc, čo viedlo k šiestim tehotenstvám. Po narodení prežili iba dve opice.
V roku 2022 výskumníci naklonovali opicu rhesus pomocou SCNT, ale zviera žilo menej ako 12 hodín2,
Aby vedci z Čínskej akadémie vied v Šanghaji zistili, čo sa môže pokaziť v procese klonovania, porovnali 484 embryí rhesus SCNT so 499 embryami vyrobenými konvenčným IVF. Oba typy embryí prešli podobnými vývojovými štádiami predtým, ako boli implantované do náhrad. Ale iba 35 embryí SCNT sa úspešne implantovalo v porovnaní so 74 embryami IVF a prežilo menej embryí SCNT.
Ako žije odkaz ovce Dolly: dobytok CRISPR a klonované ťavy
Vedci vykonali sériu analýz DNA embryí SCNT a zistili významné rozdiely vo vzorcoch epigenetických modifikácií počas vývoja – štrukturálnych zmien, ktoré ovplyvňujú aktivitu génov bez zmeny sekvencie DNA. To zahŕňa zníženie metylácie DNA, čo je proces, ktorý ovplyvňuje hladiny génovej expresie. „Ak máte inú metyláciu [patterns]potom je génová expresia počas vývoja odlišná,“ vysvetľuje Poo. „To je dôvod, prečo sa klonované embryo nevyvíja dobre.“
Výskumníci tiež zistili, že gény, ktoré sú normálne rozdielne exprimované medzi materským a otcovským genómom, stratili svoje odlišné vzory v klonovaných embryách, najmä v bunkách placenty. Okrem toho sa zdá, že vyvíjajúca sa placenta pre plody SCNT je hrubšia ako normálne a má defekty.
Na vyriešenie tohto problému vedci vyvinuli techniku, ktorá zahŕňala nahradenie trofoblastov SCNT – vonkajšej vrstvy buniek vo vyvíjajúcom sa embryu – ktoré neskôr tvoria hlavnú časť placenty – trofoblastmi z embryí IVF. To znamená, že plod má vyvinutú „prirodzenú placentu“, hovorí spoluautorka štúdie a neurovedkyňa Jane Liu z Čínskej akadémie vied, „ale plod je stále klonovaný plod.“
zdravý klon
Pomocou tohto prístupu vedci vytvorili 113 klonovaných embryí opice rhesus a 11 z nich implantovali do siedmich náhradných zvierat, čo viedlo k dvom tehotenstvám.
Jedna z tehotných náhrad porodila zdravého samca opice rhesus menom Retro, ktorý žil viac ako dva roky. (Dvojčatá sa narodili inému náhradníkovi, ktorý zomrel na 106. deň tehotenstva.)
Čínske úsilie o klonovanie opíc s upravenými génmi sa začalo
Výskumníci ukázali, že indukcia nahradenia trofoblastov v klone SCNT znížila defekty v placente a metyláciu DNA. Ale vo vyhlásení pre UK Science Media Center v Londýne genetik Luis Montoliu zo Španielskeho národného centra pre biotechnológiu v Madride uviedol, že „účinnosť procesu je podobná, dokonca nižšia, ako účinnosť SCNT“. „Je mimoriadne ťažké, aby tieto experimenty boli úspešné s takou nízkou účinnosťou,“ povedal.
Od klonovania prvého primáta pomocou SCNT pred šiestimi rokmi vedci použili klonované opice na modelovanie chorôb, ako je depresia a úzkosť.3a hodnotenie účinnosti a bezpečnosti liekov, vrátane antidepresív.
„Teraz vidíme začiatok používania týchto klonovaných opíc,“ hovorí Poo. „Chceme použiť čo najmenej zvierat, aby sme preukázali účinnosť lieku bez zásahu genetického pozadia.“ Ale hovorí, že proces klonovania stále zahŕňa veľa náhrad. Dokonca ani s najnovšími pokrokmi „nevyriešili sme efektivitu klonovania,“ hovorí.
