Opakované klonování myší způsobuje vážné genetické mutace, odhaluje studie
Odhalení omezení klonování, Výzkumníci, kteří během dvou desetiletí opakovaně klonovali myši, zjistili, že tato sériová duplikace spouští vážné genetické mutace které se hromadí po generace a nakonec se stanou osudnými.
Celkem 1 206 vytvořili vědci od jediné dárkyně v letech 2005 až 2025 v rámci výzkumu prováděného v Japonsku. Během testů nebyly žádné vnější známky problémů, ale později se mutace začaly hromadit, až se staly osudnými. 58. generace klonů, postižená mutacemi, ale bez viditelných fyzických abnormalit, zemřela několik dní po narození.
Výzkum byl v rozporu s představou, že klony jsou identickými kopiemi původního dárcovského zvířete, a vyvrátil myšlenku, že klonování pomocí současné technologie lze provádět donekonečna bez škodlivých účinků.
„Nikdo nikdy neprováděl opakované klonování tak dlouho. Výsledkem je, že je to poprvé, co jsme zjistili, že opakované klonování nakonec dosáhne svých limitů,“ řekl vývojový biolog Teruhiko Wakayama z Yamanashi University, hlavní autor výzkumu zveřejněného v úterý v časopise Nature Communications.
„Předpokládalo se, že klony jsou totožné s originálem, ale Tato studie jasně ukázala, že mutace se vyskytují třikrát častěji než u potomků narozených přirozeným pářením„Protože se všechny tyto mutace stále hromadí, savci nejsou schopni udržet svůj druh klonováním.“ Tato studie odhalila jeden z důvodů, proč si savci, na rozdíl od rostlin a nižších živočichů, nemohou udržet svůj druh klonováním.“
Po vygenerování prvního klonu výzkumníci opakovali proces každé tři nebo čtyři měsíce a klonovali každou generaci z předchozí. Stejně jako původní dárcovská myš byly všechny klony samice s hnědou srstí.
Vědci zveřejnili předběžné výsledky v roce 2013, pokrývající prvních 25 generací, které zjistili, že klony byly zdravé bez zjevných negativních účinků.
„V té době jsme dospěli k závěru, že klonování by pravděpodobně mohlo pokračovat donekonečna. V této studii jsme však nezkoumali genetické sekvence. Pokračovali jsme ve výzkumu dalších 13 let a v důsledku toho jsme zjistili, že náš předchozí závěr byl nesprávný — to znamená, že klonování má své limity,“ řekl Wakayama.
Vědci sekvenovali genomy 10 klonů z různých generací, aby pochopili, co se děje na genetické úrovni.
Zjistili, že sériové klonování vyvolalo efekt podobný duplikaci obrazu pomocí kopírky. S první kopií se kvalita obrazu mírně zhorší. Při kopírování tohoto zkopírovaného obrazu se kvalita dále zhorší. Nesčetné opakování tohoto procesu vede k obrazu, který se velmi liší od originálu.
Podívejte se na zvířata s jedinečnými vlastnostmi v přírodě
Výsledky studie podle nich poukázaly na důležitost sexuální reprodukce v boji proti škodlivým genetickým mutacím u savců.
Vědci hodnotili plodnost klonů jejich křížením s běžnými myšími samci. Do 20. generace rodili asi 10 mláďat na vrh, stejně jako běžné samice. Ale nakonec klony začaly mít menší vrhy, což odráželo účinky hromadících se mutací.
K vytvoření klonů použili vědci techniku zvanou jaderný přenos. Stejná metoda byla použita k produkci ovce Dolly, prvního úspěšně klonovaného savce, v laboratoři ve Skotsku v roce 1996 a Cumulina, první úspěšně klonované myši, v laboratoři na Havaji v roce 1998.
Pomocí technologie přenosu jader vědci vytvoří embryo přenosem jádra, hlavního úložiště genetické informace buňky, z dárcovské buňky do buňky vajíčka, které bylo jádro odstraněno. Při klonování byla použita specializovaná ovariální buňka, nazývaná kupovitá buňka, která obklopuje a vyživuje .
„Věřili jsme, že dokážeme vytvořit nekonečné množství klonů. Proto jsou tyto výsledky tak zklamáním. V tuto chvíli nemáme žádné nápady, jak toto omezení překonat. Věřím, že musíme vyvinout novou metodu, která zásadně zlepší technologii přenosu jaderných zbraní,“ řekl Wakayama.
Nárůst rozsáhlých škodlivých mutací začal ve 27. generaci, včetně chromozomálních abnormalit. Například se ztratila kopie chromozomu X. Chromozomy jsou vláknité struktury, které přenášejí genetickou informaci z buňky do buňky. U savců mají samice dva chromozomy X, jeden zděděný od každého biologického rodiče.
„Při klonování jsou všechny geny předány další generaci, což znamená, že jsou předány také všechny defektní geny,“ řekl Wakayama.
