Mus født med to fædre – men forvent ikke det samme for mennesker

For første gang vi kender til, har mus med to fædre overlevet til voksen alder, men de anvendte metoder ville være “utænkelige” at prøve i mennesker

En mus med to fædre (til venstre) og en kontrolmus (højre) i samme alder og køn

En mus med to fædre (til venstre) og en kontrolmus (højre) i samme alder og køn

Mus, hvis genetiske forældre begge er mandlige, har overlevet til voksen alder for første gang. At opnå dette krævede imidlertid omfattende genetisk modifikation, blandt andet, der aldrig kunne forsøges hos mennesker.

Dette er ikke de første pattedyr med forældre af samme køn-mus med to mødre blev først oprettet i 2004, og mens de var usædvanligt små, så de ud til at leve endnu længere end normalt. Men at skabe mus med to fædre har vist sig at være vanskeligere.

Ikke desto mindre rapporterede et hold ledet af Zhi-kun Li på det kinesiske Academy of Sciences i Beijing, der blev ledet af Zhi-kun Li på det kinesiske videnskabsakademi i Beijing. Nu har det samme hold formået at skabe sådanne mus, der overlevede til voksen alder, men de levede ikke så længe som normalt og ikke kan have deres eget afkom.

Disse forskere er måske ikke de eneste, der har opnået dette. I 2023 annoncerede et hold i Japan fødslen af ​​syv tilsyneladende sunde mus med to fædre, men vi ved ikke, om disse overlevede før voksen alder.

Så hvorfor er det så svært at skabe pattedyr med to fædre? Og kunne vi en dag gøre dette hos mennesker, så to mænd kunne få børn, der er en genetisk blanding af dem begge?

Svaret på det første spørgsmål er et fænomen kaldet Imprinting. DNA’et i celler indeholder opskrifter eller gener til fremstilling af nøglemolekyler. Men du vil ikke, siger, muskelproteiner, der fremstilles i en hjernecelle, så når celler udvikler sig til specialiserede typer, slukkes gener, eller tavse.

En måde celler gør dette er at tilføje kemiske etiketter til DNA. Hvis du tænker på genomet som en opskriftsbog, er disse etiketter som klistrede noter, der siger: “Lav ikke denne opskrift.” De kan tilføjes og fjernes i en såkaldt epigenetisk ændring, med andre ord uden at ændre det underliggende DNA.

Denne proces forekommer også i sæd og æg. Imidlertid er det afgørende, at generne, der bliver tavset i sædceller, er forskellige fra dem, der er dæmpet i æg, og det tydelige mønster af genomisk aktivering/deaktivering i disse celler er det, vi kalder prægning. Så hvis du blot lægger DNA’et fra to mænd – eller to hunner – sammen i et embryo, udvikler det sig ikke normalt, fordi nogle gener, der skal være aktive, tystes og omvendt.

Hvorfor sker prægning? Det menes at være et resultat af en evolutionær kamp mellem kønnene. Hannerne slukker gener, der begrænser væksten af ​​deres afkom, men afkom, der vokser for store inden fødslen, kan skade kvinder, så hunner slukker gener, der øger fosterets vækst på deres bekostning.

For at skabe dyr med forældre af samme køn skal de mandlige/kvindelige indtryksmønstre skal genskabes. At efterligne det kvindelige mønster kræver flere ændringer end at efterligne det mandlige mønster, så det er sværere at skabe pattedyr med to fædre end to mødre.

Katsuhiko Hayashi ved Kyushu University i Japan opnåede dette ved at finde mandlige celler, der naturligt havde mistet Y -kromosomet og genereret æg fra dem – således at nulstille indtryksmønsteret til det i æg – og derefter befrugte dem med sædceller.

Hayashi afslørede fødslen af ​​syv tilsyneladende sunde mus i 2023. Ny videnskabsmand har spurgt ham, om nogen overlevede til voksen alder, men havde ikke modtaget et svar på skrivende stund.

Li har i stedet genetisk ændret mus for at deaktivere gener, der normalt er præget – svarende til at rive sider ud af opskriftsbogen i stedet for at tilføje klistrede noter.

For at få to-far eller bipaternal, mus for at overleve til voksen alder, måtte hans team deaktivere 20 gener-sammenlignet med tre for mus med to mødre-og endda er det ikke nok.

”Det er rimeligt at sige, at disse mus ikke var helt sunde,” siger Li. ”Det er sandsynligt, at yderligere prægede gener, ud over de 20, vi målrettede, kunne bidrage til at forbedre disse muss helbred.”

Generering af musene involverede også fremstilling af embryoner fra æg og opsamling af embryonale stamceller fra dem ved flere lejligheder.

”På nuværende tidspunkt er det ikke tænkeligt at oversætte (Li’s) metode til at generere bipaternal dyr fra mus til mennesker,” siger Christophe Galichet ved Sainsbury Wellcome Center i Storbritannien. Men resultaterne er stadig værdifulde, siger han.

For det første understøtter de ideen om, at indtryk er resultatet af en kamp mellem kønnene. Li’s team fandt, at de bipaternale mus voksede især hurtigt og havde abnormiteter relateret til organer, der blev for store.

Men hvis målet er at give to mænd mulighed for at få deres egne genetiske børn ved hjælp af en surrogatmor, er Hayashis tilgang mere lovende, som det kan gøres uden genetisk modifikation. Imidlertid kan de vigtigste trin i hans proces endnu ikke udføres hos mennesker, så vi er stadig en meget, meget lang vej fra at skabe børn med to genetiske fædre.