Ποντίκι «δισεκατομμυρίων ετών» δημιουργήθηκε στο εργαστήριο με αρχαία γενετικά «εργαλεία»

Ένα εκπληκτικό βήμα μπροστά στην επιστήμη των βλαστοκυττάρων και της γενετικής έκανε μια ομάδα ερευνητών, δημιουργώντας ένα ζωντανό ποντίκι στο εργαστήριο, με τεχνικές που υπήρχαν πριν από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, πριν ακόμη αναπτυχθούν οι πολυκύτταροι οργανισμοί.

Η ανακάλυψη αυτή συνιστά μια εξαιρετική πρόοδο στον τομέα της γενετικής μηχανικής, αφού οι επιστήμονες κατάφεραν να εισάγουν γονίδια από μονοκύτταρους οργανισμούς, συγκεκριμένα από πρωτόγονους μονοκύτταρους οργανισμούς που θεωρούνται οι πλησιέστεροι ζωντανοί συγγενείς των ζώων, σε κύτταρα ποντικιού. Τα γονίδια αυτά, τα οποία είναι παλαιότερα από κάθε μορφή πολυκύτταρης ζωής, ενσωματώθηκαν με τέτοιο τρόπο που προκάλεσαν τη δημιουργία πολυδύναμων βλαστοκυττάρων (iPSCs). Αυτά τα βλαστοκύτταρα έχουν την ικανότητα να διαφοροποιούνται σε οποιονδήποτε τύπο κυττάρου, ανοίγοντας νέους ορίζοντες στη βιοϊατρική έρευνα και τις θεραπείες.

Αυτοί οι μονοκύτταροι οργανισμοί, που θεωρούνται οι πλησιέστεροι ζωντανοί συγγενείς των ζώων, αποτελούν το κλειδί αυτής της ανακάλυψης. Μέχρι πρότινος, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα γονίδια που σχετίζονται με τη δημιουργία βλαστοκυττάρων υπήρχαν μόνο σε πολυκύτταρους οργανισμούς, όπως τα ζώα. Ωστόσο, η νέα μελέτη δείχνει ότι οι πρόγονοι αυτών των γονιδίων υπήρχαν ήδη στους μονοκύτταρους οργανισμούς, και συγκεκριμένα στα γονίδια Sox και POU των πρωτόγονων αυτών οργανισμών. Η ανακάλυψη αυτή είναι επαναστατική, καθώς ανοίγει νέες δυνατότητες για την κατανόηση της εξελικτικής πορείας των βλαστοκυττάρων και της εξέλιξης της ζωής γενικότερα.

Η διαδικασία της δημιουργίας του ποντικιού περιλάμβανε την αντικατάσταση των γονιδίων Sox2 του ποντικιού με τα αντίστοιχα γονίδια Sox από τους πρωτόγονους μονοκύτταρους οργανισμούς. Αυτή η γενετική τροποποίηση προκάλεσε την ενεργοποίηση μηχανισμών που οδηγούν στη δημιουργία πολυδύναμων βλαστοκυττάρων. Αυτά τα κύτταρα στη συνέχεια εγχύθηκαν σε ένα αναπτυσσόμενο έμβρυο ποντικιού, δημιουργώντας ένα υβρίδιο, ένα ζώο του οποίου το σώμα αποτελείται από κύτταρα με διαφορετικά γενετικά σύνολα, καθώς περιέχει δύο ξεχωριστά DNA.

Το ποντίκι με τα γενετικά τροποποιημένα κύτταρα είναι το πρώτο παράδειγμα εφαρμογής αυτής της τεχνικής και παρέχει νέες δυνατότητες για την έρευνα στον τομέα των βλαστοκυττάρων, ανοίγοντας νέους δρόμους σε θεραπείες, μεταμοσχέυσεις ή την αναγέννηση ιστών.

Ο συγγραφέας της μελέτης, Δρ Άλεξ ντε Μεντόζα ανέφερε: «Δημιουργήσαμε με επιτυχία ένα ποντίκι χρησιμοποιώντας μοριακά εργαλεία που προέρχονται από τους μονοκύτταρους συγγενείς μας και γίναμε μάρτυρες μιας εξαιρετικής συνέχειας σε σχεδόν ένα δισεκατομμύριο χρόνια εξέλιξης. Η μελέτη υποδηλώνει ότι τα βασικά γονίδια που εμπλέκονται στο σχηματισμό βλαστοκυττάρων μπορεί να έχουν προέλθει πολύ νωρίτερα από τα ίδια τα βλαστοκύτταρα, βοηθώντας ίσως να ανοίξει ο δρόμος για την πολυκύτταρη ζωή που βλέπουμε σήμερα».

Η ανακάλυψη δεν είναι απλώς ενδιαφέρουσα - έχει τη δυνατότητα να δημιουργήσει προόδους στην αναγεννητική ιατρική, στην οποία τα βλαστοκύτταρα παίζουν αναπόσπαστο ρόλο. Ο συν-συγγραφέας της μελέτης, Δρ Ραλφ Τζότς, πρόσθεσε: «Η μελέτη των αρχαίων ριζών αυτών των γενετικών εργαλείων μας επιτρέπει να καινοτομήσουμε αποκτώντας μια πιο ξεκάθαρη άποψη για το πώς μπορούν να τροποποιηθούν ή να βελτιστοποιηθούν οι μηχανισμοί πολυδυναμίας».

Με πληροφορίες από το sci.news