Екип учени от Шанхайския университет Цзяо Тун в Китай за първи път успя да създаде мишки, родени от двама бащи, които впоследствие израснаха, достигнаха зрялост и създадоха поколение. Това постижение представлява важна стъпка в областта на генетиката и репродуктивната биология.

В лабораторни условия учените въвеждатдва сперматозоида — всеки от различен мъжки индивид — в яйцеклетка на мишка, от която предварително е отстранено ядрото. Чрез генетично редактиране изследователите успяват да препрограмират части от ДНК на сперматозоидите, така че да се развие ембрион — процес, наречен андрогенеза. Полученият ембрион, съдържащ генетичен материал от двамата бащи, е имплантиран в утробата на женска мишка и успешно се донася до раждане.

Роденият мъжки индивид впоследствие се развива нормално, достига зряла възраст и след класическо чифтосване с женска мишка също става родител. В рамките на експеримента методът е повторен успешно още веднъж, като са създадени два плодовити мъжки екземпляра с двама биологични бащи.

Постижението дава теоретична възможност в бъдеще двойки мъже да имат дете, което да е генетично свързано и с двамата родители, и което да може самостоятелно да има потомство. Въпреки това експертите подчертават, че е рано подобни процедури да бъдат прилагани при хора поради редица технологични, биологични и етични пречки.

Данните от изследването сочат, че успехът на метода е все още изключително нисък. От 259 ембриона, пренесени в женски мишки, до зряла възраст достигат и създават свое потомство само два индивида. Кристоф Галиче от Sainsbury Wellcome Centre в Лондон отбелязва, че експериментът е обещаващ, но категорично неприложим при хора на този етап поради огромния брой необходими яйцеклетки, сурогатни майки и ниския процент на успеваемост.

Към момента еднополовите двойки, желаещи да имат деца, се възползват от сурогатно майчинство или донорство, което означава, че единият родител няма генетична връзка с детето. Новите резултати от изследванията върху мишки дават надежда, че е възможно потомство с генетичен принос и на двамата бащи, но технологията засега остава далеч от реална употреба при хора.

Проблемът с развитието на ембрион с двама бащи или две майки се корени в т.нар. геномно импринтиране — специфичен механизъм за „отпечатване“ на определени гени в ДНК. При нормалното размножаване половината генетичен материал идва от бащата, половината — от майката, като при сливането настъпва обмен между двойките хомоложни хромозоми, процес известен като „кръстосване“. Когато обаче и двата набора хромозоми произхождат само от мъжки или само от женски индивид, процесът на „отпечатване“ не протича правилно и се наблюдават аномалии в развитието. Чрез прецизно редактиране на гени, свързани с този процес, учените успяват да преодолеят основното препятствие пред еднополовото възпроизводство при бозайниците.

Методът, използван в експеримента, включва най-новите техники за геномно редактиране. Първите подобни технологии се появяват в края на 20 век, а през 2009 г. е разработен революционният инструмент CRISPR, който позволява прецизно рязане на ДНК в избрани участъци и редактиране на определени гени. Това позволява на учените да изключват определени гени, да премахват, добавят или заменят фрагменти от ДНК.

В предходни експерименти, публикувани през 2023 г., екипи от учени също създават мишки с двама биологични бащи, но новородените не са плодовити. Настоящото изследване показва, че преодоляването на геномното импринтиране може да позволи раждането на плодовито потомство, макар и на този етап само при мишки.

Изследователите подчертават, че въпреки напредъка, практическото прилагане на метода при по-големи животни, включително примати, ще срещне сериозни технологични трудности. Освен това възникват значими етични въпроси, особено по отношение на експерименти върху хора.

Работата на китайските учени е публикувана в списание PNAS. В нея авторите заключават, че геномното импринтиране остава основната бариера за развитието на еднополови ембриони при бозайниците, но с напредъка на генетичните технологии тази бариера може да бъде преодоляна в бъдеще.