中国の科学者は遺伝子工学を使用して2人の男性の親とマウスを作成します

中国の科学者は、胚性幹細胞を操作して、哺乳類の遺伝子工学の注目に値する成果と呼ばれている大人から成人期まで生きることができた2人の男性の両親と一緒に実験室マウスを作成しました。

科学者によれば、さらに洗練された場合、この研究は、絶滅危and種の絶滅を防ぐための潜在的な将来の取り組みにおいて価値があると証明でき、疾患または他の要因によって損傷した組織または臓器の置き換えを含む再生医療の分野に通知することができます。

ジャーナルCell Stem Cellに掲載されたこの研究は、女性と男性の親ではなく生物学的に男性の両親と呼ばれる二頭系の子孫と呼ばれるものを作成するために、生殖に使用される特定の遺伝子セットを標的とすることを含みました。これは単一性生殖と呼ばれます。

哺乳類は性的生殖を通してのみ繁殖することが知られていますが、いくつかの爬虫類、両生類、鳥、魚などの他の脊椎動物は、単性生殖を使用して子孫を生産しています。これらには、受精せずに卵から胚が形成される、パルテン形成と呼ばれる現象が含まれています。

新しい研究では、マウスは、刷り込まれた遺伝子として知られる哺乳類特異的遺伝子のクラスを標的とするマウス胚性幹細胞の遺伝的編集を通じて作成されました。

幹細胞は、さまざまな身体組織に発達できる細胞です。初期段階の胚に存在する胚性幹細胞は、発達中の胎児のすべての細胞タイプに発達する能力を持っています。ほとんどの種類の幹細胞は汎用性が低く、それらが位置する組織と臓器のみを維持および回復するのに役立つ可能性があります。

研究者たちは、20個の刷り込み遺伝子を修正し、両側マウスを作成するためにクローニング技術を使用したと述べました。

「一般的に言えば、刻印された遺伝子は、哺乳類が単性繁殖を受けるのを防ぐ「ロック」として役立つと考えられてきました。しかし、この広く受け入れられている仮説は、以前に決定的に証明されていませんでした」と、研究を主導した中国科学アカデミーの発達生物学者Wei Li氏は述べています。

「これは、動物モデルに焦点を当てた基本的な科学研究です。このタイプの実験を人間に拡張する計画はありません」と彼は付け加えました。

研究者は1,081個の胚を作成しました。そのうち、約12％が出生まで生き残り、通常よりもはるかに低くなります。

合計84人の男性と50人の女性の子犬が生まれました。大人に達する前に半数以上が死亡しました。成人期に達する人々はすべて発達上の欠陥があり、寿命が短くなり、無菌でした。

「二部マウスは、頭蓋顔面の変形を含む発達障害を示しました。そこでは、正常なマウスと比較して、顔の幅と長さの比率が広かった。 Sun Yat-Sen大学の共著者Guan-Zheng Luoの共著者であり、研究生物学者と研究の共著者であるGuan-Zheng Luoは述べています。

研究者は、特定の発達遺伝子を不活性化することにより、これら2つの欠陥を大幅に緩和する方法を考案しました。

「しかし、マウスは、通常、端の近くにとどまることを好むげっ歯類の本能的な行動に反して、オープンフィールドテストの中心に入る傾向など、行動の異常を依然として示していました。これらの領域が開発においてさまざまな役割を果たしているため、両側マウスの不妊は、刷り込み遺伝子の過度の修正によるものである可能性があります」とLuo氏は付け加えました。

これは、二部の実験室マウスを含む最新の研究です。

日本の大阪大学の発達生物学者の林井川子島井宮が率いる科学者チームは、2023年に発表された研究では異なる技術を使用して、皮膚細胞を誘導された多能性幹細胞に変換するものに変換することにより、二部マウスを作成しました。

「彼らの作品と私たちの主な違い」と林は、新しい研究について次のように述べています。「子孫を生成するためのゲノム編集の使用にあります。」

林は、彼のチームの方法には小さな方法を除いてゲノム編集を伴うものではなく、この技術に由来するすべての子犬は早すぎる死のない大人に成長したと述べた。

「そうは言っても、このレポートは、哺乳類の発達と生殖技術におけるゲノムの刷り込みの機能についてのより深い理解に大きく貢献しています」と林は言いました。

新研究の第一著者である中国科学アカデミーの発達生物学者Zhi-kun Liは、「哺乳類の遺伝子工学における顕著な成果」を表していると述べた。彼は、この研究で使用された技術が、胚性幹細胞の多能性（多数の細胞タイプに発達する能力）を強化し、再生医療で重要な役割を果たすと述べた。

「絶滅危species種の場合、この手法は、複雑な幹細胞分化プロセスに依存することなく、単一性生殖を通じて子孫を生産するための潜在的な方法を提供します」と彼は付け加えました。