ข่าว | หนูที่มีพ่อทางพันธุกรรมสองตัวให้กำเนิดลูกได้—ความก้าวหน้าครั้งสำคัญทางพันธุศาสตร์การสืบพันธุ์ที่ยังห่างไกลจากการใช้ในมนุษย์

ข่าว | หนูที่มีพ่อทางพันธุกรรมสองตัวให้กำเนิดลูกได้—ความก้าวหน้าครั้งสำคัญทางพันธุศาสตร์การสืบพันธุ์ที่ยังห่างไกลจากการใช้ในมนุษย์

งานวิจัยที่ตีพิมพ์ใน Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) ได้รับความสนใจอย่างกว้างขวาง โดยเป็นครั้งแรกที่หนูซึ่งมีสารพันธุกรรมจาก “พ่อสองตัว” ไม่เพียงมีชีวิตรอด แต่ยังให้กำเนิดลูกที่แข็งแรงได้ด้วย ความสำเร็จนี้ถือเป็นก้าวสำคัญสู่การสืบพันธุ์ทางพันธุกรรมของคู่รักเพศเดียวกัน แม้นักวิจัยจะย้ำว่ายังห่างไกลจากการใช้ทางคลินิกมาก

นักวิจัยจาก Shanghai Jiao Tong University สร้างตัวอ่อนที่มีเฉพาะข้อมูลพันธุกรรมจากฝ่ายพ่อ โดยใส่อสุจิสองตัวลงในเซลล์ไข่ที่นำนิวเคลียสออกแล้ว เนื่องจากการพัฒนาตามปกติของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมต้องอาศัย “รอยประทับ” ทางพันธุกรรมจากทั้งพ่อและแม่ กระบวนการนี้จึงเผชิญอุปสรรคทางเทคนิคสำคัญ

ความก้าวหน้าสำคัญ: การปรับโปรแกรมอีพีเจเนติกเอาชนะ “อุปสรรคจากรอยประทับ”

ทีมวิจัยใช้การแก้ไขอีพีจีโนมเพื่อปรับโปรแกรมตำแหน่งสำคัญเจ็ดจุดในดีเอ็นเอของอสุจิ ทำให้ตัวอ่อนที่ปกติไม่สามารถพัฒนาเติบโตต่อได้ วิธีนี้ต่างจากการตัดต่อยีนทั่วไปตรงที่ไม่เปลี่ยนลำดับดีเอ็นเอ แต่ควบคุม “สวิตช์” ของยีนเพื่อแก้ไขความไม่สมดุลในการแสดงออกของยีนจากฝ่ายพ่อ

จากตัวอ่อน 259 ตัวที่ย้ายฝากเข้าสู่แม่หนูอุ้มบุญ มีหนูเพศผู้เพียง 2 ตัวที่รอดถึงวัยโตเต็มวัย นับเป็นอัตราความสำเร็จที่ต่ำมาก ที่สำคัญคือหนูทั้งสองตัวให้กำเนิดลูกที่มีรูปลักษณ์และลักษณะทางกายภาพปกติหลังผสมพันธุ์กับหนูเพศเมีย แสดงว่ามีความสามารถสืบพันธุ์อย่างสมบูรณ์

เหตุใด “พ่อสองตัว” จึงทำได้ยากมาก

หนูที่มีแม่ทางพันธุกรรมสองตัวถูกสร้างขึ้นตั้งแต่ปี 2004 รวมถึงหนู “Kaguya” ที่เป็นที่รู้จัก การสืบพันธุ์จากพ่อสองตัวยากกว่าเนื่องจากปรากฏการณ์รอยประทับทางจีโนม

ระหว่างการสร้างอสุจิและเซลล์ไข่ โครโมโซมจะได้รับเครื่องหมายทางเคมีที่แตกต่างกัน ซึ่งกำหนดว่ายีนบางตัวจะทำงานหรือไม่ทำงาน หากขาดส่วนจากแม่หรือพ่อ สมดุลนี้จะถูกรบกวน อาจทำให้ยีนสำคัญถูกปิดหรือเปิดซ้ำซ้อนและขัดขวางการพัฒนาของตัวอ่อน

การควบคุมเครื่องหมายอีพีเจเนติกเหล่านี้อย่างแม่นยำช่วยฟื้นสมดุลได้บางส่วนโดยไม่แก้ไขดีเอ็นเอโดยตรง

ศักยภาพทางเทคนิคและข้อจำกัดในการใช้งานจริง

ผลการศึกษาสนับสนุนสมมติฐานที่มีมานานว่า รอยประทับทางจีโนมเป็นอุปสรรคหลักต่อ “การสืบพันธุ์จากพ่อหรือแม่เพียงฝ่ายเดียว” ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และอุปสรรคนี้อาจเอาชนะได้ด้วยเทคโนโลยี

อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้ยังไม่เหมาะกับการใช้ในมนุษย์:

อัตราความสำเร็จต่ำมาก (เพียง 2 จากตัวอ่อน 259 ตัว)

ต้องใช้เซลล์ไข่และแม่อุ้มบุญจำนวนมาก

อาจมีความเสี่ยงต่อผลกระทบนอกเป้าหมายจากการควบคุมอีพีเจเนติก

ในมนุษย์อาจต้องควบคุมตำแหน่งที่มีจำนวนมากและซับซ้อนกว่า

นักวิจัยจาก University College London กล่าวว่า ผลงานนี้ “แสดงให้เห็นว่ารอยประทับเป็นอุปสรรคหลักจริงและสามารถเอาชนะได้” แต่ย้ำว่ายังไม่สามารถนำไปใช้ทางคลินิกได้

แม้จะทำสำเร็จในอนาคต ผู้ที่เกิดด้วยวิธีนี้จะยังมีดีเอ็นเอไมโทคอนเดรียจากผู้บริจาคเซลล์ไข่ ดังนั้น หากกล่าวอย่างเคร่งครัดจะเป็น “การถ่ายทอดพันธุกรรมจากสามบุคคล”

ทิศทางในอนาคต: จากกลไกพื้นฐานสู่เวชศาสตร์การเจริญพันธุ์

แม้การใช้ทางคลินิกยังห่างไกล แต่งานวิจัยนี้มีนัยสำคัญต่อวิทยาศาสตร์พื้นฐานและเวชศาสตร์การเจริญพันธุ์:

ทำความเข้าใจรอยประทับทางจีโนมได้ลึกซึ้งขึ้น

สร้างแบบจำลองใหม่สำหรับการวิจัยภาวะมีบุตรยาก

พัฒนาการแก้ไขอีพีเจเนติก

เปิดเส้นทางเชิงทฤษฎีสู่การสืบพันธุ์ทางพันธุกรรมของคู่รักเพศเดียวกัน

นักวิจัยวางแผนศึกษาการควบคุมตำแหน่งสำคัญเพิ่มเติมและเพิ่มอัตราความสำเร็จของการพัฒนาตัวอ่อน เพื่อประเมินแนวทางนี้ต่อไป

ที่มาของเรื่อง:

รวบรวมจากอินเทอร์เน็ต