تحقیقات جدید نشان می دهد که یک میمون رزوس (ماکاکا مولاتا) که با استفاده از انتقال هسته ای سلول های سوماتیک (SCNT) شبیه سازی شده است، بیش از دو سال با موفقیت زنده مانده است. در حالی که این مطالعه تنها یک تکثیر موفقیت‌آمیز از یک میمون رزوس را مستند می‌کند، یافته‌ها به درک ما از فرآیندهای دخیل در شبیه‌سازی تولیدمثلی پستانداران می‌افزاید و پتانسیل بهبود اثربخشی آن را دارد.
مقاله پژوهشی «برنامه ریزی مجدد کالبد شکافی مکانیسم و کاربرد جایگزینی تروفوبلاست در انتقال هسته سلول سوماتیک میمون،” منتشر شد در ارتباطات طبیعت.
تاریخچه کوتاهی از شبیه سازی پستانداران غیر انسانی
اخیراً میمون های سینومولگوس از نوع وحشی و ژنتیکی شده (Macaca fascicularis) با استفاده از SCNT با موفقیت کلون شدند. علیرغم تلاش‌های قبلی با استفاده از پروتکل مشابه برای شبیه‌سازی میمون‌های سینومولگوس، دستیابی به این هدف در میمون‌های رزوس مبهم باقی مانده است. بقای موفق درازمدت میمون‌های رزوس شبیه‌سازی شده با SCNT از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا این پستانداران غیرانسانی (NHPs) به طور گسترده برای تحقیقات پایه و بالینی استفاده می‌شوند.
در سال 1997، میمون‌های رزوس با استفاده از سلول‌های اهدایی که بلاستومرهایی از جنین‌های مرحله اولیه بودند، با موفقیت شبیه‌سازی شدند. قابل توجه است که تا همین اواخر هیچ میمون رزوس کلون شده با SCNT زنده پس از تولد وجود نداشت. با این حال، گزارشی اخیراً تولد یک میمون رزوس با سلول‌های سوماتیک شبیه‌سازی شده را مستند کرده است که کمتر از 12 ساعت پس از تولد زنده مانده است.
شبیه سازی با جایگزینی تروفوبلاست
در روش‌های شبیه‌سازی مرسوم، نرخ تولد زنده برای اکثر گونه‌های پستانداران بسیار کم است، از 1٪ تا 3٪، با نرخ کمی بالاتر برای گاو (5-20٪) مشاهده شده است. مطابق با نرخ بقای پایین، ناهنجاری‌هایی در رشد در حیوانات شبیه‌سازی شده با SCNT، عمدتاً در دودمان خارج جنینی مشاهده شده است.
مطالعات قبلی قابلیت استفاده از روش تبادل تروفوبلاست را برای دستیابی به تولد زنده بررسی کرده اند، اما اثربخشی آن در بهبود کارایی شبیه سازی گاو محدود بوده است. مشخص شده است که نقص در دودمان سلولی تروفوبلاست بر رشد موش های شبیه سازی شده تأثیر می گذارد.
در این مطالعه، محققان از آزمایشگاه‌های فالونگ لو، ژن لیو و کیانگ سان با هدف بهبود کارایی شبیه‌سازی میمون‌های رزوس انجام شدند. نویسندگان همکار، Zhaodi Liao، Jixiang Zhang و Shiyu Sun تجزیه و تحلیل مقایسه ای از مجموعه داده های چند omics را انجام دادند و جنین های حاصل از تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم (ICSI) را با جنین های SCNT مقایسه کردند.
تحقیقات آنها نشان می‌دهد که در بلاستوسیست‌های میمونی که با SCNT ساخته شده‌اند، کاهش کلی در متیلاسیون DNA وجود دارد و هیچ اثری در ژن‌های منتقل‌شده از مادر وجود ندارد. آنها گزارش می دهند که این از دست دادن چاپ در جنین های SCNT کشت شده ادامه دارد درونکشتگاهی تا روز 17 جنینی و در جفت های SCNT تمام مدت. علاوه بر این، بررسی بافت‌شناسی جفت‌های SCNT، هیپرپلازی و کلسیفیکاسیون قابل‌توجهی را نشان می‌دهد.
برای رفع این مشکلات، محققان استراتژی ای به نام جایگزینی تروفوبلاست (TR) ابداع کردند که با نام SCNT-TR نیز شناخته می شود. این شامل استفاده از هیستون دمیلاز Kdm4d و مهارکننده دی استیلاسیون هیستون تریکوستاتین A (TSA) همراه با درمان است. روش TR شامل تزریق توده سلولی داخلی (ICM) به‌دست‌آمده از جنین‌های SCNT به بلاستوکول‌ها (که ICM از آن استخراج شده بود) مشتق‌شده از تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم (ICSI) بود. با استفاده از این روش، آنها به طور موثر تحویل زنده یک میمون رزوس SCNT قوی را انجام دادند، که بیش از دو سال از زمان گردآوری این تحقیق برای انتشار پیشرفت کرده است.
این یافته‌ها درک ارزشمندی از فرآیند برنامه‌ریزی مجدد SCNT میمون ارائه می‌دهند و رویکرد امیدوارکننده‌ای را برای شبیه‌سازی پستانداران ارائه می‌دهند.
پست شبیه سازی میمون رزوس از طریق انتقال هسته ای سلول سوماتیک اولین بار در GEN – اخبار مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی ظاهر شد.