Μεταλλακτική κατάρρευση: Έρχεται το «ταβάνι» της κλωνοποίησης στα θηλαστικά

Υπάρχει «βιολογικό όριο» στην κλωνοποίηση των θηλαστικών υποστηρίζουν Ιάπωνες ερευνητές στη μελέτη τους που δημοσιεύτηκε σήμερα και κάνει λόγο για κίνδυνο «κατακλυσμού μεταλλάξεων».

Επί δύο δεκαετίες, ξεκινώντας από ένα και μόνο ποντίκι, οι ερευνητές κλωνοποιούσαν κλώνους και κατάφεραν να δημιουργήσουν 1.200 αντίγραφα του πρώτου. Όμως η 58η γενιά ποντικιών δεν επέζησε, κάτι που αποδεικνύει, για πρώτη φορά, ότι τα θηλαστικά δεν γίνεται να κλωνοποιούνται επ’ άπειρον.

Η μέθοδος της κλωνοποίησης των κλώνων γεννούσε ελπίδες ότι θα μπορούσαν, επί παραδείγματι, να σωθούν είδη υπό εξαφάνιση ή να παραχθούν μαζικά ζώα για κατανάλωση.

«Νομίζαμε ότι θα μπορούσαμε να δημιουργήσουμε άπειρο αριθμό κλώνων. Για αυτό τα αποτελέσματα είναι τόσο απογοητευτικά», σχολίασε ο βασικός συγγραφέας της μελέτης, ο Τερουχίκο Γουακαγιάμα, του Πανεπιστημίου Γιαμανάσι.

Η ομάδα του καθηγητή Γουακαγιάμα κλωνοποίησε για πρώτη φορά ένα ποντίκι το 1997, μόλις έναν χρόνο μετά το πρόβατο Ντόλι, το πρώτο κλωνοποιημένο θηλαστικό στην ιστορία. Η διαδικασία συνίσταται στη λήψη του πυρήνα ενός κυττάρου που περιέχει το DNA του ζώου και την εμφύτευσή του σε ένα μη γονιμοποιημένο ωάριο, από το οποίο έχει αφαιρεθεί ο πυρήνας.

Για τους σκοπούς της μελέτης αυτής, η ιαπωνική ομάδα ξεκίνησε να κλωνοποιεί ένα ποντίκι το 2005. Όταν η επόμενη γενιά έφτανε σε ηλικία 3 μηνών, κλωνοποιούνταν εκ νέου. Έτσι, επιτύγχαναν τρεις με τέσσερις γενιές κάθε χρόνο.

Τα πρώτα 20 χρόνια έκαναν περισσότερα από 30.000 πειράματα, που οδήγησαν στη γέννηση 1.200 ποντικών.

Στην αρχή, το ποσοστό επιτυχίας των κλωνοποιήσεων αυξανόταν διαρκώς, ξεπερνώντας και το 15% κάποια στιγμή. Τα ποντίκια έμοιαζαν πανομοιότυπα και οι επιστήμονες υπέθεσαν ότι η διαδικασία θα μπορούσε να συνεχιστεί επ’ άπειρον.

Η «κρίσιμη καμπή» παρατηρήθηκε γύρω στην 25η γενιά, σύμφωνα με τη μελέτη που δημοσιεύεται στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Communications. Από εκείνη τη στιγμή οι γενετικές μεταλλάξεις πολλαπλασιάζονταν και κάθε νέα γενιά είχε ολοένα και μικρότερες πιθανότητες να επιβιώσει. Από την 57η γενιά επιβίωσαν μόνο το 0,6% των κλώνων. Στην 58η γενιά όλα τα ποντίκια πέθαναν πολύ γρήγορα μετά τη γέννησή τους.

Τα νεογέννητα «δεν εμφάνιζαν καμία ορατή ανωμαλία και τα αίτια του θανάτου τους είναι άγνωστα», σημείωσε ο καθηγητής Γουακαγιάμα.

Οι ερευνητές ανέλυσαν το γονιδίωμα ορισμένων κλώνων: διαπίστωσαν ότι έφερε τριπλάσιες μεταλλάξεις σε σύγκριση με ποντίκια που γεννήθηκαν με έμφυλη αναπαραγωγή. Είχαν επίσης μεγαλύτερο πλακούντα και ορισμένα είχαν «χάσει» το αντίγραφο του χρωμοσώματος Χ.

«Νομίζαμε ότι οι κλώνοι ήταν πανομοιότυποι με το αρχικό ποντίκι» αλλά δεν συνέβαινε κάτι τέτοιο, εξήγησε. Παραδέχτηκε επίσης ότι η ομάδα «δεν έχει ιδέα» πώς θα μπορούσε να λυθεί το πρόβλημα, αναφερόμενος μόνο σε μια ενδεχόμενη νέα, βελτιωμένη μέθοδο κλωνοποίησης.

Η σημασία της έμφυλης αναπαραγωγής

Ένα σημαντικό στοιχείο που παρατήρησε η ομάδα: όταν τα θηλυκά ποντίκια-κλώνοι, ακόμη και αυτά της 57ης γενιάς, ζευγάρωναν με αρσενικά με φυσικό τρόπο, γεννούσαν απογόνους που είχαν καλή υγεία και εμφάνιζαν λιγότερες μεταλλάξεις.

Η ανακάλυψη αυτή καταδεικνύει ότι «η σεξουαλική αναπαραγωγή είναι απαραίτητη για τη μακροπρόθεσμη επιβίωση των θηλαστικών», σημειώνουν στη μελέτη οι επιστήμονες. Επαληθεύεται επίσης η υπόθεση της λεγόμενης «καστάνιας του Μίλερ» –από το όνομα του Αμερικανού γενετιστή– που προβλέπει ότι στην ασεξουαλική αναπαραγωγή οι επιβλαβείς μεταλλάξεις αναπόφευκτα συσσωρεύονται, οδηγώντας σε βάθος χρόνου σε «μεταλλακτική κατάρρευση» και εντέλει στην εξαφάνιση του είδους. Η έρευνα των Ιαπώνων αποτελεί επομένως «την πρώτη εμπειρική απόδειξη» αυτής της κατάρρευσης στα θηλαστικά.

Από την άλλη πλευρά, η μελέτη διαψεύδει επίσης ορισμένα χολιγουντιανά σενάρια επιστημονικής φαντασίας: θα ήταν πρακτικά αδύνατον να δημιουργηθούν τόσο πολλοί κλωνοποιημένοι στρατιώτες όσοι στην «Επίθεση των Κλώνων», το πρίκουελ του Πολέμου των Άστρων, αστειεύτηκε ο Γουακαγιάμα.