นักวิทยาศาสตร์ทำให้หนูเกิดมาจากแม่หนูสองตัวสำเร็จ

ภาพโดย LEYUN WANG/CHINESE ACADEMY OF SCIENCES

นักวิจัยประเทศจีนได้ทำให้หนูเกิดมาจากแม่หนูสองตัวโดยไม่ใช้พรรธุกรรมจากพ่อหนูเลยด้วยการใช้เทคโนโลยีการแก้ไขยีนคริสเปอร์(CRISPR) ซึ่งเป็นผลงานที่สำคัญที่อาจช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจถึงระบบการสืบพันธุ์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมได้ดีขึ้น แต่อาจนำไปสู่คำถามทางด้านจริยธรรมถ้านำเทคนิคมาใช้กับมนุษย์

ผลการวิจัยได้ตีพิมพ์ในวารสารทางวิชาการ Cell Stem Cell เมื่อวันที่ 11 ตุลาคม 2018 ที่ได้แสดงให้เห็นว่านักวิจัยสามารถให้ทำให้หนูเกิดมาจากหนูตัวเมียสองตัว โดยลูกหนูที่เกิดจากแม่หนูสองตัวได้เติบโตขึ้นเป็นหนูโตเต็มวัยที่มีสุขภาพปกติและหลังจากนั้นยังให้กำเนิดลูกของตัวเองอีกด้วย

เซลล์ที่ใช้ในการสร้างตัวอ่อนของหนูได้ถูกทำการแก้ไขด้วยเทคโนโลยีการแก้ไขยีน นอกจากการใช้แม่หนูสองตัวในการสร้างตัวอ่อนแล้ว การวิจัยในครั้งนี้ได้ทดลองสร้างตัวอ่อนหนูโดยใช้เซลล์จากพ่อหนูสองตัวอีกด้วย แต่ลูกหนูที่เกิดมาจากพ่อหนูสองตัวมีอายุหลังเกิดมาได้ไม่กี่วัน

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าผลการวิจัยนี้ได้ให้ความเข้าใจพื้นฐานทางชีวิวิทยามากขึ้นในเหตุผลที่ว่าทำไม่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไม่สามารถให้กำเนิดลูกโดยไม่ต้องอาศัยเพศได้  ซึ่งไม่เหมือนสัตว์สัตว์เลื้อยคลาน ปลา และสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำที่มีความสามารถในการสืบพันธุ์โดยไม่ต้องอาศัยเพศ

ในจีโนมที่มีอยู่ในเซลล์ของเรามีสำเนาของยีนชนิดเดียวกันสองตัว โดยที่ยีนหนึ่งตัวมาจากแม่และอีกหนึ่งตัวมาจากพ่อ ยีนทั้งสองทั้งจากพ่อและจากแม่จะถูกใช้ทำงานเป็นคำสั่งทางพรรธุกรรมให้เซลล์ผลิตโปรตีนที่สำคัญต่างสำหรับร่างกายของเรา แต่มียีนชนิดหนึ่งและจำนวนหนึ่งที่จะเป็นยีนที่ทำงานเพียงตัวเดียวซึ่งอาจเป็นยีนจากพ่อหรือจากแม่ส่วนอีกตัวหนึ่งจะอยู่เฉยๆไม่ได้ทำอะไร ยีนเหล่านี้เรียกว่า ยีนที่ถูกประทับตราทางพันธุกรรม

ถึงแม้ว่าการมียีนที่ถูกประทับตราทางพันธุกรรมซึ่งทำให้ดูเหมือนว่ายีนอีกตัวหนึ่งไม่สำคัญเพราะไม่ถูกใช้ในการทำงาน แต่สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมยังต้องการสำเนายีนสองตัวหนึ่งตัวจากพ่อและหนึ่งตัวจากแม่เพื่อให้มีพันธุกรรมสมบูรณ์แบบ ตัวอย่างเช่นยีนที่เรียกว่า IGF2 เป็นยีนสำคัญสำหรับการเจริญเติบโตและการพัฒนา แต่สำเนายีนจากพ่อเท่านั้นที่ถูกใช้ในการงานส่วนยีนตัวนี้จากแม่จะอยู่เฉยๆ ดังนั้นอาจกล่าวได้ว่าการประทับตราทางพันธุกรรมจึงเป็นสิ่งที่ยับยั้งสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมไว้ไม่ให้มีการสืบพันธุ์โดยไม่อาศัยเพศ

ในปี 2004 ทีมนักวิจัยจากญี่ปุ่นได้ประสบความสำเร็จในการให้กำเนิดหนูที่มาจากแม่สองตัว แต่ในผลการทดลองในครั้งนั้นมีหนูเพียงหนึ่งตัวในสิบตัวที่เกิดออกมาเป็นตัวและเติบโตขึ้นจนโตเต็มวัย การทดลองวิจัยในครั้งนี้เป็นการพัฒนาผลของการแก้ไขยีนที่ถูกประทับตราทางพันธุกรรมให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นจนให้ผลที่มีความสำเร็จในให้กำเนิดของลูกหนูมากกว่า

การทดลองเริ่มต้นที่นักวิทยาศาสตร์นำเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของหนูตัวเมียตัวหนึ่งมาเพาะเลี้ยง ซึ่งเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนเป็นเซลล์ที่เป็นเซลล์ที่มีโครโมโซมหนึ่งชุดเช่นเดียวกับเซลล์เพศที่พบในเซลล์ไข่หรือเซลล์ของอสุจิ แต่ต่างกันที่ว่าเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนจะไม่มีการประทับตราทางพรรธุกรรมบนดีเอ็นเอที่จะบอกว่าเซลล์ตัวใดจะให้อยู่เฉยๆ

นักวิทยาศาสตร์หลังจากนั้นทำการลบยีนส่วนที่เป็นสัญญาณการประทับตราทางพันธุกรรมออกมาจากจีโนมของเซลล์ดังกล่าวด้วยเทคนิคการแก้ไขคริสเปอร์(CRISPR) และฉีดเซลล์นั้นเข้าไปในเซลล์ไข่ของแม่หนูอีกตัวเพื่อทำการปฏิสนธิ

ในตัวอ่อนทั้งหมด 210 ตัวที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นทั้งหมดมีตัวอ่อนจำนวน 29 ตัวหรือ 14 เปอร์เซ็นต์ที่ได้เกิดออกมาเป็นตัวและเติบโตเต็มวัยอย่างปกติ และหนูตัวเมียจำนวนหนึ่งได้ผสมพันธุ์กับหนูตัวผู้ตามธรรมชาติและได้มีลูกทั้งหมด 22 ตัวโดยที่ 13 ตัวในจำนวนนั้นได้เติบโตเต็มวัยและ 9 ตัวได้ตายหลังจากเกิด

สำหรับในกรณีพ่อสองตัวนักวิทยาศาสตร์เริ่มต้นจากเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของหนูตัวผู้ตัวหนึ่ง และยีนจำนวน 7 ตัวถูกลบออกออกจากจีโนมของเซลล์ดังกล่าวด้วยเทคนิคคริสเปอร์ หลังจากนั้นเซลล์ดังกล่าวได้ถูกฉีดเข้าไปในไข่เปล่า(ไข่ที่ไม่มีดีเอ็นเอ)ร่วมด้วยกับการฉีดอสุจิของพ่อหนูอีกตัวเพื่อทำการปฏิสนธิ

ผลการทดลองของกรณีของพ่อสองตัวได้มีหนูทั้งหมด 12 ตัวที่เกิดออกมาเป็นตัวจากทั้งหมด 477 ตัวอ่อนที่สร้างขึ้น แต่มีเพียงสองตัวที่สามารถมีอายุอยู่ได้เกินสองวันและไม่มีหนูตัวใดเลยที่สามารถเติบโตจนเป็นหนูเต็มวัย

ในปัจจุบันยังไม่อนุญาตให้ทำการวิจัยกับเซลล์ของมนุษย์ นอกเหนือจากข้อจำกัดทางกฏหมายแล้วนักวิทยาศาสตร์ยังไม่มีความรู้ความเข้าใจดีพอในเรื่องความยุ่งยากและความผิดปกติทางพันธุกรรมที่อาจเกิดขึ้น และถ้ามีความผิดปกติที่ไม่มีโดยไม่รู้ตัวก็จะส่งผ่านไปยังคนรุ่นต่อๆไป ซึ่งนั้นก็หมายความว่าความไม่บริสุทธิ์ของพันธุกรรมจะแพร่กระจายอยู่ในกลุ่มของมนุษย์ที่ยากที่จะแก้ไขและเป็นสิ่งที่น่ากลัว

 


ที่มาวารสารทางวิชาการ Cell Stem Cell

 

 

error: กด RightClick แทน