Tik žingsnis iki naujos mados: genetikų sukurtos mikrokiaulės veda žmones iš proto

Šendženo BGI, genomikos institutas, garsus ne vienu įspūdingu proveržiu genomų sekoskaitos srityje, iš pradžių kūrė mikrokiaules kaip modelius žmogaus ligoms, naudodami genų keitimo techniką mažų kiaulių veislei Bama. Rugsėjo 23 dieną, Šendženo Tarptautiniame Biotechnikos lyderių susitikime Kinijoje, BGI paskelbė, kad galėtų pradėti kiaulaites pardavinėti kaip naminius gyvūnus. Suaugęs gyvūnas sveria apie 15 kilogramų, arba maždaug tiek pat, kaip vidutinio dydžio šuo.

Susitikime institutas nurodė 10 000 juanių (1 600 $) mikrokiaulių kainą, bet ji tik turėtų „padėti geriau įvertini rinką”, sako Yong Li, BGI gyvūnų mokslo platformos techninis direktorius. Ateityje klientams bus siūlomos įvairios kailio spalvos ir rašto kiaulės, – BGI sako tai irgi galintys pakeisti genų redagavimu.

gene redagavimui užgriuvus biologiją, šios srities pionieriai sako, kad technikos pritaikymas naminiams gyvūnėliams nebuvo netikėtas. Kai kurie perspėja dėl to. „Vargu ar taip lengvabūdiškai turėtume veikti kitų planetos gyvūnų gyvenimą, sveikatą ir gerovę,” sako genetikas Jensas Bochas iš Martin Luther universiteto Halle-Wittenberge Vokietijoje. Bochas padėjo sukurti genų redagavimo techniką, panaudotą kiaulių kūrime, kuri naudoja TALEN (Transcription Activator-Like Effector Nucleases [panašių į transkripcijos aktyvatorius veikimo nukleazes]) fermentus tam tikrų genų išjungimui.

Kaip reguliuoti įvairų genų redagavimo pritaikymą, tebėra atviras klausimas, kurį mokslininkai jau aptaria su viso pasaulio agentūromis.

BGI sutinka, kad naminių gyvūnų genų redagavimą reikia reguliuoti, kaip ir taikymą medicininiuose tyrimuose, kurie yra pagrindinė mikrokiaulių veiklos sritis. Visas pelnas iš gyvūnėlių pardavimo bus investuojamas į šį tyrimą. „Planuojame priimti klientų užsakymus ja dabar ir pažiūrėti, koks yra poreikis,” sako Li.

Gyvūnų modeliai

Lyginant su pelėmis ar žiurkėmis, kiaulės fiziologiškai ir genetiškai žmonėms artimesnės, tad jos potencialiai naudingesnės kaip potencialūs organizmo modeliai žmonių ligų tyrimams. Tačiau kadangi jos didesnės, išlaikymas kainuoja brangiau, o tiriant brangius eksperimentinius vaistus, reikia didesnių dozių.

Anksčiau tyrimuose naudotos Bama kiaulės, sveriančios 35–50 kg (daugelio įprastų kiaulių masė viršija 100 kg).

Norėdamas sukurti mažesnes, redaguotų genų mikrokiaules, BGI institutas klonavo kiaules iš ląstelių, paimtų iš Bama vaisiaus. Bet prieš pradėdami klonavimą, jie vaisiaus ląstelėse TALENu išjungė dvi augimo hormono receptorių koduojančio geno (GHR) kopijas. Be šių receptorių besivystančios ląstelės negauna „augimo“ signalo, todėl kaulės būna mažos.

Dėmesio vagys

Tada BGI kitas mikrokiaules kūrė, kryžmindamas mažus vyriškus klonus su normaliomis patelėmis. Tik pusė natūraliai susilauktų atžalų buvo mikrokiaulės, tačiau toks procesas efektyvesnis, nei viską daryti klonuojant, ir taip išvengiama potencialių, su klonavimu siejamų sveikatos problemų. Tarp 20 antros kartos redaguotų genų kiaulių, neigiamų sveikatos reiškinių BGI neužfiksavo, teigia Li.

Jis sako, kad mikrokiaulės jau parodė esančios naudingos kamieninių ląstelių ir žarnyno mikrobiotos tyrimuose, nes mažesniems gyvūnams lengviau pakeisti mikrobus žarnyne. Jos taip pat padės tirti Larono sindromą, nanizmo tipą, sukeliamą mutacijų žmogaus GHR gene.

Larsą Bolundą, med. genetiką iš Aarhus universiteto Danijoje padėjusį BGI sukurti kiaulių genų redagavimo programą, sprendimas pardavinėti mikrokiaules kaip naminius gyvūnus nustebino, tačiau jis sutinka, kad Šendženo samite jie buvo programos vinis. „Prie mūsų susitelkė didžiausia minia,” sako jis. „Žmonės negalėjo atsitraukti. Visi norėjo jas palaikyti.”

Jie gali susidurti su jau esančia paklausa. Pavyzdžiui, JAV pasirodė pranešimai apie žmones, kurie norėjo mažutėlaičių kiaulaičių, bet nusivylė, kai gyvūnai, vadinti „puodeliniais“ paršeliais, sveriantys vos 5 kilogramus, išaugo į pusę centnerio sveriančius paršus. Genetiškai pakeistos mikrokiaulės mažos išlieka visą gyvenimą, sako BGI komanda.

Kiaulių problemos

Bet geno pakeitimas neišspręs kitų mikrokiaulių, kaip naminių gyvūnėlių, problemų, sako Crystal Kim-Han, vykdanti apleistų kiaulių gelbėjimo operacijas šalia Las Vegaso, Nevada'os valstijoje. Pavyzdžiui, jei gyvūnai užrakinami namie, kur negali knistis ir raustis, jos gali pasidaryti destruktyvios. Ji taip pat mano, kad mikrokiaulėms kils kitų medicininių problemų, panašiai, kaip gyvūnams, išvestiems atrankiniu kryžminimu. „Kas bus, kai šiems gyvūnams prisireiks priežiūros?” klausia ji.

Kai kurie tyrėjai mano, kad toliau ateis šunų ar kačių genetinio manipuliacijų metas. Mokslininkai ir etikai sutaria, kad redaguotų genų naminiai gyvūnai nuo įprastų, kryžminant išvestų gyvūnų nelabai kuo skiriasi — tiesiog rezultatas pasiekiamas efektyviau. Bet nuo to ši praktika netampa gera idėja, sako Jeantine Lunshof, bioetikos specialistė Harvardo Medicinos mokykloje Bostone, Massachusettse, abu būdus apibūdinusi kaip „fiziologinių ribų siekimą vieninteliu tikslu – patenkinti idiosinkrines estetines žmonių preferencijas”.

Dana Carroll, genų redagavimo pionierė Utah'os universitete Salt Lake City'je, priduria: „Nesunkiai įsivaizduoju pasipriešinimą šunų manipuliavimui, nepaisant to, kad visos dabartinės veislės yra žmonių vykdyto selektyvaus kryžminimo rezultatas.”

Danielis Voytasas, genetikas iš Minnesota'os universiteto Saint Paule, tikisi, kad bet koks šurmulys dėl genetiškai modifikuotų naminių gyvūnėlių, nesulėtins genų redagavimo technikos žmonių ligų gydymui ir naujų augalų veislių kūrimui, vystymo. „Tikiuosi, sukursime reguliavimo mechanizmą — saugaus ir etiško šio technologijos naudojimo gaires — leisiančias realizuoti jų potencialą,“ sako jis. „Nerimauju, kad naminės minikiaulės atitrauks dėmesį nuo šio tikslo ir sukels sumaištį."

David Cyranoski
www.nature.com