STUDIU | Clonarea repetată cauzează mutaţii genetice grave la animale. Experimentul de 20 de ani al oamenilor de știință

Există o limită biologică în ceea ce priveşte clonarea mamiferelor, au subliniat cercetătorii japonezi într-un studiu publicat marţi şi care evocă un risc de “colaps mutaţional”, întrucât o astfel de “duplicare în serie” provoacă mutaţii genetice grave, care se acumulează de-a lungul generaţiilor şi care devin, în cele din urmă, fatale, informează AFP şi Reuters.

Oamenii de știință, despre clonarea animalelor

Timp de două decenii, din 2005 până în 2025, şi pornind de la un şoarece original – o femelă cu blană maro -, cercetătorii niponi au realizat clonări în serie ale clonelor, care au dus la naşterea unui număr total de 1.200 de şoareci, transmite Agerpres.

În primele 25 de generaţii nu au existat semne vizibile ale unor probleme, dar mutaţiile au început apoi să se acumuleze până au devenit fatale. Toţi şoarecii din cea de-a 58-a generaţie de clone, afectaţi de mutaţii, dar fără anomalii fizice vizibile, au murit la doar câteva zile după naştere. S-a demonstrat astfel, pentru prima dată, că mamiferele nu pot fi clonate de un număr infinit de ori.

Speranțe spulberate de rezultate

Această metodă de clonare a clonelor generase speranţa de a putea, de exemplu, să fie salvate speciile în pericol de dispariţie sau de a produce în masă animale pentru consumul alimentar.

“Am crezut că vom putea crea un număr infinit de clone. De aceea, aceste rezultate sunt extrem de dezamăgitoare”, a declarat autorul principal al studiului, Teruhiko Wakayama, de la Universitatea Yamanashi din oraşul Kofu.

Cum funcționează clonarea prin transfer nuclear

Echipa profesorului Wakayama este aceeaşi care a clonat pentru prima dată în lume un şoarece în 1997, la doar un an după ce oaia Dolly a devenit primul mamifer clonat din istorie. Cercetătorii japonezi au utilizat o tehnică denumită “transfer nuclear” pentru a genera clonele.

Cu ajutorul tehnologiei de transfer nuclear, oamenii de ştiinţă creează un embrion prin transferul nucleului – principalul depozitar al informaţiei genetice dintr-o celulă – prelevat dintr-o celulă donatoare într-un ovul al cărui nucleu a fost îndepărtat în prealabil. În procesul de clonare a fost utilizată o celulă ovariană specializată, denumită “celulă cumulus”, care înconjoară şi hrăneşte ovulul aflat în dezvoltare.

“Moment critic”

Pentru acest studiu, cercetătorii din echipa japoneză au început clonarea unei femele de şoarece în 2005. Când noile femele astfel obţinute atingeau vârsta de 3-4 luni, ele erau clonate din nou, fiind obţinute în acest fel trei sau patru generaţii pe an.

În ultimii 20 de ani, cercetătorii au efectuat peste 30.000 de proceduri, prin care au obţinut un număr total de 1.200 de şoareci. În timpul primilor ani, rata de reuşită a clonărilor nu a încetat să crească – ajungând chiar la peste 15% la un moment dat – şi toţi şoarecii păreau identici. Acest fapt i-a făcut pe cercetătorii niponi să crească că procesul putea fi continuat la infinit. Însă un “moment critic” a apărut odată cu cea de-a 25-a generaţie, potrivit studiului publicat în revista Nature Communications.

Colapsul generațiilor de clone

Începând de atunci, mutaţiile genetice nefavorabile s-au acumulat de-a lungul generaţiilor, iar fiecare nouă generaţie a avut şanse din ce în ce mai puţine de supravieţuire. Când s-a ajuns la cea de-a 57-a generaţie, doar 0,6% dintre clone au supravieţuit. Iar la cea de-a 58-a generaţie, toţi noii şoareci au murit la scurt timp după naştere.

“Puii nu prezentau nicio anomalie vizibilă, iar cauzele morţii sunt necunoscute”, a declarat profesorul Wakayama. Cercetătorii au secvenţiat genomurile unora dintre clone: ele prezentau de trei ori mai multe mutaţii decât şoarecii proveniţi din reproducerea sexuată. De asemenea, acele clone aveau placente mai mari şi unele dintre ele îşi pierduseră copia cromozomului X. “Am crezut că toate clonele erau identice cu şoarecele original”, a explicat cercetătorul nipon, dar, în mod clar, lucrurile nu stăteau deloc aşa. El recunoaşte că echipa sa “nu are nicio idee” despre modul în care această problemă ar putea fi remediată, evocând doar ipoteza unei noi metode de clonare, care să fie ameliorată. Cercetătorii din aceeaşi echipă lucrează deja la colectarea celulelor de la animale fără să le rănească.

Noi direcții de cercetare

Astfel, ei au reuşit deja clonări pe bază de celule recuperate din urină şi lucrează şi la o colectare din excremente. Importanţa reproducerii sexuate Un alt punct notabil: atunci când exemplarele clonate într-o etapă tardivă – chiar şi femelele din a 57-a generaţie – s-au împerecheat cu masculi pe cale naturală, ele au avut capacitatea de a da naştere unei progenituri cu o stare bună de sănătate şi care prezenta mai puţine mutaţii.

Această descoperire demonstrează că “reproducerea sexuată este indispensabilă pentru supravieţuirea pe termen lung a speciilor de mamifere”, explică autorii studiului.

Confirmarea unei teorii genetice

“Studiul nostru a dezvăluit unul dintre motivele pentru care mamiferele, spre deosebire de plante şi de animalele din clasele inferioare, nu pot menţine supravieţuirea speciei prin clonare”, a precizat profesorul Wakayama. Această constatare susţine, de asemenea, ipoteza denumită “Clichetul lui Muller”, de la numele unui genetician american, care “prezice că, în liniile asexuate, mutaţiile dăunătoare se acumulează inevitabil, ducând în cele din urmă la colaps mutaţional şi extincţie”.

Cercetarea furnizează, aşadar, “prima demonstraţie empirică” că acest colaps are loc într-adevăr la mamifere. Într-o notă mai lejeră, studiul japonez pune sub semnul întrebării şi anumite scenarii de science-fiction. Ar fi fost astfel imposibil să se creeze atât de mulţi soldaţi clonaţi în “Atacul clonelor”, un prequel din celebra franciză cinematografică “Războiul Stelelor”, a explicat, amuzat, profesorul Wakayama.