Bilim insanları, üreme ile ilgili belirli bir gen kümesini hedefleyerek, memelilerde tek eşeyli üremede daha önce aşılmaz engelleri aştılar. Çalışmaları, 28 Ocak 2025’te Cell Stem Cell dergisinde yayımlandı.

İmprinting Genleri Hedef Alındı

Daha önce bi-paternal fareler yaratma girişimleri olmuştu, ancak embriyolar belirli bir noktaya kadar gelişip büyümeyi durdurmuştu. Bu çalışmada araştırmacılar, gen ifadesini çeşitli şekillerde düzenleyen imprinting genlerine odaklandı. Çalışmanın yazarlarından Wei Li, “Bu çalışma, kök hücre ve rejeneratif tıp araştırmalarındaki bir dizi sınırlamanın ele alınmasına yardımcı olacak” diyor.

İmprinting Anormallikleri Aşıldı

Çalışmanın eş yazarlarından Qi Zhou, “İmprinting genlerinin benzersiz özellikleri, bilim insanlarının memelilerde tek eşeyli üremenin temel bir engeli olduğuna inanmalarına yol açtı. Bi-maternal veya bi-paternal embriyoları yapay olarak oluştururken bile, uygun şekilde gelişmezler ve bu genler nedeniyle gelişim sırasında bir noktada dururlar” şeklinde konuştu.

Daha önceki bir bi-paternal fare yapma girişimi, erkek pluripotent kök hücrelerinden oositler elde etmek için ovaryum organoidleri kullanmıştı; bu oositler daha sonra başka bir erkekten alınan spermle döllenmişti. Ancak, homolog kromozomlar (oosit ve sperm oluşturmak için mayoz bölünme sırasında bölünen kromozomlar) aynı cinsiyetten geldiğinde, imprinting anormallikleri ortaya çıktı ve bu da ciddi gelişimsel kusurlara yol açtı.

Başarılı Sonuçlar ve Kısıtlamalar

Bu çalışmada araştırmacılar, çerçeve kayması mutasyonları, gen silinmeleri ve düzenleyici bölge düzenlemeleri dahil olmak üzere bir dizi farklı teknik kullanarak 20 temel imprinting genini tek tek değiştirdi. Bu düzenlemelerin yalnızca yetişkinliğe kadar yaşayan bi-paternal hayvanların yaratılmasına izin vermekle kalmadığını, aynı zamanda daha kararlı pluripotentliğe sahip kök hücrelere yol açtığını buldular.

Çalışmanın eş yazarlarından Guan-Zheng Luo, “Bu bulgular, imprinting anormalliklerinin memeli tek eşeyli üremesinin ana engeli olduğuna dair güçlü kanıtlar sunuyor. Bu yaklaşım, embriyonik kök hücrelerin ve klonlanmış hayvanların gelişimsel sonuçlarını önemli ölçüde iyileştirebilir ve rejeneratif tıbbın ilerlemesi için umut verici bir yol açabilir” dedi.

Araştırmacılar, çalışmalarının hala ele alması gereken birkaç sınırlamayı belirtiyorlar. Birincisi, canlı embriyoların yalnızca %11,8’i doğuma kadar gelişebildi ve doğan yavruların tümü gelişimsel kusurlar nedeniyle yetişkinliğe kadar yaşamadı. Yetişkinliğe kadar yaşayanların çoğu, büyüme değişiklikleri ve kısalmış bir yaşam süresine sahipti. Ayrıca, yetişkinliğe kadar yaşayan fareler, artan klonlama verimliliği sergileseler de sterildi.

Çalışmanın eş yazarlarından Zhi-Kun Li, “İmprinting genlerindeki daha fazla değişiklik, muhtemelen canlı gametler üretebilen sağlıklı bi-paternal farelerin üretilmesini kolaylaştırabilir ve imprinting ile ilgili hastalıklar için yeni tedavi stratejilerine yol açabilir” dedi.

Gelecek Çalışmalar

Ekip, imprinting genlerini değiştirmenin nasıl daha yüksek gelişim potansiyeline sahip embriyolara yol açabileceğini araştırmaya devam edecek. Ayrıca, farelerde geliştirilen deneysel yaklaşımları maymunlar da dahil olmak üzere daha büyük hayvanlara genişletmeyi hedefliyorlar. Ancak, maymunlardaki imprinting gen kombinasyonlarının farelerdekinden önemli ölçüde farklı olması nedeniyle bunun önemli zaman ve çaba gerektireceğini belirtiyorlar. Bu teknolojinin nihayetinde insan hastalığını çözmek için uygulanıp uygulanmayacağı belirsizliğini koruyor. Kök Hücre Araştırmaları Uluslararası Topluluğu’nun kök hücre araştırmaları için etik kuralları, üreme amaçlı kalıtsal genom düzenlemesine veya insan kök hücresinden türetilen gametlerin üreme için kullanımına, şu anda güvenli olmadıkları gerekçesiyle izin vermiyor.

Makaleye ulaşmak için buraya tıklayın.

Derleyen: Enis Yabar