Ένα πείραμα διάρκειας 20 ετών αποκάλυψε ότι τα θηλαστικά δεν μπορούν να κλωνοποιηθούν επ’ αόριστον. Ερευνητές κατάφεραν να παράγουν 58 γενιές ποντικιών από έναν και μόνο δότη, πριν τα κλωνοποιημένα ζώα συσσωρεύσουν τόσες γενετικές μεταλλάξεις ώστε να μην επιβιώνουν πέρα από την πρώτη ημέρα ζωής τους.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε την Τρίτη στο περιοδικό Nature Communications, πραγματοποιήθηκε από τη γενετίστρια Σαγιάκα Ουακαγιάμα και τον αναπτυξιακό βιολόγο Τερουχίκο Ουακαγιάμα του Πανεπιστημίου Γιαμανάσι. Από το 2005, η ομάδα χρησιμοποίησε τη μέθοδο της μεταφοράς πυρήνα σωματικού κυττάρου —την ίδια τεχνική που δημιούργησε το πρόβατο Ντόλι— για να κλωνοποιήσει διαδοχικά ένα και μόνο θηλυκό ποντίκι, παράγοντας περισσότερους από 1.200 απογόνους σε σχεδόν έξι δεκαετίες κλωνικών γενεών.
Μια ελπιδοφόρα αρχή που κατέρρευσε
Κατά τις πρώτες 25 γενιές, τα κλωνοποιημένα ποντίκια έμοιαζαν απόλυτα με τον αρχικό δότη, ενώ τα ποσοστά επιτυχίας βελτιώνονταν σταδιακά. Οι ερευνητές πίστεψαν τότε ότι «η σειριακή κλωνοποίηση θα μπορούσε να συνεχιστεί επ’ αόριστον». Για να αυξήσουν την αποτελεσματικότητα, χρησιμοποίησαν την ένωση τριχοστατίνη Α, η οποία περιορίζει ανεπιθύμητες γενετικές μεταλλάξεις στη διαδικασία κλωνοποίησης.
Ωστόσο, μετά την 25η γενιά άρχισαν να εμφανίζονται προβλήματα. Η απώλεια του χρωμοσώματος Χ έγινε συχνό φαινόμενο και οι επιβλαβείς μεταλλάξεις σχεδόν διπλασιάστηκαν έως την 57η γενιά. Στην 58η, τα ποντίκια δεν επιβίωναν περισσότερο από μία ημέρα μετά τη γέννησή τους.
Κάθε νέα γενιά παρουσίαζε περίπου 70 μικρές μεταλλάξεις μονών νουκλεοτιδίων και 1,5 μεγαλύτερες δομικές μεταβολές στο γονιδίωμα. Αν και ο ρυθμός αυτός δεν θεωρείται ασυνήθιστος, οι δομικές αλλοιώσεις σωρεύονταν επί δεκάδες γενιές χωρίς τη διορθωτική επίδραση της σεξουαλικής αναπαραγωγής.
Η θεωρία του Muller επιβεβαιώνεται
Τα ευρήματα αποτελούν την πρώτη επιστημονικά τεκμηριωμένη απόδειξη της λεγόμενης «καστάνιας του Muller» — μιας θεωρίας που προβλέπει ότι οι ασεξουαλικοί οργανισμοί συσσωρεύουν μοιραία επιβλαβείς μεταλλάξεις, οδηγούμενοι τελικά σε εξαφάνιση. Όπως σημειώνουν οι ερευνητές, «τα αποτελέσματά μας ευθυγραμμίζονται πλήρως με τη θεωρία του Muller, σύμφωνα με την οποία οι μεταλλάξεις σε ασεξουαλικές γενεαλογίες προκαλούν αναπόφευκτα γενετική κατάρρευση και εξαφάνιση».
Παράλληλα, η ομάδα διαπίστωσε ότι η επιστροφή στη σεξουαλική αναπαραγωγή μπορεί να αντιστρέψει εν μέρει τη φθορά. Όταν θηλυκά ποντίκια ύστερων γενεών διασταυρώθηκαν με φυσιολογικά αρσενικά, οι απόγονοι παρουσίασαν υγιή μεγέθη γέννας, ενώ ανωμαλίες όπως οι υπερμεγέθεις πλακούντες εξαφανίστηκαν μέσα σε μία γενιά.
Σημασία για τη διατήρηση ειδών και την κλωνοποίηση
Τα αποτελέσματα έχουν ιδιαίτερη βαρύτητα για τον αναπτυσσόμενο τομέα της κλωνοποίησης για περιβαλλοντική διατήρηση, όπου επιστήμονες εξετάζουν τη χρήση της τεχνολογίας για τη διάσωση απειλούμενων ειδών. Αν και η έρευνα επιβεβαιώνει ότι η κλωνοποίηση από μόνη της δεν μπορεί να διατηρήσει μια θηλαστική γραμμή, δείχνει επίσης ότι τα θηλαστικά εμφανίζουν αξιοσημείωτη αντοχή στις σωρευτικές μεταλλάξεις, παραμένοντας υγιή και γόνιμα επί δεκάδες γενιές πριν την τελική κατάρρευση.
Όπως καταλήγουν οι συγγραφείς της μελέτης, τα ευρήματα «επαναβεβαιώνουν την εξελικτική αναγκαιότητα της σεξουαλικής αναπαραγωγής ως προϋπόθεσης για τη μακροπρόθεσμη επιβίωση των θηλαστικών».
