Come gli scienziati cinesi hanno ottenuto topi riprodotti asexualmente?

Questo articolo si concentra su come gli scienziati cinesi ottenere topi di riproduzione asexuata, presenta il processo di coltivazione di topi clonati "piccoli" con il metodo di cellule staminali indotte, confronta le differenze di questa tecnica con il metodo di clonazione mista di cellule tradizionali, espone l'importanza di questo risultato, i potenziali rischi del metodo di cellule staminali indotte e i progressi della ricerca sulle tecnologie di cellule staminali successive.

Come gli scienziati cinesi hanno ottenuto topi riprodotti asexualmente

Nel 2009, le riviste scientifiche "Nature" e "Cell" hanno riportato i risultati di una ricerca di scienziati cinesi che ha attirato l'attenzione del mondo: hanno prelevato alcune cellule della pelle dalla coda di un topo nero maschio, dopo "indurre" lo sviluppo di topi vivi nell 'utero del topo (ottenendo un topo asexuato), il primo dei quali è chiamato "piccolo". La rivista Nature ha anche organizzato una conferenza stampa dedicata a questo scopo, elogiando molto il lavoro degli scienziati cinesi.

La nascita di "piccolo" naturalmente ricorda "Dolly". Già nel 1996, gli scienziati britannici sono riusciti a coltivare una pecora asexuata utilizzando il "metodo di miscelazione di uova e cellule somatiche ". Gli scienziati sono riusciti a ottenere altri animali, tra cui bovini (1999), capre (1999), maiali (2000), conigli (2002), gatti (2002), ratti (2003), cavalli (2003), cani (2005) e molti altri. Poiché ci sono già così tanti animali che possono essere riprodotti attraverso cellule miste, la nascita "piccola " non è un nuovo metodo per la riproduzione asexuata? Se non è così, perché questo risultato è stato così importante?

La ragione è che il metodo utilizzato dagli scienziati cinesi per sviluppare "piccolo " non è più il" metodo di miscelazione delle cellule " ottenuto da" Dolly " e altri animali, ma una nuova tecnica, chiamata "cellule staminali indotte".

Il "metodo di miscelazione cellulare" può riprodurre una varietà di animali, dimostrando che le cellule del corpo degli animali e le uova nucleate mescolati hanno anche "onnipotenza", ha un grande significato per "rompere il ghiaccio". Tuttavia, questo metodo presenta gravi svantaggi. Uno è che richiede l'uso di uova di animali della stessa specie o parenti stretti, ma le uova di molti animali sono molto difficili da ottenere. Per ottenere le uova applicate, gli scienziati hanno trascorso un sacco di tempo e hanno avuto un sacco di difficoltà. Il tasso di successo di questo metodo è molto basso. Dei 277 esperimenti di Wilmut, solo Dolly è sopravvissuto. Quando i cavalli sono stati allevati con questa tecnica, su 841 embrioni formati, solo un pony è stato in grado di nascere vivo. In terzo luogo, gli animali ottenuti dal "metodo di miscelazione cellulare" hanno questo e quell 'altro problema, come "Dolly" è morto presto, il che dimostra che ci sono ancora alcuni problemi nell' onnipotenza delle cellule "assemblate" ottenute dalla miscelazione cellulare. Se ci fosse un modo per rendere le cellule del corpo animale "onnipotenti " senza l'uso di cellule di ovuli denucleati.

Gli scienziati cinesi hanno "indotto " 37 linee cellulari di" cellule staminali multifunzionali " dalle cellule cutanee di topi neri maschi con metodi transgenici, e hanno selezionato sei di loro, separando queste cellule una per una, impiantando rispettivamente in più di 1.500 blastocisti "tetraploidi " di topo, e trasferendoli nell ' utero dei topi. Dopo 21 giorni, un topo bianco che aveva preso in prestito l'utero ha finalmente dato alla luce il primo topo nero, questo è il piccolo. Poi sono nati 26 topi. Tutti e 27 i topi provengono da cellule della pelle di un solo topo e quindi sono un clone di topo. Ora, la seconda e la terza generazione di "piccolo" hanno già centinaia di piccoli topi, è diventato anche questa grande famiglia di "topi".

La nascita di "piccolo " e dei suoi nipoti ha dimostrato che, senza il" metodo di miscelazione cellulare ", con pochi geni stranieri, è possibile trasformare le cellule somatiche degli animali (qui le cellule della pelle) in cellule staminali pluripotenti. Si tratta di un importante sviluppo della tecnologia di riproduzione asexuata degli animali e di una svolta importante nella ricerca teorica sulle cellule staminali. Non si può negare che il metodo di "induzione" delle cellule della pelle in "cellule staminali" con geni stranieri, anche se efficace, ha anche dei svantaggi. Utilizza il materiale genetico del virus come veicolo di trasporto. Questi virus, dopo aver completato il loro compito di "portazione", rimangono per sempre all 'interno della cellula, lasciando un pericolo nascosto. Possono anche essere inseriti casualmente nel DNA delle cellule, potenzialmentegere alcuni geni "buoni" che svolgono un ruolo importante per l'organismo, o possono attivare alcuni geni "cattivi" che sono dannosi per l'organismo. La "pluripotenza" delle "cellule staminali indotte" significa anche che hanno una forte capacità di riprodurre cellule prole e di trasformarsi in qualsiasi altro tipo di cellula, con un rischio di formazione di cellule tumorali. Fortunatamente, i "piccoli " e i" piccoli " fratelli che gli scienziati cinesi hanno ottenuto sono ora pieni di figli e nipoti, e non ci sono ancora i pericoli che temiamo tra loro. Tuttavia, se ci sono potenziali pericoli, è necessario prevenire.

Nel 2012, gli scienziati tedeschi hanno annunciato che l'aggiunta di "fattori di crescita ", proteine che promuovono e controllano la crescita e la differenziazione delle cellule, nel liquido di coltura cellulare, potrebbe trasformare le cellule della pelle in cellule staminali neurali. In questo modo non c'è alcun pericolo per il materiale genetico estraneo all ' interno della cellula. Tuttavia, le cellule staminali formate in questo modo non sono ancora "cellule staminali onnipotenti", possono solo differenziarsi in un numero limitato di cellule nervose. La capacità di crescita e differenziazione delle cellule staminali così formate è relativamente debole, ma non introduce materiale genetico estraneo e il rischio di cellule tumorali è anche relativamente basso. Anche se questa tecnica non può ancora essere utilizzata per riprodurre animali asexualmente, può essere utilizzata per sostituire cellule e tessuti rotti e morti. Con il rapido sviluppo delle tecnologie correlate nel campo dell 'ingegneria cellulare, le persone attendono uno scenario futuro in cui gli scienziati dimostreranno le loro abilità nel campo delle cellule staminali.