Kobiece plemniki
Kobiece plemniki mogą odnosić się do:
- Plemnik zawierający chromosom X , wytwarzany w zwykły sposób w jądrach , co odnosi się do występowania takiego plemnika zapładniającego komórkę jajową i wydającego na świat samicę.
- Plemnik, który sztucznie zawiera materiał genetyczny kobiety.
Ten artykuł skupia się na drugiej definicji.
Od późnych lat 80. XX wieku naukowcy badali, jak wytwarzać plemniki, w których wszystkie chromosomy pochodzą od dawcy płci żeńskiej.
Produkcja nasienia żeńskiego
Tworzenie żeńskich plemników zostało po raz pierwszy podniesione jako możliwość w patencie złożonym w 1991 roku poprzez wstrzyknięcie kobiecych komórek do jąder mężczyzny, chociaż patent skupiał się głównie na wstrzyknięciu zmienionych męskich komórek do jąder mężczyzny (w celu skorygowania chorób genetycznych). W 1997 roku japońscy naukowcy częściowo potwierdzili takie techniki, tworząc w podobny sposób plemniki żeńskie kurcząt. „Jednak stosunek wyprodukowanych plemników z chromosomem W spadł znacznie poniżej oczekiwań. Wyciągnięto zatem wniosek, że większość PGC z chromosomem W nie mogła różnicować się w plemniki z powodu ograniczonej spermatogenezy ”. Te proste metody transplantacji wynikają z wcześniejszych obserwacji biologów zajmujących się rozwojem, że komórki macierzyste zarodków są autonomiczne w tym sensie, że mogą rozpocząć procesy, aby stać się zarówno plemnikami, jak i komórkami jajowymi.
Jedną z potencjalnych przeszkód na drodze do wstrzyknięcia komórek kobiety do jąder mężczyzny jest to, że układ odpornościowy mężczyzny może zaatakować i zniszczyć komórki kobiety. W zwykłych okolicznościach, gdy obce komórki (takie jak komórki lub narządy innych ludzi lub bakterie zakaźne) zostaną wprowadzone do ludzkiego ciała, jego układ odpornościowy odrzuci takie komórki lub narządy. Jednak szczególną właściwością męskich jąder jest to, że są one uprzywilejowane immunologicznie , co oznacza, że układ odpornościowy mężczyzny nie atakuje obcych komórek (takich jak komórki kobiety) wstrzykniętych do części jąder wytwarzającej plemniki. W ten sposób komórki kobiety pozostaną w jądrach mężczyzny wystarczająco długo, aby mogły zostać przekształcone w plemniki.
Istnieją jednak poważniejsze wyzwania. Biolodzy dobrze ustalili, że produkcja męskiego nasienia opiera się na pewnych genach na chromosomie Y , których brak lub uszkodzenie powodują, że tacy mężczyźni produkują niewiele plemników w swoich jądrach lub wcale. Analogia jest zatem taka, że komórka kobiety ma całkowity niedobór chromosomu Y. Podczas gdy wiele genów na chromosomie Y ma kopie zapasowe (homologów) na innych chromosomach, kilka genów, takich jak RBMY na chromosomie Y, nie ma takich kopii zapasowych, a ich efekty muszą zostać skompensowane, aby przekształcić komórki kobiety w plemniki. W 2007 roku złożono wniosek patentowy dotyczący metod wytwarzania ludzkich plemników żeńskich przy użyciu sztucznych lub naturalnych chromosomów Y oraz przeszczepu jąder. Kluczem do pomyślnego stworzenia żeńskich plemników (i męskich komórek jajowych ) będzie indukowanie męskich oznaczeń epigenetycznych w komórkach żeńskich, które początkowo miały żeńskie oznaczenia, przy czym techniki tego ujawniono w zgłoszeniu patentowym.
W 2018 roku chińscy naukowcy stworzyli potomstwo 29 żywotnych myszy z dwóch samic myszy-matek, tworząc struktury podobne do plemników z haploidalnych embrionalnych komórek macierzystych za pomocą edycji genów w celu zmiany odciśniętych regionów DNA. Eksperci zauważyli, że szanse na zastosowanie tych technik na ludziach w najbliższej przyszłości są niewielkie.