Die weltweit erste geklonte Maus aus gefriergetrockneten Hautzellen | Wissenschaft

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Forscher haben geklonte Mäuse aus gefriergetrockneten Hautzellen in einer Weltneuheit geschaffen, die Naturschützern helfen soll, Populationen gefährdeter Arten wiederzubeleben.

Dieser Durchbruch ebnet den Ländern den Weg, tierische Hautzellen als Versicherungspolice zu lagern, da die Zellen zur Herstellung von Klonen verwendet werden können, die die genetische Vielfalt der Art erhöhen, wenn sie in Zukunft vom Aussterben bedroht sind.

Viele vom Niedergang bedrohte Arten leiden unter Inzucht, die das Risiko von Geburtsfehlern erhöht, aber der Verlust der genetischen Vielfalt kann Tiere auch anfälliger für andere Bedrohungen wie Krankheiten machen, die den Druck, dem sie ausgesetzt sind, noch verschärfen.

Während Wissenschaftler gefrorene Zellen zur Herstellung von Klonen für Naturschutzprojekte verwendet haben, werden die Zellen in flüssigem Stickstoff gelagert, was teuer und riskant ist: Wenn es zu Stromausfällen kommt oder der flüssige Stickstoff nicht regelmäßig nachgefüllt wird, schmelzen die Zellen und werden unbrauchbar. Gefriergetrocknete Spermien können auch zur Herstellung von Klonen verwendet werden, können jedoch nicht von allen Tieren gewonnen werden.

„Wenn diese Zellen mithilfe von Gefriertrocknungstechnologie ohne flüssigen Stickstoff konserviert werden können, ist es möglich, genetische Ressourcen aus der ganzen Welt billig und sicher zu lagern“, sagte Professor Teruhiko Wakayama, der die Arbeiten an der Yamanashi-Universität in Japan leitete. „Entwicklungsländer werden ihre wertvollen genetischen Ressourcen im eigenen Land lagern können. Darüber hinaus kann diese Technologie selbst bei gefährdeten Arten, bei denen nur Männchen überleben, verwendet werden, um Weibchen zu schaffen, um die Art wiederzubeleben.

In der neuesten Arbeit froren die Forscher getrocknete Hautzellen von Mäuseschwänzen ein und lagerten sie bis zu neun Monate, bevor sie versuchten, daraus Klone herzustellen. Die Gefriertrocknungsprozesse töteten die Zellen, aber die Wissenschaftler stellten fest, dass sie immer noch in einem frühen Stadium geklonte Embryonen erzeugen konnten, indem sie die toten Zellen in Mauseier einführten, aus denen ihre eigenen Kerne entfernt worden waren.

Diese Mausembryos im Frühstadium, bekannt als Blastozysten, wurden verwendet, um Stammzellstämme zu erzeugen, die einer weiteren Klonierungsrunde unterzogen wurden. Die Stammzellen wurden in entkernte Mäuseeier eingesetzt, was zu Embryonen von Trägermäusen führte, die bis zur Geburt ausgetragen wurden. Der ersten geklonten Maus mit dem Namen Dorami nach einem melonenbrotliebenden Roboter in der Doraemon-Manga-Serie folgten 74 weitere. Um zu überprüfen, ob die Klone eine gesunde Fruchtbarkeit hatten, wurden neun Weibchen und drei Männchen mit normalen Mäusen verpaart. Alle Weibchen hatten Würfe.

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Trotz dieses Erfolges ist das Verfahren – Gefriertrocknung beschädigter DNA in Hautzellen – ineffizient und die Erfolgsrate für die Erzeugung gesunder weiblicher und männlicher Mäuse betrug nur 0,2 bis 5,4 %. In einigen Zellen ging das Y-Chromosom verloren, was zur Geburt weiblicher Mäuse aus Zellen männlicher Tiere führte. „Wenn die gleiche Behandlung bei gefährdeten Arten praktiziert werden könnte, bei denen nur die Männchen überlebten, wäre es möglich, Weibchen zu produzieren und die Art auf natürliche Weise zu erhalten, schreiben die Autoren Naturkommunikation.

Die Arbeit kommt, während Wissenschaftler sich darauf vorbereiten, die Nachkommen des weltweit ersten geklonten Schwarzfußfrettchens, Elizabeth Ann, zu züchten, um die genetische Vielfalt der Art zu steigern. Das Tier wurde vor 35 Jahren aus in flüssigem Stickstoff eingefrorenen Zellen geklont.

Dr. Alena Pance von der University of Hertfordshire sagte, die Möglichkeit, genetisches Material zu speichern, sei „außerordentlich wichtig“ für die Erhaltung von Proben von Arten sowie ihrer genetischen Variation. Sie sagte jedoch, es sei „entscheidend“, zu zeigen, dass gefriergetrocknete Zellen unbegrenzt gelagert werden könnten, wenn sie eine effektive Langzeitlösung bieten würden.