אחרי שיבוטים רבים של בעלי חיים שונים, חוקרים סינים מדווחים כי שיבטו בהצלחה קופת מקוק ויצרו שתי קופות זהות לה גנטית
ב-1996 נולדה הכבשה דולי, שהייתה היונק הראשון ששובט מתא בוגר באמצעות שימוש בחומר הגנטי שבגרעינו. דולי העלתה את תחום ההנדסה הגנטית לכותרות בשנות ה-90, ומאז שובטו בעלי חיים נוספים, כמו פרות, סוסים, כלבים, חתולים ועוד, וכעת מחקר חדש מציג לראשונה קופים משובטים.
חוקרים מהאקדמיה הסינית למדעים בשנגחאי הודיעו לפני ימים אחדים על לידתן של שתי קופות מקוק זהות גנטית, ז'ונג ז'ונג (Zhong Zhong) והואה הואה (Hua Hua) , שמות שניתנו להן בהשראת המילה הסינית honghuaZ שמשמעותה "סינים". הקופות, שנולדו לפני ששה ושמונה שבועות נוצרו מתרבית תאים של תאי קוף עובריים. הן בריאות וחיות בימים אלו בתוך אינקובטור.
ניסיונות לשבט קופים נעשו כבר בשנות ה-90, אך עד כה חוקרים הצליחו לייצר תאומים מלאכותיים על ידי חלוקה של עובר קיים. הקופות ז'ונג ז'ונג והואה הואה, לעומת זאת, מיוחדות בתהליך שבו הן נוצרו. בניסיונות קודמים החוקרים חילקו ביצית מופרית, כפי שקורה בלידה של תאומים זהים. במחקר הזה הקופות נוצרו מחומר גנטי של קופה אחת, כפי שנעשה עם הכבשה דולי, ולא משילוב חומר גנטי של אב ואם. בשונה מביצית מופרית, שמספר החלוקות שלה מוגבל, התהליך הנוכחי אינו מגביל את מספר השכפולים הגנטיים שאפשר לייצר.
איך זה עובד?
בדומה לתהליך שבסופו נולדה הכבשה דולי, החוקרים העבירו את החומר הגנטי מגרעין התא של קופה מסוימת, לתוך ביצית של קופה אחרת, שממנה הוצא החומר הגנטי המקורי. בהמשך הם גרמו לביצית להמשיך להתפתח כאילו שהיא הופרתה – אך ללא חומר גנטי נוסף. כשהביצית הגיעה לשלב התפתחותי מתקדם מספיק, השתילו אותה ברחם של קופות נוספת, המכונות פונדקאיות, בתהליך של היריון יזום. בסוף התהליך נולדו קופות זהות גנטית לקופה שמגופה נלקח החומר הגנטי המקורי.
למה זה לקח כל כך הרבה זמן?
התאים השונים בגופם של יצורים חיים אמנם מכילים את אותו חומר גנטי, אך הוא מתבטא באופנים שונים. תאי עור, תאי שריר ותאי עצב, לדוגמה, נראים ומתפקדים אחרת לגמרי זה מזה אף על פי שיש להם אותו DNA. הביטוי הזה הוא תוצאה של ארגון שונה של ה-DNA בכל תא, ותאים עובריים גם הם מאופיינים בארגון מיוחד משלהם. כדי להפוך תא גוף בוגר לתא עוברי, שיתפתח ממנו עובר ויהפוך בסופו של דבר לחיה בריאה – צריכים לחזור בזמן, מבחינה גנטית. התהליכים שהחוקרים מפעילים לשם כך מורכבים ומסובכים מאוד, שונים מחיה לחיה, והפיתוח שלהם לוקח שנים. זו הסיבה שלמרות היכולת ליצור שכפולים גנטיים במינים אחרים, התהליך בקופים הצליח רק עכשיו.
זהות מבחינה גנטית גם לקופה שמתאיה נוצרו וגם זו לזו. הקופות הואה הואה (מימין) וז'ונג ז'ונג | צילום: Qiang Sun and Mu-ming Poo
למה זה טוב?
אחד האתגרים המרכזיים במחקר מדעי הוא שוֹנוּת בין נבדקים. גם במחקרים בבני אדם התוצאות המתקבלות תמיד יאופיינו בשונות מסוימת, בין היתר בשל השונות הגנטית בין הנבדקים. אחת הדרכים להתמודד עם הבעיה היא ניסויים בתאומים זהים – אחד המפורסמים נעשו בשנים האחרונות על תאומים זהים שהם אסטרונאוטים.
כדי שחוקרות יוכלו להעריך אם ההבדלים בתגובות לתרופה מסוימת למשל נובעים משוני בין הנבדקים או במאפיינים של התרופה עצמה – נדרשים מחקרים שכוללים נבדקים רבים, לעתים רבים מאוד. המצב דומה בניסויים במחקר בסיסי, העושים שימוש בבעלי חיים. החוקרים מציעים שהיכולת ליצור חיות משובטות וזהות גנטית זו לזו תסייע למחקר ביו-רפואי, ותוכל להקטין מאוד את מספר החיות הנדרשות כדי לענות על שאלות מחקריות.
הקופות הצעירות מביאות בשורה לעולם המדע ובכלל, אך מוקדם מדי מכדי להעריך את מלוא המשמעויות של לידתן וקיומן. רק בשנים הבאות אפשר יהיה לדעת אם העובדה שלידתן היא תוצאה של שיבוט גנטי תוביל לסיכון מוגדל למחלות ומומים. עם זאת, על פי כל המדדים שהחוקרים דיווחו עליהם, כמו היקף הראש, חום הגוף בלידה ורפלקס מציצה בתגובה להאכלה, המאפיינים של הקופות המשובטות דומים לאלה של קופים שנולדו באופן טבעי.
האפשרות לשבט בעלי חיים – וגם בני אדם – לצד שורה ארוכה של מניפולציות גנטיות אחרות, מעלה גם סוגיות אתיות לא פשוטות. כמו כן, חשוב לציין שהתהליך לשיבוט קופים עדיין בחיתוליו. למרות ההצלחה שנחלו החוקרים, ומתוך 21 הריונות, רק שניים הסתיימו בלידה תקינה של חיה בריאה.
צפו בסרטון של AP על המחקר (באנגלית):
