Teadlastel õnnestus külmutatud keharakkudest hiiri kloonida

Külmkuivatatud naharakke on võimalik muundada tüvirakkudeks, mida saab kasutada omakorda hiirte kloonimiseks, teatavad Jaapani teadlased. Kuigi katsed läksid tihti luhta, usub töörühm, et meetodist võib tõusta kasu väljasuremisohus liikide päästmisel.
Geneetilise mitmekesisuse vähenemine ohustab liike mitmel viisil. Lisaks võimalikele väärarengutele ja pärilike haiguste sagenemisele muutuvad need vastuvõtlikumaks ka nakkushaigustele ja tulevad kehvemini toime ka keskkonnamuutustega. Ühe võimalusena selle päästmiseks on näinud ökoloogid loomarakkude külmutamist. Isegi kui nad ise või nende vahetud järeltulijad ise loomalapsi ei saa, võimaldaks see tulevikus nende geenid kloonimise teel uuesti ellu äratada.
Seni on kasutatud selleks esmajoones sama tehnikat, kui inimeste sugurakkude külmutamiseks. Võtmerolli mängib seejuures vedel lämmastik. Rakkude sulamise muutumise vältimiseks tuleb hoida neid pidevalt -80 °C juures. Riskide maandamiseks suuri investeeringuid tegemata võivad muutuda rakud seeläbi kasutuskõlbmatuks juba pikema elektrikatkestuse tõttu. Viimastel aastatel tehtud edusammude läbi on teadlased suutnud kloonida edukalt ka -30 °C-kraadises külmas hoitud spermast, kuid kõigilt liikidelt pole võimalik seda alati teha.
Hiljutise uuringu raames külmkuivatas Teruhiko Wakayama töörühm Jaapanis asuvast Yamanashi Ülikoolist hiirte sabarakke ja hoidis neid külmikus kuni üheksa kuud. Külmkuivatamise protsess tappis küll rakud, kuid neid katsete käigus eemaldatud rakutuumaga hiirte munarakkudesse siirates arenesid neist ikka ja jälle blastotsüstid ehk varajases arengujärgus embrüod. Neid omakorda kasutati tüvirakkude saamiseks. Taolised rakud võivad areneda kõigiks rakkudeks.
Saadud tüvirakud siirdati omakorda teistesse rakutuumata munarakkudesse ja saadud embrüod istutati asendusema rolli täitvate hiirte emakasse. Kokku sündis niimoodi lõpuks 75 kloonitud hiirt. Üheksat kloonitud emashiirt ja kolme isashiirt paaritati seejärel tavaliste hiirtega. Kõik emashiired jäid tiineks ja tõid omakorda ilmale uusi hiirepoegi. Töörühm järeldas sellest, et meetodit saaks kasutada tõepoolest liikide geneetilise mitmekesisuse täiendamiseks.
Samas nentis Wakayama kolleegidega, et protsess on praegu veel võrdlemisi ebatõhus. Ettevaatusabinõudele vaatamata kahjustas külmkuivatamine sageli rakutuumas peituvat DNA-d. Täielikult tervetena sündis vaid 0,2–5,4 protsenti hiirepoegadest. Näiteks oli mõnedel puudu Y-kromosoom. Nõnda võisid isashiirtelt võetud rakkudest sündida ka emashiired. Juhul kui sama nähakse ka ohustatud liikide puhul, võiks olla sellest töörühma sõnul abi olla näiteks juhul, kui kõik liigi emased on välja surnud.
Esmajoones loodab aga töörühm, et külmkuivatamisest võiks olla kasu arengumaades. Ühtpidi leidub seal palju potentsiaalselt väljasuremisohus liike. Teisalt on seal mitmel pool probleeme püsiva elektrivarustusega. Varem on Wakayama töörühm selle sama eesmärgi nimel klooninud hiiri külmkuivatatud spermast, mida hoiti enam kui aasta tavalises sahtlis, kui ka viis aastat rahvusvahelises kosmosejaamas olnud hiirespermast.
Uuring ilmus ajakirjas Nature Communications.
Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa