CRISPR-ის გამოყენებით პომიდვრებს და ადამიანებს შორის თითქმის ყველაფრის გენმოდიფიცირება მოხერხდა. თუმცა, თავიანთი უნიკალური რეპროდუქციული ბიოლოგიისა და ლაბორატორიულ გარემოში იშვიათობის გამო, ჩანთოსანი ცხოველები CRISPR-ის ციებ-ცხელებას გადაურჩნენ — დღემდე.

Riken Institute-ის, იაპონიის ეროვნული კვლევის ცენტრის მკვლევრებმა ტექნოლოგია სამხრეთ ამერიკული სახეობის ოპოსუმზე გამოიყენეს. კვლევა ჟურნალ Current Biology-ში გამოქვეყნდა. ჩანთოსანი ცხოველების გენმოდიფიცირების საშუალება მკვლევარებს დაეხმარება უკეთ შეისწავლონ თვით საცდელი ცხოველები, იმუნური რეაქციები, განვითარების ბიოლოგია, და ისეთი დაავადებაც კი, როგორიცაა მელანომა.

კვლევის წამყვანი მეცნიერის, ჰიროში კიონარის თქმით, ჩანთოსნების გენმოდიფიცირების სირთულე CRISPR-ში კი არა, ძუძუმწოვრების რთულ რეპროდუქციულ ბიოლოგიაში მდგომარეობდა.

იმის მიუხედავად, რომ კოალები და კენგურუები უფრო ცნობილი ჩანთოსნები არიან, მკვლევარები ვინც ჩანთოსნებს იკვლევენ, ლაბორატორიული ექსპერიმენტებისთვის ოპოსუმებზე აკეთებენ არჩევანს, რადგან ისინი ზომით პატარები არიან და მათი მოვლაც ადვილია. კვლევის ნაცრისფერი, მოკლეკუდა ოპოსუმები, ჩრდილოამერიკულ ოპოსუმებს ენათესავებიან, თუმცა ჩანთა არ გააჩნიათ.

მკვლევრებმა CRISPR იმ გენის "წასაშლელად" გამოიყენეს, რომელიც პიგმენტის პროდუქციისთვის აუცილებელ "კოდია". თუ ექსპერიმენტი გაამართლებდა, შედეგი თვალსაჩინო იქნებოდა — თუ გენის ორივე ასლი გამოირთვებოდა, ოპოსუმები ალბინოსები იქნებოდნენ, ხოლო თუ გენის მხოლოდ ერთ-ერთი ასლი გამოირთვებოდა, ოპოსუმებს აჭრელებული, მოზაიკური საფარი ექნებოდათ.

ექსპერიმენტის ფარგლებში ორი ახალდაბადებული ოპოსუმიდან, ერთი ალბინოსი იყო, ერთი კი — აჭრელებული. მკვლევარებმა, შემდეგ, ეს ორი ოპოსუმი შეაჯვარეს და მიიღეს სრულად ალბინოსი ოპოსუმებისგან შემდგარი ახალდაბადებულთა ჯგუფი. ამით ისიც გამოვლინდა, რომ ოპოსუმების საფარის შეფერილობა მემკვიდრეობითი თვისებაა.

ფოტო: Riken Institute

ოპოსუმების გენომების მანიპულაციისთვის, მკვლევარებს რამდენიმე დაბრკოლების გადალახვა მოუწიათ. პირველად, მათ ოპოსუმების ფეხმძიმობისთვის მოსამზადებლად განკუთვნილი ჰორმონების ინექციისთვის იდეალური დრო უნდა გამოენახათ. მეორე სირთულე კი CRISPR-ის ინექციების განაყოფიერებულ კვერცხებში შეყვანა აღმოჩნდა. ჩანთოსნების განაყოფიერებული კვერცხები ლორწოვან გარსს იკეთებენ, რის გამოც ნემსები ან კვერცხის უჯრედებში საერთოდ ვერ აღწევდნენ, ან მათ აზიანებდნენ.

მკვლევარები მიხვდნენ, რომ ჩანთოსნების კვერცხებში ნემსებით შეღწევა განვითარების უფრო ადრეულე ეტაპზე ბევრად ადვილი იქნებოდა, როცა დამცავი ლორწოვანი გარსი სრულად განვითარებული არ იქნებოდა. ამიტომაც, მათ ძუძუმწოვრების პირობები შეცვალეს ისე რომ მათი შეჯვარების დრო გაეკონტროლებინათ და გამოთვლილ ხელსაყრელ დროს ემკურნალათ განაყოფიერებული კვერცხის უჯრედები CRISPR-ის ინექციებით.

შემდეგ მკვლევარებმა პიეზოელექტრული ბურღი გამოიყენეს — მოწყობილობა რომელიც მემბრანაში შესაღწევად ელექტრულ მუხტს იყენებს. ეს მეთოდი, მკვლევარებს უჯრედების დაუზიანებლად ინექციაში დაეხმარა.

1970-იანი წლებიდან მოყოლებული, ოპოსუმები ლაბორატორიული ცხოველები არიან. მკვლევრები 25 წელი მაინცაა მათი გენების მოდიფიცირებას ცდილობენ, თქვა ჯონ ვანდებერგმა, მეცნიერმა რომელმაც პირველი ლაბორატორიის ოპოსუმების კოლონიის შექმნა სცადა 1978 წელს. ოპოსუმი პირველი ჩანთოსანი იყო, რომლის გენომის სრული სექვენირება განხორციელდა, 2007 წელს.

ბიოლოგებს იმედი აქვთ, რომ ოპოსუმების გენური მოდიფიკაციის ახალი შესაძლებლობა ჩანთოსნების ბიოლოგიის ჯერ კიდევ შეუსწავლელი ასპექტების გამოკვლევაში დაეხმარებათ.

"ჩვენ ისეთ გენებს და ჩანთოსნების გენომებს ვპოულობთ, რომელიც დღემდე ხელთ არ გვქონია. ეს ჩვენ საქმიანობას მეტად საინტერესოს ხდის", — თქვა ნიუ-მექსიკოს უნივერსიტეტის იმუნოლოგმა, რობ მილერმა, რომელიც თავის კვლევებში ოპოსუმებს იყენებს.

თუ სტატიაში განხილული თემა და ზოგადად: მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში – შემდეგი ჯგუფი.