Mammie, Waar is Pappie? 'n Einde aan die Nuttigheid van Mansmense? 2004-10-08
Deur Christo Viljoen, elektroniese ingenieur en voormalige dekaan van die Fakulteit Ingenieurswese, Universiteit van Stellenbosch
Kaguya, die muis wat al die moeilikheid veroorsaak het, hier met haar werpsel: gaan sy die manlike spesie soos muise laat voel?
'n Genetiese kunsgreep het genetici in staat gestel om die beperkings van sogenaamde "maagdelike geboorte" te omseil om 'n soogdier uit twee eierselle te skep. Deur die eeue heen het die enigste metode om 'n soogdier-embrio te skep twee onontbeerlike bestanddele vereis: 'n eiersel (voorsien deur die moeder) en 'n spermsel (voorsien deur die vader), wat tydens die bevrugtingsproses verenig word om 'n embrio (en uiteindelik 'n baba) tot gevolg te hê.
Verlede jaar het Japanese wetenskaplikes die reëlboek herskryf om 'n vaderlose muis te skep met die proses van partenogenese. 'n Soogdier - weliswaar 'n muis - wat die dogter is van twee vroulike ouers, is vir die eerste keer gebore. Tot onlangs was dit iets wat as biologies onmoontlik geag is. Maar die muis, aan wie die naam Kaguya (vernoem na 'n karakter in 'n Japannese feëverhaal) gegee is, is gebore sonder die tussenkoms van 'n spermsel; sy het dus twee moeders, maar geen vader nie.
Op dieselfe wyse as wat die geboorte van Dolly die skaap in 1997, deur middel van kloning, die dogma verpletter het dat 'n volwasse sel nooit geherprogrammeer kan word om 'n nuwe replika-individu te skep nie, verpletter die geboorte van Kaguya 'n ander oeroue reël: dat twee soogdiere van dieselfde geslag nie hul genome kan kombineer om 'n lewensvatbare nageslag tot stand te bring nie.
Die probleme van reproduktiewe kloning is welbekend. Die vraag of partenogenese dieselfde nadelige fisiese gevolge en genetiese probleme sal veroorsaak, is nog nie beantwoord nie.
Die navorsing, wat onder leiding van Tomohiro Kono en kollegas by die Tokio Landbou-universiteit in Japan uitgevoer is, bied ook insig in die rede waarom soogdiere - anders as wat die geval is met ander skepsels - nie in staat is om deur middel van partenogenese voort te plant nie.
Partenogenese is die ontwikkeling van 'n lewende organisme uit 'n onbevrugte (in die gewone sin van die woord) eiersel.
Ofskoon dit redelik algemeen in die plantelewe, en ook in sekere insekte, paddas, visse en akkedisse voorkom, is partenogenese 'n tegniek wat embrio's lewer wat slegs vroulike genetiese materiaal bevat. Hierdie vorm van maagdelike geboorte kom nie natuurlik in soogdiere voor nie. Ofskoon dit in soogdiere geïnduseer kan word deur middel van elektriese of chemiese stimulering, sterf die embrio's wat ontstaan normaalweg binne enkele dae. Wetenskaplikes is van mening dat dit gebeur omdat soogdier-embrio's sowel manlike as vroulike genetiese materiaal nodig het om te kan oorlewe.
Eier- en spermselle dra ekwivalente stelle gene, maar hierdie gene het verskillende aktiwiteitspatrone, wat beteken dat sommige gene aktief in eierselle en onaktief (of "stil") in spermselle is, en andersom - 'n verskynsel wat bekend staan as "instempeling".
Ander navorsers het gepoog om instempeling te omseil en partenogenese aan die gang te sit deur muiseiers elektries of chemies te stimuleer, maar sonder enige sukses. Kono en sy kollegas het 'n meer subtiele benadering gevolg waardeur hulle 'n vroulike eiersel effektief deur metamorfose omvorm het tot 'n surrogaatspermsel om sodoende die gewone probleme van partenogenese te omseil.
Hulle het die kern van een muiseiersel gekombineer met die kern van 'n ander vroulike eiersel. Die kunsgreep was om 'n eiersel van een muis te neem, dit geneties te manipuleer om nie 'n geen genaamd H19 te bevat nie, en ook nie 'n gebied bekend as Igf2 (wat verantwoordelik is vir die deaktivering van gene) nie. Dit word aanvaar dat hierdie twee gene fetale groei beheer.
Kono is van mening dat hierdie stappe 'n eiersel gelewer het met 'n genepatroon wat soortgelyk is aan dié van 'n spermsel. Deur hierdie spermagtige eier met 'n ander volwasse eiersel van 'n ander moeder te kombineer, kon 'n embrio geskep word.
Uit 457 pogings is 10 lewende muise gebore, elkeen met 'n ouerpaar wat bestaan uit twee vroulikes (en geen man as vader nie). Slegs een, Kaguya, het volwassenheid bereik, en het sedertdien swanger geword (op die gewone manier, bygesê) om 'n nageslag te baar. Kaguya is tans 14 maande oud en word as "gesond" bestempel nadat meer as 1000 van haar gene geanaliseer is. Die hoop is dat dit die vervroegde verouderingsproses wat met normale kloning gepaard gaan, uit die weg sal ruim.
Deskundiges is van mening dat die studie besliste bewys daarvan is dat instempeling verantwoordelik is vir die blokkering van partenogonese in soogdiere. Die proses mag deur evolusie in mans ontwikkel het om te verseker dat reproduksie nie sonder hul genetiese insette kan plaasvind nie.
Of dit die geval is of nie, sal die tegniek navorsers in staat stel om die instempelingsproses te analiseer ten einde vas te stel hoe dit embriogroei beheer, en wat gebeur wanneer dit skeefloop. Kono self is reeds besig om 'n ander spesies in staat te stel om die rol van die man uit te skakel en hulle ontbeerlik te maak vir voortplanting. Sy volgende teiken is varke.
Vir die (verre?) toekoms bied dié benadering twee moontlikhede:
Eerstens, die vroulike-vroulike DNS-benadering mag eendag vir lesbiese egpare die moontlikheid bied om die gemeenskaplike ouers te word van 'n baba sonder dat die hulp van 'n manlike spermsel ingeroep is. Die baba sal albei se gene dra. Wetenskaplikes is dit egter eens dat dit nog 'n baie lang pad is om te loop voordat dit kan gebeur: die sukseskoers met muise was uiters gering. Oor die etiese probleme wat dit (net soos kloning) in die mens tot gevolg het, is nog lank nie klaar gedebatteer nie.
Tweedens, om embrio's sonder bevrugting te produseer mag 'n manier wees om die etiese probleme te oorkom wat embrioniese stamselnavorsing in die gesig staar.
Vergesog? Voortplantingstegnieke het in die afgelope kwarteeu snel vooruitgang getoon. Die eerste baba - Louise Brown - wat met invitrobevrugting gebore is, is 'n skamele kwarteeu oud. Vandag is invitrobevrugting iets alledaags...
Kaguya se geboorte het ongetwyfeld verreikende gevolge op gebiede wat strek vanaf basiese embriologie tot kunsmatige bevrugting en selfs kloning.