Para ilmuwan menciptakan monyet chimeric dengan dua set DNA

Mendaftarlah untuk buletin sains Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
—

Para ilmuwan di Tiongkok telah menciptakan monyet chimera dengan dua set DNA, sebuah karya eksperimental yang menurut mereka pada akhirnya dapat bermanfaat bagi penelitian medis dan konservasi spesies yang terancam punah.

Monyet tersebut, yang hidup selama 10 hari sebelum disuntik mati, dibuat dengan menggabungkan sel induk dari monyet Cynomolgus – juga dikenal sebagai monyet pemakan kepiting atau kera ekor panjang, primata yang digunakan dalam penelitian biomedis – dengan embrio yang berbeda secara genetik dari monyet tersebut. monyet. Jenis monyet yang sama. Para peneliti mengatakan ini adalah kelahiran chimera primata pertama di dunia yang dibuat menggunakan sel induk.

Sebuah studi pembuktian konsep merinci penelitian tersebut, yang diterbitkan pada hari Kamis di jurnal tersebut Jurnal ilmiah SelHebatnya, katanya, monyet itu “sebagian besar bersifat chimeric,” memiliki persentase sel yang bervariasi namun relatif tinggi yang tumbuh dari sel induk di seluruh tubuhnya.

Miguel Esteban, salah satu penulis studi dan peneliti utama di Guangzhou Institute of Medicine, mengatakan: “Sangat menggembirakan bahwa simpanse monyet yang dilahirkan hidup memiliki kontribusi yang signifikan (sel induk) pada otak, menunjukkan bahwa pendekatan ini memang harus bernilai dalam Pemodelan penyakit neurodegeneratif. Biomedis dan Kesehatan, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok dan peneliti di BGI-Research Hangzhou, sebuah cabang nirlaba dari perusahaan genetika Tiongkok BGI.

“Chimera juga memiliki potensi nilai konservasi spesies yang sangat besar jika dapat dicapai antara dua spesies non-manusia “Spesies utama yang salah satunya terancam punah,” imbuhnya. “Jika ada kontribusi sel donor dari spesies yang terancam punah ke garis keturunan, dapat dibayangkan bahwa dengan membiakkan hewan dari spesies tersebut dapat dihasilkan.”

Istilah chimera berasal dari makhluk hibrida mengerikan yang menghuni mitologi Yunani, namun tikus chimeric pertama kali diciptakan pada tahun 1960-an dan telah umum digunakan dalam penelitian biomedis.

Tikus chimeric memungkinkan para ilmuwan melacak bagaimana sel normal berinteraksi dengan sel yang dimodifikasi atau dimodifikasi secara genetik, yang berguna untuk memahami proses biologis dan penyakit. Namun para ilmuwan mengatakan ada keterbatasan dalam penelitian terhadap tikus, sehingga upaya berkelanjutan terhadap monyet tidak sia-sia.

“Tikus tidak mereproduksi banyak aspek penyakit manusia karena fisiologi mereka sangat berbeda dengan kita. Sebaliknya, manusia dan monyet memiliki evolusi yang dekat, sehingga penyakit manusia dapat dimodelkan dengan lebih tepat,” kata penulis senior studi Chen Liu dari Chinese Academy Ilmu Pengetahuan Pada monyet.

Yang paling kontroversial adalah chimera manusia dan hewan, yang mengandung beberapa sel manusia, dan beberapa sel dari spesies lain. Para ilmuwan punya Menciptakan embrio tikus yang merupakan bagian manusiaDan pada tahun 2021, para ilmuwan melaporkan bahwa mereka telah melakukannya Embrio chimeric manusia yang sudah dewasa, kera.

Para ilmuwan berharap chimera yang berbentuk setengah manusia suatu hari nanti akan membantu memenuhi permintaan transplantasi organ. Pada bulan September, para peneliti melaporkan bahwa mereka telah melakukan hal tersebut Ginjal matang yang sebagian besar mengandung sel manusia Di dalam embrio babi.

Liu mengatakan dalam konferensi pers bahwa mencoba menghasilkan chimera manusia-simian yang melampaui tahap awal perkembangan embrio akan melewati batas etika.

Tim membiakkan sembilan garis sel induk menggunakan sel yang diambil dari embrio monyet berumur 7 hari. Para peneliti membuat sel tersebut berpotensi majemuk, memberi mereka kemampuan untuk berorganisasi menjadi semua jenis sel berbeda yang diperlukan untuk membentuk hewan hidup.

Mereka kemudian memilih subset sel untuk disuntikkan ke dalam embrio berumur 4 hingga 5 hari yang berbeda secara genetik dari spesies monyet yang sama. Sel-sel tersebut juga disuntik dengan protein fluoresen hijau sehingga para peneliti dapat mengidentifikasi jaringan mana yang tumbuh dari sel induk.

Embrio tersebut ditanamkan pada monyet betina, sehingga menghasilkan 12 kehamilan dan enam kelahiran hidup. Menurut penelitian, salah satu monyet yang dilahirkan dan satu lagi yang diaborsi “sebagian besar bersifat chimeric,” mengandung sel-sel yang tumbuh dari sel induk di seluruh tubuh mereka.

“Ini adalah studi penting, tapi saya tidak menganggapnya sebagai terobosan karena organisme chimeric yang dihasilkan tidak dapat bertahan hidup,” kata Jun Wu, seorang profesor biologi molekuler di University of Texas Southwestern Medical Center.

Dia menambahkan bahwa tim juga tidak dapat membuktikan bahwa sel induk yang digunakan untuk menghasilkan chimera dapat diwariskan melalui keturunannya, yang mungkin diperlukan untuk menghasilkan model penyakit monyet untuk penelitian medis. Wu belum berpartisipasi dalam penelitian ini Dia telah mengerjakan chimera manusia dan hewan.

Persentase sel induk dalam jaringan monyet berkisar antara 21% hingga 92%, rata-rata 67% di 26 jenis jaringan berbeda yang diuji, menurut penelitian tersebut. Persentasenya sangat tinggi pada jaringan otak.

“Ini adalah makalah yang sangat bagus dan penting,” kata Jacob Hanna, profesor biologi sel induk dan embriologi di Weizmann Institute of Science di Israel, yang tidak terlibat dalam penelitian ini.

“Penelitian ini mungkin berkontribusi dalam membuat monyet mutan menjadi lebih mudah dan lebih baik, seperti yang telah dilakukan para ahli biologi selama bertahun-tahun terhadap tikus,” tambah Hanna. “Tentu saja, bekerja dengan (primata non-manusia) jauh lebih lambat dan lebih sulit, tapi ini penting.”

Penggunaan monyet dalam penelitian ilmiah merupakan isu kontroversial karena keprihatinan etika terhadap kesejahteraan hewan. Tim tersebut mengatakan bahwa mereka mengikuti hukum Tiongkok dan pedoman internasional yang mengatur penggunaan primata non-manusia dalam penelitian ilmiah.

Penny Hawkins, kepala ilmu hewan di Royal Society for the Prevention of Cruelty to Animals, mengatakan dia “sangat prihatin dengan penderitaan dan limbah yang melekat pada hewan yang terkait dengan penerapan teknik ini pada hewan yang hidup.”

Dia mencatat bahwa 40 kera betina telah ditanamkan embrio, dan hanya 12 di antaranya yang menyebabkan kehamilan. Enam di antaranya menghasilkan kelahiran hidup, namun hanya satu yang memiliki susunan genetik yang diinginkan. Seorang dokter hewan menidurkannya 10 hari kemudian karena gagal napas dan hipotermia.

Di Amerika Serikat, penelitian terhadap primata non-manusia menyumbang 0,5% dari seluruh hewan yang digunakan dalam penelitian ilmiah, menurut laporan Oleh komite Akademi Sains, Teknik, dan Kedokteran Nasional yang dikeluarkan pada bulan Mei.

Komite tersebut menemukan bahwa penelitian terhadap monyet, karena kemiripannya dengan manusia, sangat penting untuk kemajuan medis dalam menyelamatkan nyawa, termasuk pembuatan vaksin untuk melawan Covid-19. Laporan tersebut juga menyimpulkan bahwa kekurangan primata non-manusia berdampak negatif pada penelitian yang penting bagi kesehatan masyarakat dan keamanan nasional.