Jak může mít dítě tři rodiče?

Zdá se to nemožné, že? Vždy jsme se dozvěděli, že děti jsou vytvářeny spojením spermatu s vejcem a že DNA těchto dvou buněk je spojena, aby vytvořila jedinečného jedince s polovinou DNA matky a polovinou DNA otce. Jak můžeme zapojit třetí osobu v tomto procesu?

K pochopení pojmu dítě se třemi rodiči je třeba mluvit o DNA. Jsme obeznámeni s Dvojitá šroubovice DNA Obsahuje 23 párů chromozomů, které se nacházejí v jádru každé buňky našeho těla a poskytuje pokyny k vytvoření kompletního organismu a proteinů, které formují naši existenci od početí po smrt. Nicméně, Buněčná jádra DNA Není to jediný druh DNA, kterou musíme žít, protože v mitochondriích každé buňky v našem těle je také jiný druh DNA.

Průřez živočišné buňky ukazující umístění mitochondrie, struktury hnědé fazole. 23 chromozomů se nachází v nejvnitřnější části buňky: jádro. U dětí a více Žena s neplodností porodí své dítě v Řecku „technikou tří otců“.

Pamatuješ si? mitochondrie? Jak jsme řekli ve třídě biologie ústavu, mitochondrie jsou organely ve tvaru fazole, které jsou často nakresleny meandrovou linií a jsou prezentovány jako motor buňky. Každá buňka v těle, včetně spermií a vajíček, potřebuje energii, aby mohla vykonávat všechny své funkce, a buňky, které nemají mitochondriální DNA (mtDNA), jsou jako auta bez benzínu.

Průřez mitochondrie. Mnohokrát se nazývají buněčný motor. Obsahují vlastní DNA a produkují energii pro buňku

Na rozdíl od buněčné jádrové DNA není mtDNA vytvořena z kombinace mužské a ženské DNA. Mitochondriální DNA pochází to pouze od matky, což znamená, že mitochondrie přítomné v oplodněném vajíčku jsou ty, které se budou replikovat v každé buňce vašeho těla během vývoje a po zbytek vašeho života.

Stejně jako jádro DNA však mtDNA může mít mutace, které mohou způsobit velmi závažná a oslabující onemocnění a dokonce i neplodnost u žen s defektní mitochondrií. Zde přichází do hry třetí osoba.

Třetí „otec“

V roce 2016 se narodilo dítě z páru, který měl problémy, protože mtDNA obsahovala mutace zodpovědné za Leighův syndrom: progresivní neurometabolické onemocnění. Když byly vadné mitochondrie ženy nahrazeny mitochondrií od dárce, který mutaci nenesl, neslo výsledné dítě DNA od tří lidí: matky, která poskytla jádrovou DNA ve vajíčku, muže, který poskytl DNA vajíčka spermie a dárce mitochondrií. Tímto způsobem se narodilo první dítě.

Jak si vyrobit dítě se třemi rodiči: 1) Matka matky obsahuje DNA (žlutý kruh) a defektní mitochondrie (červené ovály). 2) DNA se extrahuje z mateřského vajíčka velmi malou pipetou. 3) DNA je odebrána z dárcovského vajíčka a zanechává zdravé mitochondrie (zelené ovály). 4) Matčina DNA se vede do vajíčka se zdravými mitochondriemi. 5) Výsledkem je vajíčko, které má DNA mateřského jádra a DNA mitochondrie dárcovského vajíčka a které lze oplodnit otcovým spermatem. 6) Jak se buňky během vývoje embrya množí, každá buňka bude mít v jádru buněk kombinaci DNA otce a matky a mitochondrie dárcovského vajíčka a jeho odpovídající mtDNA. Poznámka: K hnojení může dojít před nebo po přenosu DNA do vajíčka dárce. Pokud byla dříve produkována, jak DNA matky, tak otce prochází do vajíčka dárce poté, co byla odebrána DNA dárce. Pokud k tomu dojde později, bude vajíčko oplodněno poté, co byla DNA matky přenesena na vajíčko dárce, jak je popsáno zde. U XatakaA dítěte dva genomy a tři rodiče: čínský lékař, který zkoumá meze lidské reprodukce

Tato technika, známá jako mitochondriální náhrada, je v tomto případě podobná transplantaci orgánů. Existují však důležité rozdíly, které vyvolaly obavy mezi politiky a způsobily, že v USA je zakázáno nahrazování mitochondrií.

Na rozdíl od transplantace orgánů přetrvávají účinky mitochondriální náhrady v následujících generacích, pokud je dítě dívkou a rozhodne se mít děti (muži nepřenášejí mitochondrie na své děti). Rovněž je třeba mít na paměti, že nahrazení mitochondrií ovlivní všechny tkáně těla a nejen orgán těla, jako je případ kardiovaskulárního systému po transplantaci srdce.

Jedná se však o skutečné mitochondrie, které již u lidí existují, a nejsou geneticky modifikované nebo pozměněné buňky. Dokud jsou zdravé mitochondrie zdravé, nebylo prokázáno, že by miminko mělo občasné mutace buněk nějaké riziko, i když je to kontroverzní.

Od roku 2016 je obtížné vědět, kolikrát tuto techniku ​​provedli tři rodiče a v kolika případech bylo těhotenství úspěšné. Úspěšné narození dítěte na Ukrajině se třemi rodiči však vedlo mnoho zemí k tomu, aby se naučily, jak tuto techniku ​​používat, a její zákaz ve Spojených státech nezpomalil její přijetí v jiných zemích, například ve Velké Británii.

Je dárcem mitochondrie také matka?

Do jaké míry je matka žena, která daruje její mitochondrie?

Krátká odpověď je malá. Více než 99 procent proteinů vašeho těla je kódováno DNA buněčného jádra. Například rysy, jako je barva vlasů, barva očí a výška, jsou v DNA buněčného jádra, zatímco geny zavedené v mtDNA jsou primárně spojeny s produkcí energie a metabolismem.

Podobnost dětí se třemi rodiči bude vzhledem k otci a matce, jejíž spermie a vajíčka byly kombinovány, aby vytvořily 23 chromozomů v jádru první buňky. Důležité je pochopit tyto rozdíly, protože v budoucnu bude mnoho novinek o kojencích narozených se třemi rodiči a pokud nerozumíme vědeckým základům, můžeme dojít k unáhleným závěrům.

Jedno je jisté: pro ženy, které mají problémy s plodností způsobené mutacemi v DNA mitochondrií nebo které mají možnost přenosu mitochondriálních genetických defektů na dítě, tato nová technika jim dává naději, že jednoho dne budou moci mít Zdravé dítě, které je genetickou reprezentací biologického partnera s malou pomocí od třetí osoby.

Autor: Jennifer Barfield, odborná asistentka technik asistované reprodukce na Colorado State University

Tento článek byl původně publikován v The Conversation. Původní článek si můžete přečíst zde.

Fotografie | iStock
Překlad Divoký Urbón