پژوهشگران ژاپنی با استفاده از یک سامانه مبتنی بر CRISPR به نام Y‑CUT بخش‌هایی از کروموزوم Y را هدف قرار دادند تا هنگام تقسیم سلولی آن را حذف کنند. نتیجه تبدیل جنین‌های XY به جنین‌های دارای ترکیب کروموزومی XO و تولد توله‌های مؤنث بود؛ این توله‌ها ظاهراً سالم و بارور رشد کردند و پژوهشگران توانستند از سلول‌های بالغ همان نمونه‌های نر نیز کلون‌های ماده تولید کنند.

روش کار و نتایج اصلی

تیم تحقیقاتی Y‑CUT را روی جنین‌های اولیه موش اجرا و سپس جنین‌های درمان‌شده را به رحم موش‌های جانشین منتقل کرد. راهبرد کلی بر پایهٔ کلون‌سازی کلاسیک بود: انتقال هستهٔ سلول بالغ به تخمکی که هستهٔ خود را از دست داده، اما در این پروژه پس از تولید مجموعه‌ای از سلول‌های کلون‌شده، گروه‌هایی با Y‑CUT درمان و برای حاملگی استفاده شدند. حاصل، کلون‌های ماده‌ای بود که از نظر ژنتیکی با نمونهٔ نر اصلی یکسان بودند به جز فقدان کروموزوم Y.

کاربردهای حفاظتی و پژوهشی

یکی از انگیزه‌ها استفاده از نمونه‌های نر موجود در بانک‌های کرایو برای تولید کلون‌های ماده و افزایش شانس نجات جمعیت‌های در خطر است؛ در شرایطی که تنها یا عمدتاً افراد نر باقی مانده‌اند، تولید جنس ماده می‌تواند تنوع جمعیتی و پایداری تولیدمثلی را بهبود ببخشد. این روش همچنین ابزار جدیدی برای مطالعهٔ زیست‌شناسی کروموزوم‌های جنسی فراهم می‌کند و می‌تواند در پروژه‌های تحقیقاتیِ اصلاح ژنی و تولید حیوانات آزمایشی با چند دستکاری ژنتیکی مفید باشد.

شواهد پیشین و تکرارپذیری

گزارش‌هایی از تولد تصادفی یک توله مؤنث میان کلون‌های حاصل از سلول‌های نر در سال 2009 وجود داشت؛ تیم کنونی نشان داده است که همین رخداد را به‌صورت هدفمند و قابل تکرار می‌توان ایجاد کرد. گزارش‌های تکمیلی و داده‌های دقیق‌تر برای ارزیابی تکرارپذیری و کارایی روش ضروری است.

میکروسکپ و نمای میکرو از سلول‌های آزمایشگاهی مرتبط با ویرایش ژنی

محدودیت‌ها، ریسک‌ها و مسائل اخلاقی

گزارش اصلی به‌صورت پیش‌چاپ در bioRxiv منتشر شده و هنوز همتا‌بازبینی نشده است. نکات کلیدی که باید به‌طور سیستماتیک بررسی شوند عبارت‌اند از:

  • عوارض خارج‌هدف (off‑target) ناشی از واژگونی‌های CRISPR و بررسی دقیق توالی‌های اصلاح‌شده.
  • موزائیک‌بودن (وجود سلول‌هایی با انواع ژنتیکی متفاوت در یک موجود) و پیامدهای آن برای سلامت و تولیدمثل.
  • اثرات بلندمدت حذف کروموزومی در نسل‌های بعدی و تأثیرات فیزیولوژیک احتمالی.

از نظر اخلاقی، گسترش این روش به گونه‌های بزرگ‌تر پستانداران یا گونه‌های انسانی با چالش‌های جدی همراه است و نیازمند چارچوب‌های نظارتی، ملاحظات اخلاقی و گفتگوهای بین‌رشته‌ای است. بن نوواک از سازمان Revive & Restore نسبت به کاربردهای حفاظتی این ایده خوشبین است اما هشدار داده که احتیاط لازم است.

نمونه‌های موش آزمایشگاهی در قفس‌های آزمایشی

گام‌های بعدی پژوهشی

  • انتشار داده‌های کامل و تکرار آزمایش‌ها در مقاله‌ای همتا‌بازبینی‌شده.
  • تحلیل‌های دقیق برای شناسایی و کمینه‌سازی اثرات خارج‌هدف و پایش ژنومی طولانی‌مدت.
  • مطالعات سازمان‌یافته روی گونه‌های غیرموشی در چارچوب‌های حفاظتی با رعایت ملاحظات اخلاقی و قانونی.

این پژوهش نشان می‌دهد حذف هدفمند کروموزوم Y می‌تواند جنس را در سطوح جنینی جابه‌جا کند و پنجره‌ای جدید به مطالعهٔ سازوکارهای جنسی و کاربردهای حفاظتی می‌گشاید. پیشرفت مسئولانه در این حوزه نیازمند ترکیب شواهد تجربی کامل، ارزیابی مخاطرات و گفتگوهای اجتماعی و اخلاقی گسترده است.

منابع و مطالعهٔ بیشتر

برای اطلاعات پایه دربارهٔ فناوری CRISPR و مفاهیم مرتبط می‌توانید به صفحات زیر مراجعه کنید: