Voor het eerst hebben onderzoekers genetische manipulatie gebruikt om mannelijke baby's in de baarmoeder van een zoogdier bijna volledig te elimineren, hoewel dat zoogdier een muis was. En verwacht niet dat de behandeling zal eindigen in een IVF-kliniek bij u in de buurt - het proces vereiste ook het genetisch veranderen van beide ouders.
De onderzoekers gebruikten CRISPR om selectief genen te selecteren en te knippen die coderen voor drie enzymen die essentieel zijn voor de embryonale ontwikkeling. Het eindresultaat? Een vermindering van 95% in het aantal geboren mannelijke baby's.
De onderzoekers konden de enzymen in alleen mannelijke embryo's onderdrukken door zich te richten op het systeem dat de meeste zoogdieren gebruiken om het geslacht te bepalen.
Muizen erven, net als mensen, van elke ouder één geslachtschromosoom. De moeder draagt een X-chromosoom bij en de vader bepaalt het geslacht van de nakomelingen door een X- of een Y-chromosoom bij te dragen. Embryo's die een XX-combinatie erven, groeien uit tot vrouwtjes, en degenen die een XY-combinatie erven, ontwikkelen zich tot mannetjes.
In deze studie maakten de onderzoekers gebruik van het XY-geslachtsbepalingssysteem door een deel van de instructies in te voegen om het DNA van de enzymen op het X-chromosoom te knippen en de andere helft van de instructies op het Y-chromosoom. Vrouwelijke nakomelingen zouden dus twee kopieën maken van dezelfde helft van de instructies voor het knippen van het enzymatische DNA, wat onschadelijk is. Bij mannelijke embryo's passen de twee helften van de instructies echter bij elkaar en coderen ze voor de moleculaire schaar die het kritische enzym-DNA afknipt. Op die manier waren XX nakomelingen (dat wil zeggen vrouwtjes) ongedeerd, terwijl bijna alle XY-nakomelingen zich niet halverwege de 20-daagse zwangerschap van de muis ontwikkelden.
Anu Bashamboo, senior groepsleider van de Unit Human Developmental Genetics bij het Institut Pasteur in Parijs, erkent de studie als een doorbraak, maar merkt op dat de procedures moeten worden bijgesteld.
"Het blijkt uit de gegevens dat het systeem nog steeds niet perfect is", vertelde Bashamboo, die niet bij het onderzoek betrokken was, tegen WordsSideKick.com. "De protocollen en het experimentele ontwerp moeten worden geoptimaliseerd om ervoor te zorgen dat alle mannelijke afstammelingen zo vroeg mogelijk na de bevruchting worden verwijderd."
En sommige mannetjes overleefden en één leed aan ernstige misvormingen, voegde Bashamboo eraan toe.
Agrarisch gebruik
De onderzoekers presenteerden hun onderzoek als een proof of concept dat de weg vrijmaakt voor gebruik in landbouwomgevingen, waar mannelijk of vrouwelijk vee de voorkeur heeft.
"De volgende stap is om het over te dragen aan andere dieren dan muizen - zoals koeien, geiten en kippen", vertelde Qimron aan WordsSideKick.com.
In de industriële landbouw worden bijvoorbeeld vrouwelijke kuikens gehouden als uiteindelijke legkippen, terwijl mannelijke kuikens in de miljarden worden gedood, vaak vergast, geëlektrocuteerd of levend vermalen binnen enkele uren na de geboorte, meldde National Geographic.
"Het kan ook andersom zijn, omdat mannen in de rundvleesindustrie meer gewild zijn omdat ze meer spieren hebben en meer vlees produceren", zei Qimron.
Hoewel hun huidige werk gericht is op het elimineren van mannelijke nakomelingen, denken de onderzoekers dat ze een soortgelijk systeem zouden kunnen ontwikkelen dat de ontwikkeling van vrouwelijke embryo's voorkomt.
Menselijk potentieel?
Qimron zei dat de methode 'in principe' kan worden gebruikt om te selecteren op seks bij menselijke nakomelingen, maar hij is niet bang dat het onderzoek zal leiden tot onethisch gebruik bij mensen.
'Ik kan me zo'n misstand niet voorstellen,' zei hij.
Jiankui He's bewering van 2018 dat hij genetisch bewerkte zuigelingen heeft voortgebracht, heeft de wereldwijde bezorgdheid over de mogelijkheid om de genomen van embryo's te manipuleren vergroot. Regelgevers in de Verenigde Staten en Europa hebben grote grenzen gesteld aan wat genetici bij mensen kunnen doen.
"Er zijn strikte regels en richtlijnen voor genetische bewerking van menselijke embryo's en implantatie van gemodificeerde embryo's is strikt verboden volgens de FDA-voorschriften", zei Bashamboo.
Bovendien vereist dit systeem ook het genetisch veranderen van de ouders.
Hoewel hij denkt dat het onwaarschijnlijk is, sluit Qimron niet uit dat zijn werk ergens in de wereld wordt gebruikt.
'Als een gekke heerser in een of ander gesloten land besluit dat hij twee menselijke rijen wil hebben - de ene produceert soldaten en de andere vrouwtjes voor andere doeleinden - kan dat met deze technologie gebeuren', zei hij. 'Het proof of concept is er.'
