ทารกมีพ่อแม่สามคนได้อย่างไร

ดูเหมือนเป็นไปไม่ได้ใช่มั้ย เราเรียนรู้มาตลอดว่าเด็กถูกสร้างขึ้นโดยการรวมตัวอสุจิกับไข่และ DNA ของเซลล์ทั้งสองนี้ถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อสร้างบุคคลที่มีเอกลักษณ์ด้วย DNA ครึ่งหนึ่งของมารดาและ DNA ครึ่งบิดา เราจะทำได้อย่างไร เกี่ยวข้องกับบุคคลที่สาม ในกระบวนการนี้

เพื่อให้เข้าใจถึงแนวคิดของลูกน้อยที่มีพ่อแม่สามคนจำเป็นต้องพูดคุยเกี่ยวกับ DNA เราคุ้นเคยกับ ดีเอ็นเอเกลียวคู่ มันประกอบไปด้วยโครโมโซม 23 คู่ที่สามารถพบได้ในนิวเคลียสของแต่ละเซลล์ในร่างกายของเราและให้คำแนะนำในการสร้างสิ่งมีชีวิตที่สมบูรณ์และโปรตีนที่หล่อเลี้ยงการดำรงอยู่ของเราตั้งแต่แนวคิดจนถึงตาย อย่างไรก็ตาม นิวเคลียสของเซลล์ มันไม่ได้เป็น DNA ชนิดเดียวที่เราต้องมีชีวิตเพราะมี DNA อีกประเภทหนึ่งในไมโตคอนเดรียของแต่ละเซลล์ในร่างกายของเรา

ภาพตัดขวางของเซลล์สัตว์แสดงตำแหน่งของไมโตคอนเดรียที่มีรูปร่างคล้ายถั่วสีน้ำตาล พบ 23 โครโมโซมในช่องด้านในสุดของเซลล์: นิวเคลียส ในทารกและอื่น ๆ ผู้หญิงที่มีบุตรยากให้กำเนิดลูกของเธอในกรีซด้วย 'เทคนิคของพ่อทั้งสาม'

คุณจำได้ไหม mitochondria? ดังที่เราได้รับการบอกกล่าวในชั้นเรียนทางชีววิทยาของสถาบันไมโตคอนเดรียเป็นอวัยวะที่มีรูปร่างเหมือนถั่วซึ่งมักจะวาดเส้นคดเคี้ยวและนำเสนอเป็นเครื่องมือของเซลล์ เซลล์ทุกเซลล์ในร่างกายรวมถึงสเปิร์มและไข่ต้องใช้พลังงานในการทำหน้าที่และเซลล์ทั้งหมดที่ไม่มี DNA ยล (mtDNA) เหมือนกับรถยนต์ที่ไม่มีน้ำมันเบนซิน

ภาพตัดขวางของไมโตคอนเดรีย หลายครั้งพวกเขาถูกเรียกว่าเอ็นจิ้นเซลล์ พวกมันมี DNA ของตัวเองและผลิตพลังงานสำหรับเซลล์

ซึ่งแตกต่างจาก DNA หลักของเซลล์ mtDNA ไม่ได้สร้างจากการรวมกันของ DNA เพศชายและเพศหญิง DNA ไมโตคอนเดรีย มันมาจากแม่เท่านั้นซึ่งหมายความว่าไมโทคอนเดรียอยู่ในไข่ที่ปฏิสนธิแล้วเป็นเซลล์ที่จะถูกจำลองในแต่ละเซลล์ของร่างกายในระหว่างการพัฒนาและตลอดชีวิตที่เหลือของคุณ

อย่างไรก็ตามเช่นเดียวกับ DNA หลัก mtDNA สามารถมีการกลายพันธุ์ที่อาจทำให้เกิดโรคร้ายแรงและทำให้ร่างกายทรุดโทรมและมีบุตรยากในกรณีของผู้หญิงที่มีไมโตคอนเดรียบกพร่อง นี่คือสิ่งที่บุคคลที่สามเข้ามาเล่น

"พ่อ" ที่สาม

ในปี 2559 เด็กเกิดจากคู่รักที่มีปัญหาเพราะ mtDNA มีการกลายพันธุ์ที่รับผิดชอบ ลีห์ซินโดรม: โรค neurometabolic ก้าวหน้า เมื่อไมโตคอนเดรียที่บกพร่องของผู้หญิงนั้นถูกแทนที่ด้วยไมโตคอนเดรียจากผู้บริจาคที่ไม่ได้ทำการผ่าเหล่าทารกที่เกิดมาก็ถือ DNA จากคนสามคน: แม่ที่ให้ DNA นิวเคลียสในรังไข่ชายผู้ให้ DNA ของไข่ สเปิร์มและผู้บริจาคของไมโตคอนเดรีย นี่คือวิธีที่เด็กคนแรกเกิดโดยใช้เทคนิคนี้

วิธีทำลูกกับพ่อแม่สามคน: 1) ไข่ของแม่ประกอบด้วยดีเอ็นเอ (วงกลมสีเหลือง) และไมโตคอนเดรียที่มีข้อบกพร่อง (รังไข่สีแดง) 2) DNA สกัดจากไข่ของแม่ด้วยปิเปตขนาดเล็กมาก 3) DNA สกัดจากไข่ผู้บริจาคทำให้ไมโตคอนเดรียมีสุขภาพดี (วงรีสีเขียว) 4) DNA ของแม่จะถูกส่งไปยังไข่ด้วยไมโตคอนเดรียที่มีสุขภาพดี 5) ผลลัพธ์คือไข่ที่มี DNA ของนิวเคลียสของแม่และ DNA ของไมโตคอนเดรียของไข่ผู้บริจาคและสามารถปฏิสนธิกับอสุจิของพ่อ 6) เมื่อเซลล์ทวีคูณในระหว่างการพัฒนาของตัวอ่อนแต่ละเซลล์จะมีการรวมกันของ DNA ของพ่อและแม่ในนิวเคลียสของเซลล์และไมโทคอนเดรียของไข่ผู้บริจาคและ mtDNA ที่เกี่ยวข้อง หมายเหตุ: การปฏิสนธิอาจเกิดขึ้นก่อนหรือหลังการถ่ายโอน DNA ไปยังไข่ผู้บริจาค หากผลิตก่อนหน้านี้ทั้งดีเอ็นเอของแม่และพ่อจะผ่านเข้าไปในไข่ผู้บริจาคหลังจาก DNA ของผู้บริจาคถูกลบออกไป หากเกิดขึ้นในภายหลังไข่จะผสมพันธุ์หลังจากที่ DNA ของแม่ถูกย้ายไปยังไข่ผู้บริจาคตามที่อธิบายไว้ที่นี่ ในทารก XatakaA จีโนมสองคนและพ่อแม่สามคน: แพทย์จีนที่สำรวจขอบเขตของการสืบพันธุ์ของมนุษย์

เทคนิคนี้เรียกว่า การเปลี่ยนไมโตคอนเดรียคล้ายกับการปลูกถ่ายอวัยวะหรือการปลูกถ่ายอวัยวะในกรณีนี้ อย่างไรก็ตามมีความแตกต่างที่สำคัญที่สร้างความกังวลในหมู่นักการเมืองและทำให้เกิดการแทนที่ไมโตคอนเดรียในสหรัฐอเมริกา

ผลของการทดแทนไมโตคอนเดรียจะยังคงมีอยู่ในรุ่นต่อไปนี้หากทารกเป็นเด็กผู้หญิงและตัดสินใจที่จะมีลูก (ผู้ชายจะไม่ส่งผ่านไมโตคอนเดรียไปสู่ลูก) มันควรจะเป็นพาหะในใจว่าการเปลี่ยน mitochondria จะส่งผลกระทบต่อเนื้อเยื่อของร่างกายทั้งหมดและไม่เพียง แต่อวัยวะของร่างกายเช่นกรณีของระบบหัวใจและหลอดเลือดหลังจากการปลูกถ่ายหัวใจ

อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้เป็น mitochondria จริงที่มีอยู่แล้วในคนและพวกเขาไม่ได้ดัดแปลงพันธุกรรมหรือเซลล์ที่เปลี่ยนแปลง ตราบใดที่พวกมันยังเป็นไมโตคอนเดรียที่มีสุขภาพดีมันก็ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ว่ามีความเสี่ยงต่อทารกเกินกว่าการกลายพันธุ์ของเซลล์เป็นครั้งคราว

นับตั้งแต่ปี 2559 เป็นเรื่องยากที่จะทราบว่าผู้ปกครองทั้งสามคนนี้ใช้เทคนิคนี้กี่ครั้งและในหลายกรณีการตั้งครรภ์ก็ประสบความสำเร็จ อย่างไรก็ตามการคลอดลูกที่ประสบความสำเร็จในยูเครนกับผู้ปกครองสามคนทำให้หลายประเทศเรียนรู้วิธีการใช้เทคนิคนี้และการห้ามในสหรัฐอเมริกาไม่ได้ชะลอการยอมรับในประเทศอื่น ๆ เช่นสหราชอาณาจักร

ผู้บริจาคของไมโตคอนเดรียเป็นแม่ด้วยหรือไม่

แม่เป็นผู้หญิงที่บริจาค mitochondria ของเธอในระดับเท่าไหร่?

คำตอบสั้น ๆ เล็กน้อย มากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ของโปรตีนในร่างกายของคุณถูกเข้ารหัสโดย DNA ของนิวเคลียสของเซลล์ ตัวอย่างเช่นสีผมสีตาและความสูงเป็นต้นอยู่ใน DNA ของนิวเคลียสของเซลล์ในขณะที่ยีนที่สร้างขึ้นใน mtDNA นั้นเกี่ยวข้องกับการผลิตพลังงานและการเผาผลาญเป็นหลัก

ในขณะที่ความคล้ายคลึงกันของทารกกับผู้ปกครองสามคนนั้นจะเกี่ยวข้องกับพ่อและแม่ที่มีการรวมตัวกันของสเปิร์มและไข่เพื่อสร้างโครโมโซม 23 เซลล์ในนิวเคลียสของเซลล์แรก สิ่งสำคัญที่นี่คือการเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้เพราะในอนาคตจะมีหัวข้อข่าวมากมายเกี่ยวกับทารกที่เกิดมาพร้อมกับผู้ปกครองสามคนและเราสามารถสรุปได้อย่างรวดเร็วหากเราไม่เข้าใจพื้นฐานทางวิทยาศาสตร์

สิ่งหนึ่งที่แน่นอนคือสำหรับผู้หญิงที่มีปัญหาภาวะเจริญพันธุ์ที่เกิดจากการกลายพันธุ์ใน DNA ของไมโตคอนเดรียหรือผู้ที่มีความเป็นไปได้ในการถ่ายโอนข้อบกพร่องทางพันธุกรรมยลให้กับทารกเทคนิคใหม่นี้ทำให้พวกเขามีความหวังว่า ทารกที่มีสุขภาพดีที่เป็นตัวแทนทางพันธุกรรมของพันธมิตรทางชีวภาพด้วยความช่วยเหลือเล็กน้อยจากบุคคลที่สาม

ผู้เขียน: Jennifer Barfield ผู้ช่วยศาสตราจารย์เทคนิคการช่วยการสืบพันธุ์มหาวิทยาลัยโคโลราโดสเตต

บทความนี้ได้รับการเผยแพร่ใน The Conversation คุณสามารถอ่านบทความต้นฉบับได้ที่นี่

ภาพถ่าย | iStock
การแปล | Urbónป่า

วีดีโอ: #3 เดอนแรกลกปกตหรอไมสงเกตไดอยางไร? (เมษายน 2024).