מה קורה כשמשבטים עכבר שוב ושוב במשך 20 שנים? התוצאה נוראית

האם אפשר יהיה לשבט בעלי חיים או אולי גם בני אדם לנצח? כלומר לקחת אדם ולייצר ממנו דורות שלמים שיהיו תואמים לו גנטית? התשובה לכך שלילית לחלוטין כפי שמלמד ניסוי שערכו חוקרים יפניים. במחקר מקיף שנערך על ידי חוקרים בהובלת הביולוגית ההתפתחותית טרוהיקו ווקאיאמה מאוניברסיטת יאמאנאשי, התברר כי אחרי 25 דורות של שיבוט עכברים החלו להופיע מוטציות קשות שהובילו למות הצאצאים לעיתים ימים ספורים אחרי הגעתם לעולם, כך כותבת המחברת במחקר שפורסם ביום שלישי בכתב העת Nature Communications.

החוקרים לקחו בשנת 2005 עכברת מעבדה ושיבטו אותו למשך דוקרות רבים עד 2025 כשהם מייצרים מאם הקדומה 1,206 דורות משובטים. התוצאות המצטברות, שהופיעו כמוטציות הולכות ומתרבות, לא נראו ב-25 הדורות הראשוניים אולם לאט לאט הן הצטברו ומהדור ה-58 של השיבוטים אלו מתו בסמיכות להגעתם לעולם בעקבות מוטציות פנימיות של נראו כלפי חוץ.

פרקטיקת השיבוט הוכחה לדברי החוקרים ככזו שמחלישה את המטען הגנטי והיא אפשרה להצטברות מתמשכת של בעיות. מבחינה זו הסבירו החוקרים כי ברור מדוע בניגוד לצמחים ולבעלי חיים פשוטים מאוד, בעלי חיים מורכבים זנחו אבולוציונית את האפשרות הזו שלכאורה מקלה מאוד על הפצת צאצאים ברחבי המרחב.

"אף אחד לא עשה זאת בעבר"

חשיבותו של המחקר היא בכך שהוא סותר את התפיסה ארוכת השנים לפיה שיבוטים הם עותקים זהים לחלוטין של האב הקדמון שלהם. הוא גם מראה כי לפחות טכנולוגיית השיבוטים הנוכחית יכולה להתקיים לנצח מבחינת הצאצאים שייצרו בעזרתה. "אף אחד בעבר לא שיבט שוב ושוב לאורך כל כך הרבה זמן אנו הראשונים שעשו זאת וחשפנו ששיבוט חוזר מגיע בסופו של דבר לנקודה שהיא מעבר לגבולות האפשריות שלנו כיום כמדענים" ציינה החוקרת במחקר.

עוד הוסיפה כי "התברר כי מוטציות מופיעות בקצב של פי שלושה בצאצאים מאשר בצאצאים שבאו לעולם באמצעות הזדווגות טבעית. לכן נחשפה הסיבה למה יונקים ובעלי חיים מורכבים לא השתמשו באופן של התפתחות אבולוציונית בשיבוט ובהעתקים עצמיים כדי להתרבות. יונקים פשוט לא יכולים לקיים כך את ההמשכויות שלהם".

במסגרת המחקר העכבר הראשון, שהיה בעל פרווה חומה, שובט כל שלושה עד ארבעה חודשים כשכל צאצא נוצר גם הוא עם פרווה חומה. בתחילה עד שנת 2013 אחרי 25 הדורות הראשונים לא ניראו בעיות. "בשלב ההוא חשבנו ששיבוט יכול להיות לנצח ללא הגבלת זמן. אולם לא בדקנו את הריצוף הגנטי של העכברות שנוצרו. במשך 13 שנים נוספות המשכנו לשבט וכתוצאה מכך התברר לנו שהמסקנה הראשונה שלנו היתה שגויה ויש גבול ליכולת לשבט" ציינה החוקרת.

הגורים הפכו לקטנים יותר

עם הופעות המיתות של העכברות המשובטות החלו החוקרים לרצף את המטען הגנטי של הצאצאים כדי להבין מה השתבש. הם מצאו ששיבוט דומה לצילום של אותה תמונה שוב ושוב על ידי מכונת צילום. אחרי העותק הראשון האיכות הולכת לאיטה ומתדרדרת מדור של תמונה לדור שאחריו. לכן חזרה מתמדת על התהליך מייצרת תמונה שכבר אינה דומה לתמונה הראשונה כלומר אל המקור.

בעקבות הממצאים החלו החוקרים גם להרבות את העכברות המשובטות עם עכברים אחרים כדי לראות כיצד המוטציות ישפיעו על הריבוי הטבעי. עד הדור ה-20 לא ניכרו הבדלים וכל עכברה הולידה 10 צאצאים בכל המלטה.

לאחר מכן השיבוטים החלו להמליט גורים קטנים יותר מה שכבר הראה על הנזק במטען הגנטי וההשפעה של השיבוטים.

"מלכתחילה האמנו שנוכל לשבט לנצח. לכן התוצאות שלנו מאכזבות כל כך. בכל מקרה כרגע אין לנו דרך להתגבר על התקלות האלו. עם זאת אני מאמינה שבעתיד נפתח טכנולוגיה חדישה יותר שתשפר את טכנולוגיית העברת המטען הגרעיני של ה-DNA כך שלא יווצרו הבעיות האלו" הסופיה החוקרת. בכל מקרה מציינים החוקרים כי כרגע העלייה בכמות המוטציות המזיקות באופן נרחב החלה בדור ה-27. אז כבר הופיעו שיבושים ומצבים כרומוזיאליים יוצאי דופן כמו אובדן של עותק X אחד מהשרשרת הגנטית למשל.