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Maus geklont vom Tropfen des Endstück-Blutes
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler in Japan eine Maus geklont, indem sie nur einen Tropfen Blut aus ihrem Schwanz genommen haben. Das Ergebnis ist wichtig, weil es Wissenschaftlern eine neue Möglichkeit gibt, Stämme von Labormäusen für das Studium menschlicher Krankheiten zu konservieren.
Der weibliche Klon erwies sich durch natürliche Paarung als fruchtbar und lebte 23 Monate, was für eine Labormaus normal ist, berichten Forscher vom RIKEN BioResource Center in Tsukuba, Japan, in einem online im Journal veröffentlichten Artikel Biologie der Fortpflanzung am 26. Juni.
Seit dem weltweit ersten erfolgreichen reproduktiven Tierklonen, das 1996 zu Dolly the Sheep führte, wurden fast 20 verschiedene Säugetierarten geklont.
Genetisch veränderte Mäuse werden in großem Umfang zur Untersuchung von Krankheiten verwendet, von Angstzuständen bis zu Krebs, Fettleibigkeit bis zu Drogenmissbrauch, und Forscher verbringen oft Jahre damit, Stämme mit den genauen genetischen Merkmalen der untersuchten Krankheit zu entwickeln.
Aber in einigen Fällen erzeugen technische Mäuse mit einzigartigen Genmutationen Tiere, die unfruchtbar sind.
Es gibt derzeit zwei Möglichkeiten, einen wertvollen Stamm von Labormäusen zu erhalten. Wenn mindestens ein Mann übrig ist und er gesundes Sperma hat, dann verwenden die Forscher eine IVF-Methode namens intrazytoplasmatische Spermieninjektion (ICSI), bei der ein einzelnes Spermium direkt in ein Ei injiziert wird. Dies ist die bevorzugte Methode.
Wenn jedoch die einzigen überlebenden Mäuse weiblich sind oder das Sperma des Männchens nicht lebensfähig ist, wenden sich die Forscher einer Klonierungsmethode zu, die somatische Zellkernübertragung (SCNT) genannt wird.
Bei der SCNT wird der Kern der Eizelle eines Wirts entfernt und durch den Kern einer somatischen Spenderzelle ersetzt (jede Zelle des Körpers, die keine Geschlechtszelle ist). Dies bedeutet, dass wenn die Eizelle sich vermehrt, sie den genetischen Code des Spenders trägt.
Die Eizelle, die den Spenderkern trägt, wird in das Wirtsei eingeführt und erhält einen elektrischen Schock, der sie dazu veranlasst, sich zu teilen.
Eine frühe Version dieser Methode wurde verwendet, um Dolly the Sheep zu produzieren. Seitdem wurde die Technik von Laboren auf der ganzen Welt verfeinert. Das Verfahren ist jedoch zeitaufwendig und nicht billig. Daher besteht eine der Herausforderungen darin, die Erfolgsquote bei der Produktion lebensfähiger Nachkommen zu erhöhen.
Dem RIKEN-Team in Japan ist es gelungen, die Erfolgsraten von Standard-3% bei Klonen der ersten Generation auf 10% bei Klonen der ersten Generation und 14% bei Klonen der höheren Generation zu steigern.
Die somatische Zelle, die beim SCNT-Klonen verwendet wird, ist ebenfalls wichtig. Gegenwärtig ist der bevorzugte Typ Kumuluszellen, die Zellen, die die Oozyten im Eierstockfollikel und nach dem Eisprung umgeben. Diese sind jedoch nicht leicht zu finden und gefährden die Spendermaus.
Also entschied sich das Team von RIKEN für Alternativen. Sie hatten die Idee, dass weiße Blutkörperchen im peripheren Blut, die leicht zugänglich sind (wie vom Schwanz der Maus), eine Erkundung wert sind.
Für diese neueste Studie experimentierte das Team mit verschiedenen Arten von weißen Blutkörperchen, um zu sehen, welche die erfolgreichste Ausbeute ergeben würden.
Wenn sie Lymphozytenkerne von der Spendermaus verwendeten, entwickelten sich nur 1,7% der Embryonen zu Nachkommen. Dies wurde mehr oder weniger erwartet, da Lymphozyten klein und nicht einfach aus der Blutprobe zu filtern sind.
Sie hatten den größten Erfolg mit den größten weißen Blutkörperchen, Granulozyten und Monozyten. 2,1% Embryonen ihrer Embryonen erzeugten Nachkommen, fast so gut wie die 2,7% des bevorzugten Zelltyps, die Kumuluszellen.
Obwohl diese Ergebnisse nicht so hoch sind wie die Erfolgsrate von Kumuluszellen, beweist die Studie zum ersten Mal, dass es möglich ist, genetische Kopien einer Maus unter Verwendung von Zellkernen aus peripherem Blut eines lebenden Spenders herzustellen.
Dies öffnet die Tür zu einer Möglichkeit, Klone fast sofort nach der Entnahme der Zellen zu produzieren, mit minimalem Risiko für den Spender, was zur Fortsetzung wichtiger genetischer Stämme beiträgt, die auf andere Weise nicht erhalten werden können, wie die Forscher in ihren Schlussfolgerungen feststellen:
"Diese Strategie wird auf die Rettung von unfruchtbaren Gründertieren oder eines" last-of-line "Tieres mit unschätzbaren genetischen Ressourcen angewendet."
Die Forscher hoffen auch, die Erfolgsrate mit dieser neuen Quelle von somatischen Zellen zu verbessern. Sie stellten fest, dass Embryonen aus Granulozyten viel stärker fragmentiert waren als Embryonen aus Lymphozyten und Kumuluszellen und planen, dies weiter zu untersuchen.
Die Idee des somatischen Klonens ist keine menschliche Erfindung: Wie bei vielen Dingen in der Wissenschaft, hat die Natur ihre erste erworben. Das Studium des somatischen Klonens in der Natur liefert einige interessante Ergebnisse. 2011 berichteten Wissenschaftler beispielsweise, dass Meeresorganismen, die sich asexuell durch somatisches Klonen fortpflanzen, über spezielle Mechanismen verfügen, die das Altern verzögern und sie in außergewöhnlich guter Gesundheit halten.
Geschrieben von Catharine Paddock
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