Kami Sangat Dekat dengan Sepenuhnya Menghilangkan Embrio Pria (pada Tikus)


Untuk pertama kalinya, para peneliti telah menggunakan rekayasa genetika untuk hampir sepenuhnya menghilangkan bayi laki-laki di dalam rahim mamalia — meskipun mamalia itu adalah tikus. Dan jangan berharap pengobatan berakhir di klinik IVF di dekat Anda – proses ini juga membutuhkan perubahan genetik kedua orang tua.

Studi ini diterbitkan 1 Juli di jurnal EMBO Reports.

Para peneliti menggunakan CRISPR untuk secara selektif menargetkan dan memotong gen yang mengkode tiga enzim yang penting untuk perkembangan embrionik. Hasil akhirnya? Penurunan 95% dalam jumlah bayi laki-laki yang lahir. [10 Amazing Things Scientists Just Did with CRISPR]

"Ketika gen untuk membuat enzim ini dibelah, sel telur yang dibuahi tidak berkembang," kata Udi Qimron, salah satu penulis penelitian dan profesor di Departemen Mikrobiologi Klinik dan Imunologi di Fakultas Kedokteran Sackler di Universitas Tel Aviv.

Para peneliti mampu menekan enzim hanya pada embrio jantan dengan menargetkan sistem yang digunakan sebagian besar mamalia untuk menentukan jenis kelamin.

Tikus, seperti halnya manusia, mewarisi satu kromosom seks dari masing-masing orangtua. Sang ibu menyumbangkan kromosom X, dan sang ayah menentukan jenis kelamin keturunannya dengan menyumbang kromosom X atau Y. Embrio yang mewarisi kombinasi XX tumbuh menjadi wanita, dan mereka yang mewarisi kombinasi XY berkembang menjadi pria.

Dalam studi ini, para peneliti mengeksploitasi sistem penentuan jenis kelamin XY dengan memasukkan satu bagian dari instruksi untuk memotong DNA enzim pada kromosom X dan setengah lainnya dari instruksi pada kromosom Y. Dengan demikian keturunan betina akan membuat dua salinan dari bagian yang sama dari instruksi untuk memotong DNA enzimatik, yang tidak berbahaya. Namun, pada embrio jantan, kedua bagian dari instruksi tersebut bersatu dan memberi kode untuk gunting molekuler yang memotong DNA enzim kritis. Dengan begitu, anak XX (yaitu, betina) tidak terluka, sementara hampir semua anak XY gagal berkembang melewati titik setengah jalan dalam kehamilan 20 hari tikus.

Anu Bashamboo, pemimpin kelompok senior di Unit Genetika Pembangunan Manusia di Institut Pasteur di Paris, mengakui penelitian ini sebagai terobosan tetapi mencatat prosedur perlu fine-tuning.

"Jelas dari data sistemnya masih belum sempurna," Bashamboo, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan kepada Live Science. "Protokol dan desain eksperimental perlu dioptimalkan untuk memastikan penghapusan semua garis keturunan pria sedini mungkin setelah pembuahan."

Dan beberapa laki-laki selamat dan satu menderita cacat parah, Bashamboo menambahkan.

Para peneliti mempresentasikan studi mereka sebagai bukti konsep yang membuka jalan untuk digunakan dalam pengaturan pertanian, di mana baik ternak jantan atau betina lebih disukai.

"Langkah selanjutnya adalah memindahkannya ke hewan lain selain tikus, seperti sapi, kambing, dan ayam," kata Qimron kepada Live Science.

Misalnya, dalam pertanian industri, anak ayam betina disimpan sebagai ayam petelur akhirnya, sementara anak ayam jantan terbunuh dalam miliaran, sering dibunuh dengan gas, tersengat listrik atau dihidupkan hidup-hidup dalam beberapa jam setelah kelahiran, National Geographic melaporkan.

"Ini juga bisa menjadi cara lain, karena dalam industri daging sapi laki-laki lebih dicari karena mereka memiliki lebih banyak otot dan menghasilkan lebih banyak daging," kata Qimron.

Meskipun pekerjaan mereka saat ini difokuskan pada menghilangkan keturunan laki-laki, para peneliti percaya bahwa mereka dapat merekayasa sistem serupa yang mencegah perkembangan embrio perempuan.

Qimron mengatakan metode ini "secara prinsip" dapat digunakan untuk memilih jenis kelamin pada keturunan manusia, tetapi ia tidak khawatir bahwa penelitian tersebut akan mengarah pada penggunaan yang tidak etis pada manusia.

"Aku kesulitan membayangkan malpraktek seperti itu," katanya.

Klaim Jiankui He 2018 untuk menghasilkan bayi yang diedit secara genetik telah meningkatkan kekhawatiran global tentang kemungkinan memanipulasi genom embrio. Regulator di Amerika Serikat dan Eropa telah membatasi apa yang dapat dilakukan ahli genetika pada manusia.

"Ada regulasi ketat[s] dan pedoman yang berlaku untuk pengeditan genetik embrio manusia, dan implantasi embrio yang dimodifikasi dilarang keras sesuai peraturan FDA, "kata Bashamboo.

Terlebih lagi, sistem ini membutuhkan perubahan genetik pada orang tua juga.

Meskipun dia pikir itu tidak mungkin, Qimron tidak mengesampingkan kemungkinan bahwa karyanya mungkin digunakan di suatu tempat di dunia.

"Jika seorang penguasa gila di beberapa negara tertutup memutuskan bahwa ia menginginkan dua garis manusia – satu tentara yang memproduksi dan yang lain memproduksi wanita untuk tujuan lain – itu mungkin terjadi dengan teknologi ini," katanya. "Bukti konsep ada di sana."

Awalnya diterbitkan pada Sains Langsung.