Wissenschaftler haben Mäuse genetisch verändert, sodass sie nur Würfe aller männlichen oder weiblichen Nachkommen zur Welt bringen. Tests zeigten, dass die Technologie zu 100 Prozent wirksam war, und Forscher glauben, dass sie verwendet werden könnte, um den Tierschutz in Labortests und in der Landwirtschaft erheblich zu verbessern.
In landwirtschaftlichen oder Laborstudien an Tieren ist oft nur ein Geschlecht erforderlich. In der Milchwirtschaft werden beispielsweise nur weibliche Tiere benötigt. In der Fortpflanzungsforschung würden nur Männchen oder Weibchen benötigt, je nachdem, was untersucht wurde.
Normalerweise würde das Tier des falschen Geschlechts bei der Geburt getötet, was ein großes Tierschutzproblem darstellt, insbesondere in der Landwirtschaft, wo Männchen als Überschuss angesehen werden.
Es wird geschätzt, dass jedes Jahr bis zu 6 Milliarden männliche Küken getötet werden, weil sie keine Eier legen und kein gutes Fleisch produzieren. In den USA sind dies jährlich rund 300 Millionen männliche Küken. In der Milchwirtschaft werden Hunderttausende männlicher Kälber getötet, oft in der ersten Lebenswoche.
In ihrer neuesten Forschung, veröffentlicht in Naturkommunikation, Charlotte Douglas vom britischen Francis-Crick-Institut untersuchte die Gen-Editierung, um dieses Problem zu lösen. Douglas machte sich mit Kollegen daran, ein genetisches System zu entwickeln, das Embryonen gleich nach der Befruchtung inaktiviert, sodass sich nur noch ein Geschlecht entwickelt.
Das System beinhaltet die CRISPR-Genbearbeitung. Das Team spleißte die DNA, um die Gene der Mäuse zu verändern und ein Element auf dem X- oder Y-Chromosom des Männchens zu platzieren. Dieser würde dann vom weiblichen oder männlichen Embryo vererbt. Ein anderes Gen, das an der DNA-Replikation und -Reparatur beteiligt ist, wurde dann gezielt. Das bedeutet, dass sich der Embryo in einem unglaublich frühen Stadium – zwischen 16 und 32 Zellen – nicht weiter entwickeln konnte.
Auf diese Weise konnten die Forscher mit 100-prozentiger Effizienz kontrollieren, was Sexwürfe waren. Sie fanden auch heraus, dass die Wurfgröße nicht signifikant reduziert war, mit Zahlen zwischen 61 und 72 Prozent der Kontrollwürfe.
Das Team glaubt, dass, da die gezielten Gene in allen Säugetierarten gefunden werden, sie bei anderen Tieren verwendet werden könnten, um das Wohlergehen zu verbessern. “Tiere sind wesentliche genetische Werkzeuge in der wissenschaftlichen Forschung und globale Ressourcen in der Landwirtschaft”, schrieben sie in der Studie. “In beiden Arenen wird oft ein einziges Geschlecht im Überschuss benötigt. Die ethische und finanzielle Belastung durch die Produktion und Tötung von Tieren des unerwünschten Geschlechts ist beträchtlich … Unser Ansatz, der die technologischen Anwendungen von CRISPR-Cas9 nutzt, kann auf andere übertragen werden.” Wirbeltierarten und bietet Fortschritte in Richtung ethischer Verbesserungen für Laborforschung und Landwirtschaft.”
James Turner, einer der Autoren der Studie, sagte in einer Erklärung: „Diese Arbeit könnte in wissenschaftlichen Labors sofortige und wertvolle Auswirkungen haben, da wir gezeigt haben, wie sicher und wirksam sie bei Mäusen ist, einem häufigen Säugetier, das in der medizinischen und wissenschaftlichen Forschung verwendet wird .”
Peter Ellis, ein weiterer Autor der Studie, sagte, dass ethische und regulatorische Fragen angegangen werden müssen, bevor sie in der Agrarindustrie eingeführt wird. “Weitere Forschung ist erforderlich, um zuerst die speziellen Gen-Editing-Toolkits für verschiedene Arten zu entwickeln und dann zu überprüfen, ob sie sicher und effektiv sind”, sagte er.
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