Monyet chimera pertama di dunia yang lahir hidup bersinar hijau

Sebuah terobosan dalam penelitian primata: Kelahiran kera chimeric

Peneliti Tiongkok telah mengumumkan kelahiran hidup pertama monyet chimera, sebuah terobosan besar dalam penelitian primata. Pencapaian ini membuka cakrawala baru untuk memahami kemajemukan sel induk, dan memiliki implikasi penting bagi rekayasa genetika dan studi biomedis.

Sebuah tim peneliti di Tiongkok untuk pertama kalinya melaporkan kelahiran hidup seekor monyet yang mengandung persentase sel yang tinggi yang berasal dari rangkaian sel induk monyet. Monyet “chimeric” ini terdiri dari sel-sel yang berasal dari dua embrio identik yang berbeda secara genetik Menggolongkan Dari monyet. Hal ini sebelumnya telah dibuktikan pada tikus dan mencit, namun hingga saat ini belum dapat dilakukan pada spesies lain, termasuk primata non-manusia. Rincian penelitian ini dipublikasikan pada 9 November di jurnal tersebut sel.

Implikasi terhadap penelitian multipotensi dan biomedis

“Ini adalah tujuan yang telah lama dinantikan di lapangan,” kata penulis senior Chen Liu dari Chinese Academy of Sciences (CAS). “Penelitian ini tidak hanya memiliki implikasi untuk memahami kemajemukan naif pada primata lain, termasuk manusia, namun juga memiliki implikasi praktis yang relevan dengan rekayasa genetika dan konservasi spesies. Secara khusus, penelitian ini dapat membantu kita menciptakan model monyet yang lebih akurat untuk mempelajari penyakit saraf serta penelitian biomedis lainnya.

Metodologi studi

Monyet yang digunakan dalam penelitian ini adalah monyet cynomolgus atau dikenal sebagai kera pemakan kepiting atau kera ekor panjang, yang merupakan primata umum dalam penelitian biomedis. Para peneliti pertama kali menciptakan sembilan garis sel induk menggunakan sel yang diambil dari embrio blastokista berumur 7 hari. Mereka kemudian menempatkan garis sel dalam kultur untuk memberi mereka peningkatan kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi tipe sel yang berbeda.

Mereka melakukan sejumlah tes berbeda pada sel untuk memastikan bahwa sel tersebut multipoten, yang berarti bahwa mereka memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi semua jenis sel yang diperlukan untuk membentuk hewan hidup. Sel induk juga diberi label dengan protein fluoresen hijau sehingga peneliti dapat mengidentifikasi jaringan mana yang tumbuh dari sel induk tempat hewan berkembang dan bertahan hidup.

Generasi monyet chimeric yang sukses

Pada akhirnya, para ilmuwan memilih subset sel induk tertentu untuk disuntikkan ke dalam embrio morula monyet awal (embrio yang berumur 4 hingga 5 hari). Embrio tersebut ditanamkan pada kera betina, sehingga menghasilkan 12 kehamilan dan enam kelahiran hidup.

Sebuah analisis mengkonfirmasi bahwa seekor monyet yang lahir hidup dan janin lainnya yang diaborsi sebagian besar bersifat biokimia, mengandung sel-sel yang tumbuh dari sel induk di seluruh tubuh mereka. Mereka berdua laki-laki. Para peneliti menggunakan penanda protein fluoresen hijau untuk mengidentifikasi jaringan yang mengandung sel yang berasal dari sel induk yang disuntikkan.

Mereka juga menggunakan pengurutan genetik dan tes lain untuk memastikan keberadaan jaringan turunan sel induk di berbagai organ. Jenis jaringan yang mereka uji mengandung sel yang berasal dari sel induk termasuk otak, jantung, ginjal, hati, dan saluran pencernaan. Pada monyet yang masih hidup, kontribusi sel induk terhadap berbagai jenis jaringan berkisar antara 21% hingga 92%, dengan rata-rata 67% pada 26 jenis jaringan berbeda yang diuji. Jumlahnya lebih rendah pada janin monyet.

Pada kedua hewan tersebut, mereka juga memastikan adanya sel yang berasal dari sel induk di testis dan di sel yang akhirnya berkembang menjadi sel sperma.

Tren dan perbaikan di masa depan

“Dalam penelitian ini, kami memberikan bukti kuat bahwa sel induk berpotensi majemuk monyet yang naif memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi secara alami “Di semua jaringan berbeda yang membentuk tubuh monyet,” kata rekan penulis Miguel Esteban dari BGI Research dan CAS. “Studi ini memperdalam pemahaman kita tentang potensi perkembangan sel induk berpotensi majemuk pada spesies primata.”

“Pekerjaan ini membantu kita lebih memahami pluripotensi naif dalam sel primata,” tambah rekan penulis Qiang Sun dari CAS. “Di masa depan, kami akan mencoba meningkatkan efisiensi metode produksi monyet chimeric ini dengan memperbaiki kondisi kultur sel induk, kultur blastokista di mana sel induk dimasukkan, atau keduanya.”

Para peneliti juga berencana untuk mengeksplorasi lebih jauh mekanisme di balik kelangsungan hidup embrio pada hewan inang, yang menurut mereka akan membantu meningkatkan efisiensi pembentukan chimera.

Referensi: “Kelahiran Hidup Monyet Chimeric dengan Kontribusi Sel Induk Embrionik Tinggi” oleh Jing Cao, Wenjuan Li, Jie Li, Md. Abdul-Mazid, Chunyang Li, Yu Jiang, Wenqi Jia, Liang Wu, Zhaodi Liao, Xu Sun, Lagu Weixiang, Jieqiang Fu, Yan Wang, Yong Lu, Yuting Xu, Yanhong Ni, Xinyan Bian, Changshan Gao, Xiaotong Zhang, Lianxing Zhang, Xinxin Zhang, Yunban Li, Lixin Fu, Hao Liu, Junjian Lai, Yang Wang, Yu Yuan , Shen Jin, Yan Li, Quanyu Liu, Yue Lai, Xueyang Shi, Patrick H. Maxwell, Xun Xu, Longqi Liu, Muming Bo, Xiaolong Wang, Qiang Sun, Miguel A. Esteban dan Chen Liu, 9 November 2023, sel.
doi: 10.1016/j.cell.2023.10.005

Pekerjaan ini didanai oleh Program Penelitian dan Pengembangan Kunci Nasional Tiongkok, Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok, Proyek Utama Sains dan Teknologi Kota Shanghai, Program Penelitian Prioritas Strategis dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, dan Frontier Science Program Penelitian Dasar. Dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, Program Kunci Nasional untuk Inovasi Sains dan Teknologi 2030, dan Proyek Penelitian Utama Shenzhen untuk Peneliti Muda Berprestasi.