Sisavci su diploidna bića., što pojednostavljeno znači da svaka stanica njihova tijela sadrži dva seta kromosoma – jedan kojega su dobili od majke i jedan od oca. Genetička logika kaže, dakle, da spolne stanice (gamete) - spermiji u očeva i jajašca u majki - imaju svaki po pola te količine (tzv. haploidan broj kromosoma), pa se tek njihovim spajanjem dobije "diploidni komplet" kromosoma u embriju koji će potom odrasti u živo biće.

Ali, "it takes two to tango": za nastanak embrija potrebna su i muška i ženska spolna stanica (gameta); samo jedan roditelj nije dovoljan za "ples života" u sisavaca. Dakle, embriji koji bi imali isključivo očinski genom (tzv. androgenetski embriji, oni koji imaju oba seta kromosoma od oca) ne mogu se razviti do kraja, premda jesu diploidni... Barem se tako vjerovalo sve do nedavnog objavljivanja rezultata istraživanja u kojima kineski tim znanstvenika opisuje stvaranje plodnih androgenetskih miševa pomoću preoblikovanja sedam kontrolnih regija za genomski imprinting (ICR).

Što je genomski imprinting?

Genomski imprinting je biološki mehanizam koji određuje hoće li se neki gen uopće „čitati“, ovisno o tome dolazi li od majke ili oca. Neki geni funkcioniraju samo ako su naslijeđeni s majčine strane, dok se drugi uključuju samo ako dolaze od oca. Ako oba genoma dolaze od istog spola, ova se ravnoteža poremeti – i razvoj embrija najčešće propada. Upravo zato su pokušaji stvaranja „dvoočinskih“ ili „dvomajčinskih“ jedinki obično završavali neuspjehom – osim ako se imprinting na neki način ne prevari ili ne resetira.

Još prije dvadesetak godina takvo bi postignuće bilo smatrano biološki nemogućim. No, tada je učinjen prvi proboj na polju uniparentalne reprodukcije sisavaca: stvaranje embrija korištenjem dvaju istospolnih stanica. Japanski znanstvenici s tokijskog Centra za razvojnu biologiju uspjeli su 2004. godine stvoriti živog miša od dvije majke, dakle koristeći samo genetski materijal iz dviju jajnih stanica.

U toj su studiji jednu od jajnih stanica genetski modificirali kako bi se ponašala poput spermija – preciznije rečeno, uklonili su iz nje određene imprinting oznake koje bi inače bile prisutne u klasičnom ženskom genetskom materijalu. Jedini preživjeli miš iz tog eksperimenta – nazvan Kaguya, prema mitskoj japanskoj princezi – bio je zdrava ženka koja je kasnije i sama dobila potomstvo (pareći se s mužjakom, dakako).

Dogma o dva spermija

Potom se u znanstvenoj zajednici dugo vjerovalo da je, barem u teoriji, moguće stvoriti uniparentalne embrije od dvije jajne stanice, ali ne i od dva spermija. Razlog tome leži u različitom ponašanju epigenetskih oznaka u muškim i ženskim gametama. Kod jajnih stanica, imprinting je nešto fleksibilniji i lakše se prilagođava manipulacijama, dok očinski genom nosi više ključnih gena koji se aktiviraju isključivo kad dolaze s majčine strane. Androgenetski embriji (koji sadržavaju samo očinski DNK) ne uspijevaju u razvoju upravo zbog tih 'ugašenih' ključnih regija. Stoga su pokušaji stvaranja zdravih potomaka iz dvaju spermija desetljećima smatrani nemogućima.

No, najnoviji uspjeh kineskog istraživačkog tima srušio je i tu, jednu od posljednjih velikih dogmi u području reproduktivne biologije kod sisavaca: uz pomoć preciznog epigenetskog uređivanja i odvažne znanstvene upornosti – miševi s dva biološka oca više nisu teorijski kuriozitet nego živa, zdrava i plodna bića.

Znanstvenici sa Sveučilišta Shanghai Jiao Tong, predvođeni genetičarem Yanchangom Weijem, objavili su u lipnju 2025. godine studiju u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) u kojoj detaljno opisuju kako su stvorili funkcionalne androgenetske miševe – jedinke koje uopće nemaju majčinski DNK. Eksperiment jest proveden na miševima, ali korištenjem biotehnoloških genetičkih metoda koje, barem teoretski, imaju potencijal za primjenu i na ljudima. Mada ne baš odmah, danas... a vrlo vjerojatno niti sutra.

Kako je miš bez mame postao tata

Pojednostavljeni opis inače vrlo složenog slijeda genetičkih biotehnoloških postupaka i zahvata glasi otprilike ovako: znanstvenici su prvo uzeli dva mišja spermija, pa iz jednoga uklonili stanične epigenetske oznake (imprintinge, "otiske" koji određuju koje gene treba "ugasiti"), a iz druge preuzeli netaknutu DNK. Zatim su te dvije muške jezgre umetnuli u jajnu stanicu iz koje je prethodno uklonjena njezina vlastita jezgra – ostavivši pritom netaknut mitohondrijski DNK, koji potječe od darivateljice jajne stanice. Drugim riječima: treći roditelj u tragovima ostaje prisutan, barem u mitohondrijskom smislu, iako je jezgrina genetika isključivo očinska.

Problem koji su morali zaobići – i koji je već desetljećima glavna prepreka stvaranju potomaka iz istospolnog genetskog materijala kod sisavaca – jest genomski imprinting. To je kompleksni sustav epigenetskih oznaka koji "pamti" je li određeni gen došao od oca ili majke. Ako ti "otisci" nisu pravilno uravnoteženi, embrij se ne razvija – ili se razvija s teškim malformacijama.

Wei i tim su preciznim epigenetskim uređivanjem temeljenim na CRISPR tehnologiji ciljali sedam tzv. imprinting control regions (ICRs) na DNK jednog spermija. Time su pokušali oponašati epigenetski kontrolni signal kakav bi došao iz jajne stanice. Rezultat? Od ukupno 259 implantiranih embrija, samo tri su preživjela rođenje, a dvoje muških miševa preživjelo je do odrasle dobi – i, što je naimpresivnije – oba su bila plodna i dobila vlastite potomke u parenju sa ženkama.

Puno posla za malo miševa

Tih dvjestotinjak pokušaja za dvoje preživjelih mladunaca možda zvuči kao porazna statistika. No, s obzirom na razinu kompleksnosti koju bi takav epigenetski "hack" trebao zaobići, to je ipak svojevrsni trijumf. Svaki pokušaj je u načelu trebao završiti totalnim genetskim kolapsom. Neki i jesu – osobito oni u kojima je došlo do slučajnog nasljeđivanja dva Y kromosoma, što je kod svih sisavaca nespojivo sa životom.

Metoda uređivanja se, za razliku od japanskih eksperimenata na stvaranju "miševa s dvije majke", nije usmjerila na izmjenu samih gena, već na modifikaciju njihove regulacije, tj. na "hackiranje" epigenetskih prekidača koji određuju kada i kako se koji gen uključuje. To je važno jer upravo u toj "regulaciji bez rezanja" leži potencijalna klinička upotrebljivost. U teoriji, to znači manji rizik od neželjenih mutacija.

Ali, to ipak ne znači da ćemo uskoro gledati "bebu od dva tate" kako šeće po parku – barem ne iz biološke laboratorijske epruvete. Osim goleme količine jajašaca i surogat-majki koje bi trenutačni protokol zahtijevao, tehnika je još uvijek krajnje eksperimentalna i osjetljiva na pogreške.

Prozor u budućnost?

Na razini znanstvene znatiželje, uspjeh je izvanredan. Po prvi put, sisavac s dvije očeve DNK linije ne samo da je preživio, već je i razmnožio vlastiti genetski materijal. U tom smislu, eksperiment otvara vrata novim modelima za proučavanje nasljeđivanja, bolesti povezanih s imprintingom (npr. Prader-Willi i Angelmanov sindrom) i onome što je etički najproblematičnije: mogućim metodama za istospolnu reprodukciju kod ljudi.

No ta budućnost je još uvijek vrlo daleka i – u ovom trenutku – posve spekulativna. Istraživači i sami ističu kako ovakva tehnika nije ni blizu kliničke primjene: potrebno je ne samo optimizirati stopu uspješnosti, već i dublje razumjeti kompleksni sustav genomske regulacije koji već milijunima godina funkcionira s dvoje roditelja, po jednim od svakog spola.

Ako bi se ikada pokušalo nešto slično na ljudima, potomak bi i dalje imao tragove genetskog materijala treće osobe – darivateljice jajne stanice, čiji mitohondrijski DNK ostaje prisutan u citoplazmi.

Za sada, dakle, miš s dva tate nije najava sljedeće revolucije u potpomognutoj oplodnji – ali jest znanstveni presedan koji bi mogao promijeniti način na koji razmišljamo o etičkim i genetičkim principima nasljeđivanja.