Tikus dari Dua Ayah Bisa Bertahan Hidup Hingga Dewasa

Sebaliknya, tidak ada contoh alami hewan dengan dua ayah dan tanpa ibu. Dibandingkan dengan sel telur, sel sperma dewasa sangat terspesialisasi, dan tidak dapat membelah menjadi sel lain.

Untuk mengatasi hal tersebut, para ilmuwan harus menciptakan sel seperti telur dari sel induk embrionik jantan, dan kemudian membuahi sel telur tersebut menggunakan sperma dari jantan yang berbeda.

Sebelum pembuahan, gen pencetak dimodifikasi oleh para peneliti untuk memastikan hanya satu salinan dari setiap gen yang diekspresikan pada keturunannya. Teknik ini telah meningkatkan tingkat keberhasilan untuk tikus bi-paternal.

Pada tahun 2023, para peneliti di Jepang melaporkan bahwa 1,1 persen embrio bi-paternal mereka berhasil lahir hidup. Dengan menggunakan teknik baru ini, sekitar 13 persen embrio menghasilkan keturunan hidup.

Namun, tidak seperti tikus di Jepang, tikus di Tiongkok tampaknya mandul. “Modifikasi lebih lanjut pada gen pencetak berpotensi memfasilitasi generasi tikus bi-paternal sehat yang mampu menghasilkan gamet yang layak dan mengarah pada strategi terapi baru untuk penyakit terkait pencetak,” kata Zhi-kun Li.

Pada KTT Internasional Ketiga tentang Penyuntingan Genom Manusia, yang diadakan pada bulan Maret 2023 di Institut Francis Crick di London, peneliti Jepang Katsuhiko Hayashi mengejutkan para peserta. Saat itu ia menjelaskan bagaimana ia berhasil mereproduksi tikus dari dua induk jantan.

Sebenarnya, Hayashi telah mengembangkan prosedur rumit untuk mengubah sel punca pluripoten (artinya embrionik atau dapat diinduksi) jantan menjadi sel punca betina, yang memungkinkannya memperoleh sel telur dari jantan.

“Temuannya yang mengejutkan dipublikasikan di jurnal Nature beberapa minggu kemudian,” tulis Lluís Montoliu peneliti di del CSIC, Centro Nacional de Biotecnología (CNB - CSIC) pada laman The Conversation.

Hampir dua tahun kemudian, tim peneliti Tiongkok yang dipimpin oleh Zhi-kun Li, Wei Li, dan Qi Zhou dari Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok sekali lagi mengejutkan bidang genetika dengan prosedur serupa.

Namun, para ilmuwan ini menemukan cara yang sama sekali berbeda untuk mencapai hasil yang sama. Mereka menghasilkan seekor bayi tikus dari dua tikus jantan tanpa campur tangan biologis dari pihak ibu, selain membutuhkan tikus betina untuk mengandung embrio yang dihasilkan. Hasil penelitian mereka dipublikasikan bulan lalu di jurnal Cell Stem Cell.

Prosedur baru yang dikembangkan oleh Li dan rekan-rekannya ini memerangi sistem kontrol mamalia yang disebut pencetakan genetik, yang mencegah embrio mamalia yang layak diperoleh dengan menggabungkan dua gamet dengan jenis kelamin yang sama (dua sperma atau dua sel telur).

Embrio-embrio ini tidak bertahan hidup secara alami, karena pada mamalia setiap embrio harus berasal dari gamet jantan (sperma) dan gamet betina (sel telur). Alasannya adalah bahwa beberapa gen hanya diekspresikan jika diwarisi dari ibu, sementara yang lain harus diwarisi dari ayah. Dan semuanya penting untuk kelangsungan hidup.

Proses yang sangat rumit dari para peneliti Tiongkok ini berhasil mengubah, setelah beberapa langkah, spermatozoa menjadi sel yang berperilaku seperti sel telur. Mereka melakukannya dengan menonaktifkan penghalang pencetakan, yang ditemukan di dua puluh titik dalam genom, melalui penyuntingan gen dengan alat CRISPR.