انتخاب جنسیت با روش ویرایش ژنتیکی، ممکن است حیوانات را از رنج نجات دهد

دانشمندان از فناوری ویرایش ژن فقط برای ایجاد فرزندان ماده یا نر در موش‌ها استفاده کرده‌اند. تکنیک آن‌ها می‌تواند از انهدام صدهاهزار موش جلوگیری کند که جنس آن‌ها با آنچه در پژوهش‌ها نیاز است، مطابقت ندارد. این روش می‌تواند از کشتار میلیون‌ها جوجه‌خروس نیز جلوگیری کند که به‌دلیل اینکه تخم نمی‌گذارند، معدوم می‌شوند.

دولت بریتانیا در حال بررسی صدور مجوز استفاده از ویرایش ژن برای استفاده در صنعت دام در این کشور است. فناوری جدید که در مجله‌ی Nature Communications توضیح داده شده است، ژن مؤثر در رشد جنین را غیرفعال می‌کند. این سیستم را می‌توان طوری برنامه‌ریزی کرد که روی رویان‌های نر یا ماده در مراحل اولیه‌ی رشد (در مرحله‌ی ۱۶ تا ۳۲ سلولی) عمل کند.

در پژوهش جدید، موش‌ها ازنظر ژنتیکی تغییر داده شده‌‌اند تا فقط فرزندان نر یا ماده تولید کنند

پژوهشگران بر این باورند که تکنیک آن‌ها می‌تواند برای حیوانات مزرعه نیز کارآمد باشد. آن‌ها برای انجام مطالعات آزمایشی علمی، در حال مذاکره با مؤسسه‌ی رزلین هستند که از پیش‌گامان ویرایش ژن در دام‌ها محسوب می‌شود. دکتر پیتر الیس از دانشگاه کنت در مصاحبه با بی‌بی‌سی گفت اگر نتایج مرحله‌ی آزمایشگاهی به استفاده‌ی تجاری برسد، می‌تواند تأثیر گسترده‌ای روی بهزیستی حیوانات بگذارد. او افرود:

هر سال، بین ۴ تا ۶ میلیارد جوجه در صنعت طیور در سراسر جهان کشته می‌شوند. می‌توانیم سیستمی را ایجاد کنیم که به‌جای اینکه جوجه‌هایی داشته باشیم که پس از تولد کشته شوند، یعنی زمانی که سیستم عصبی دارند و احتمالا رنج را احساس می‌کنند، تخم‌ها گذاشته ‌شود؛ اما هرگز جوجه‌ای از آن‌ها خارج نشود.

به‌گزارش سازمان Compassion in World Farming، هر سال میلیون‌ها جوجه‌خروس در بریتانیا کشته می‌شوند

در وهله‌ی اول، تکنیک جدید می‌تواند تعداد موش‌های آزمایشگاهی را کاهش دهد که کشته می‌شوند؛ زیرا برای آزمایش‌های پزشکی خاص به جنس نر یا ماده نیاز است. دکتر جیمز ترنر از مؤسسه‌ی فرانسیس کریک در لندن ۲۵ هزار مقاله‌ی پژوهشی منتشرشده در پنج سال گذشته را پیدا کرده است که فقط به موش‌های نر یا ماده نیاز داشتند. او گفت:

تعداد موش‌های استفاده‌شده در هر مورد متغیر است؛ اما کل استفاده از موش‌ها به‌راحتی به صدها‌هزار می‌رسد. این کار می‌تواند تأثیر فوری و ارزشمندی بر آزمایش‌های علمی بگذارد.

ما از استفاده از آن برای بهبود رفاه حیوانات حمایت می‌کنیم؛ مانند اطمینان از اینکه مرغ‌ها فقط جوجه‌ی ماده تولید می‌کنند؛ زیرا این کار از کشتار سالیانه میلیون‌ها جوجه‌ی نر ناخواسته در بریتانیا جلوگیری می‌کند.

بارنی رید از RSPCA (سازمان خیریه‌ی حمایت از بهزیستی حیوانات در بریتانیا) گفت که قوانین مرتبط با این فناوری باید با دقت زیادی مشخص شود. دکتر الیس نیز بیان کرد:

هرگونه استفاده‌ی بالقوه در کشاورزی، به گفت‌وگو و بحش عمومی گسترده و نیز تغییر در قوانین نیاز دارد. از جنبه‌ی علمی، کارهای زیادی وجود دارد که باید طی چند سال آینده انجام شود. پژوهش‌های بیشتر موردنیاز است؛ ابتدا به‌منظور توسعه‌ی ابزارهای خاص ویرایش ژن برای گونه‌های مختلف و سپس برای بررسی ایمنی و مؤثر‌بودن آن‌ها.

نر یا ماده بودن پستانداران ازطریق کروموزوم‌های جنسی تعیین می‌شود. ماده‌ها یک جفت کروموزوم X دارند که یکی را از مادر و دیگری را از پدر به‌ارث می‌برند. اگرچه نرها یک کروموزوم X دارند که از مادر خود گرفته‌اند و یک کروموزوم Y دارند که از پدرشان به‌ارث رسیده است.

پژوهشگران توانستند با غیرفعال‌کردن ژن خاصی از رشد رویان‌های XX یا XY در موش جلوگیری کنند و درنتیجه، رشد این رویان‌ها در مراحل بسیار ابتدایی متوقف شد؛ یعنی زمانی که حدود ۱۶ تا ۳۲ سلول داشتند. آن‌ها توانستند با تعبیه‌ی یک نیمه از مولکول ویرایشگر Crispr-Cas9 درون DNA مادر که ژن را غیرفعال می‌کند و نیمه‌ی دیگر درون کروموزوم X یا Y پدر (بسته به جنس موردنیاز)، برای جنس انتخاب انجام دهند.

ژن مذکور، تنها در‌صورتی غیرفعال می‌شود که هر دو بخش Crispr-Cas9 در‌کنار‌هم وجود داشته باشند. اگر نیمه‌ی مولکول ویرایشگر پدر روی کروموزوم Y قرار داشته باشد، وقتی با DNA مادر ترکیب شود که حاوی نیمه‌ی دیگر مولکول ویرایشگر است، رویان نر حاصل که کروموزوم‌های XY دارد، هر دو بخش مولکولی را خواهد داشت که ژن را غیرفعال می‌کند و از رشد بیشتر رویان پیشگیری می‌کند. بااین‌حال، همه‌ی رویان‌های ماده که این مولکول را از پدر به‌ارث نبرده‌اند، به‌طور طبیعی رشد خواهند کرد. برای اینکه تمام فرزندان نر باشند، نیمه‌ی Crispr-Cas9 در کروموزوم X پدر تعبیه می‌شود.