Prvič vzgojeni embriji afriškega leva iz shranjenih zarodnih celic

Berlinskim znanstvenikom je tokrat prvič v zgodovini je uspelo producirati zarodek iz nezrelih jajčnih celic levinje, ki so dozorele v umetnih pogojih ter odmrznjenih spermijev samca, ki so bili shranjeni v semenski banki.

Na veliko začudenje strokovnjakov iz Leibniz inštituta za eksotične in divje živali se je izkazalo, da se levji zarodki razvijajo veliko počasneje, kot primerljivi embriji domače mačke. Metode asistirane reprodukcije (ART - Assisted reproductive technology) bodo imele zmeraj večji pomen za ohranjanje ogroženih živalskih vrst.

Posebej ustanavljanje bank zarodnih celic nudi možnosti za integracijo zamrznjenih genskih rezerv v obstoječe populacije, neodvisno od prostora in časa.

"Banke zarodnih celic lahko pripomorejo k reševanju številnih težav, na katere naletijo živalski vrtovi pri izvajanju vzrejnih programov za ohranitev vrste,“ razlaga dr. Jennifer Zahmel iz Inštituta. Zahtevne izmenjave in prevozi živali z namenom 'sveže krvi' bodo v več primerih nepotrebni, če jih bo lahko zamenjal transport zarodnih celic ali embrijev.

S tem načinom oploditve se sočasno tudi zmanjša možnost prenosa bolezni. Funkcionalne banke zarodnih celic tako doprinesejo tudi k zmanjšanju števila živali, ki morajo živeti v ujetništvu in omogočajo združevanje ukrepov za ohranitev vrst v njihovem naravnem habitatu (in situ) in v živalskih vrtovih (ex situ), brez, da bi za to bilo potrebno živali odstraniti iz njihovega naravnega življenjskega okolja.   

Poglavitni pogoj za uspešno uporabo bank pa se skriva v nadaljnjem razvoju reprodukcijskih tehnik, od odvzema zarodnih celic in gojenja njihovih kultur, preko njihovega zamrzovanja in konzerviranja do umetne osemenitve in embriotransferja.

„Kljub temu, da so reprodukcijske tehnike v humani medicini in na področju rejnih živali reprodukcijske tehnike že uspešno uporabljane pa je za številne divje sesalce potrebno še veliko osnovnih raziskav zaradi velikih razlik in številnih posebnosti v anatomiji in reprodukcijski fiziologiji,“ pojasni dr. Jennifer Zahmel.

Družina plenilskih mačk je v prednosti zaradi razvoja reprodukcijskih tehnik in raziskav na domačih mačkah. Veliko poznanih in uspešnih metod ART je bilo namreč v te namene že razvitih.

Sedaj je naslednji korak v prenosu teh podatkov na divje mačke in  jih prirediti zanje. „Z in-vitro proizvedenimi embriji afriških levov smo dokazali, da metode, ki so bile razvite za domače mačke, delujejo tudi pri levih, kljub dejstvu da smo opazili neverjetne in fascinantne razlike v hitrosti embrionalnega razvoja med obema vrstama mačk,“ meni vodja oddelka in namestnica direktorja Inštituta, prof. Katarina Jewgenow.

V aktualni izdaji strokovne publikacije Theriogenology poročajo reprodukcijski biologi inštituta IZW o uspešnem poskusu pridobivanja jajčnih celic mlade levinje iz evropskega živalskega vrta.

Po osemurnem transportu je bilo ohranjenih 67 nezrelih celic, ki so bile v posebnih medijih kultivirane 1 in pol dni. Več kot tretjina jajčnih celic je dozorela in so jih lahko uspešno oplodili z injiciranjem semenskih celic.

Za to posebno oploditveno tehniko, imenovano ICSI, so semenske celice s posebno mikroiglo injicirane neposredno v jajčno celico.  

Strokovnjaki so uporabili zamrznjene spermije leva, ki je poginil že leta 2012 v drugem živalskem vrtu v Evropi. Kljub temu, da so po odtajanju celice kazale zmanjšano aktivnost, je bila oploditev nekaj jajčnih celic z njimi uspešna.

Uspešnost je bila namreč dokazana na podlagi delitve zigote, katera se je po 2 dneh delila na polovico, v 6 dneh oblikovala morulo in se po 9 dneh razvila v blastocisto. Pri domačih mačkah so v nasprotju pričakovane blastociste že po 7 dneh.

Tako ostaja nerazrešena uganka, ali se upočasnjen embrionalni razvoj nanaša na spermije poginule živali, dolg transport ali pa je preprosto vrstna posebnost.

„Za zaščito ogroženih vrst je uspešnost metode dozorevanja jajčnih celic posebnega pomena, saj je pridobivanje zrelih jajčnih celic pri prostoživečih divjih živalih zelo oteženo. Brez jajčnih celic pa zaenkrat še nobena tehnika asistirane reprodukcije ni bila uspešna,“ komentira dr. Jewgenowa.