Ιάπωνες ερευνητές κατάφεραν μέσω γενετικής τροποποίησης να κάνουν στείρους σολομούς να σχηματίσουν σπέρμα και ωάρια πέστροφας και έτσι να προκύψουν απ’ το ζευγάρωμά τους βιώσιμες πέστροφες. Η τεχνική αυτή μπορεί να συμβάλει στη διάσωση σπάνιων ειδών ψαριών.

Όταν αναφερόμαστε σε παρένθετες μητέρες, το μυαλό μας πάει σε γυναίκες που κυοφορούν τα παιδιά άλλων, στείρων γυναικών. Εν τούτοις, η τεχνική αυτή χρησιμοποιείται πλέον και στην έρευνα για την προστασία της βιοποικιλότητας.
Οι ερευνητές της κλωνοποίησης, για παράδειγμα, χρησιμοποιούν τις παρένθετες μητέρες όταν πρόκειται να κλωνοποιήσουν αγελάδες, πρόβατα και άλλα κατοικίδια.
Σε πολλές περιπτώσεις, οι τεχνικές είναι μεν λειτουργικές, η έκβασή τους όμως δεν είναι η αναμενόμενη. Κινέζοι ερευνητές, για παράδειγμα, έχουν προσπαθήσει να χρησιμοποιήσουν αρκούδες ως παρένθετες μητέρες για τα μικρά πάντα, με την ελπίδα ότι θα αυξήσουν τον πληθυσμό τους, αλλά μέχρι στιγμής τα πράγματα δεν έχουν πάει καθόλου καλά. Τα προβλήματα έχουν να κάνουν, προφανώς, με το ότι οι παρένθετες μητέρες και τα ζώα που θα γεννηθούν πρέπει να συγγενεύουν αρκετά ως είδη, κάτι που δεν ισχύει με την αρκούδα και το πάντα.

Οι σολομοί αποκτούν σπέρμα και ωάρια πέστροφας
Τα περισσότερα πειράματα με παρένθετες μητέρες γίνονται σε πτηνά και σε θηλαστικά, αλλά τώρα μια ομάδα Ιαπώνων ερευνητών, με επικεφαλής τον Goro Yoshizaki, κατάφερε να επεκτείνει την τεχνική και στα ψάρια. Τα πειράματα έγιναν με δύο συγγενικά είδη: το σολομό μάσου ή γιαμάμε (Oncorhynchus masou), ένα ψάρι πολύ συνηθισμένο στην Ιαπωνία, και την ιριδίζουσα πέστροφα, που είναι ένα από τα πιο γνωστά ψάρια των λιμνών και των ποταμών. Με τη βοήθεια μιας ειδικής μεθόδου, οι ερευνητές κατάφεραν να κάνουν τους σολομούς να παραγάγουν «γάλα» (σπερματικό υγρό) και ωάρια πέστροφας, που αργότερα αναπτύχθηκαν σε πλήρως βιώσιμες πέστροφες.
Με μια παλιότερη μέθοδο, οι ερευνητές κατάφεραν να παράγουν μόνο ελάχιστες βιώσιμες πέστροφες με τη βοήθεια των σολομών. Έπαιρναν κύτταρα από πρώιμα στάδια των γεννητικών οργάνων της πέστροφας και τα ενέχεαν σε ανήλικους αρσενικούς σολομούς, οι οποίοι παρήγαγαν ένα μείγμα από δικά τους σπερματικά κύτταρα και σπερματικά κύτταρα πέστροφας. Όταν αργότερα διασταυρώνονταν με θηλυκές πέστροφες, γεννιόνταν βιώσιμες και γενετικά καθαρές πέστροφες σε ποσοστό μόλις 0,4%. Η συντριπτική πλειονότητα των απογόνων ήταν υβρίδια, τα οποία πέθαιναν πριν προλάβουν να ενηλικιωθούν.
Από τότε, όμως, οι ερευνητές ανέπτυξαν περαιτέρω την τεχνική τους και τώρα έχουν φτάσει σε ένα στάδιο στο οποίο μπορούν να κάνουν αρσενικούς και θηλυκούς σολομούς να παράγουν αποκλειστικά γόνους πέστροφας. Αυτό επιτυγχάνεται ως εξής: Οι ερευνητές ανατρέφουν πρώτα γενετικώς τροποποιημένους σολομούς, με ένα παραπανίσιο σετ χρωμοσωμάτων. Αυτά τα ψάρια είναι στείρα και δεν μπορούν, υπό κανονικές συνθήκες, να αναπαραχθούν.

Τόσο στα αρσενικά όσο και στα θηλυκά, γίνεται μια ένεση με σπερματογόνια - σπερματικά κύτταρα στο πιο πρώιμο στάδιο - από αρσενικές πέστροφες. Το αποτέλεσμα είναι οι αρσενικοί σολομοί να παράγουν σπερματικά κύτταρα πέστροφας και, εντελώς απρόσμενα, οι θηλυκοί σολομοί να παράγουν και αυτοί ωάρια πέστροφας. Τώρα, πώς ακριβώς γίνεται αυτό είναι κάτι που οι Ιάπωνες ερευνητές δεν μπορούν να εξηγήσουν ακόμη, αλλά το αποτέλεσμα είναι ότι οι σολομοί κάνουν το αναπαραγωγικό τους παιχνίδι εντελώς φυσιολογικά και παράγουν αποκλειστικά γόνους πέστροφας, οι οποίοι είναι πλήρως βιώσιμοι. Για να διασφαλίσουν οι ερευνητές ότι οι πέστροφες έχουν τη σωστή γενετική σύσταση, τις αφήνουν να αναπαραχθούν περαιτέρω· όπως αποδείχθηκε, γεννούν και αυτές φυσιολογικούς γόνους πέστροφας.
Τα ωάρια και τα σπερματικά κύτταρα των απειλούμενων ζωικών ειδών συνήθως καταψύχονται, έτσι ώστε να υπάρχει ένα είδος εφεδρείας αν αυτά τα είδη κινδυνέψουν άμεσα με εξαφάνιση. Είναι, όμως, σχεδόν αδύνατο να γίνει κάτι τέτοιο όταν πρόκειται για ψάρια. Οι ερευνητές μπορούν να καταψύξουν τα σπερματικά κύτταρα, αλλά τα ωάρια είναι τόσο μεγάλα και έχουν τόσο πολύ κρόκο, ώστε δεν είναι δυνατόν να καταψυχθούν χωρίς να καταστραφούν κατά την απόψυξη.
Με τη νέα τεχνική, όμως, αυτό δεν αποτελεί πρόβλημα όσο βρίσκει κανείς ψάρια από πολύ συγγενικά είδη που μπορούν να λειτουργούν ως παρένθετοι γονείς.

*ΣΕ ΣΥΝΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕ ΤΟ ΠΕΡΙΟΔΙΚΟ 'SCIENCE ILLUSTRATED'