Kaj je cepitev zarodka ali ETS?

Cepitev zarodka (angl. embrio splitting)  je proces, pri katerem se v zgodnji fazi embrionalnega razvoja zarodek razcepi na dve ali več večceličnih enot, ki se lahko neodvisno razvijejo v dva ali več enojajčnih dvojčkov (trojčkov,…)

Prvi poskus cepitve zarodka domače živali so v poznih sedemdesetih letih izvedli na ovcah. Po umeritvi metode pa je bila večina raziskovalnega dela na pridobivanju enojajčnih dvojčkov izvedena na govedu. Leta 1982 je Holstein asociacija USA registrirala prva teleta, pridobljena z razcepitvijo in presaditvijo pridobljenih zarodkov v nadomestno mamo.

Na področju biotehnologije domačih živali se kloniranje nanaša predvsem na dve metodi:

• prenos jedra iz telesne celice darovalca v jajčno celico, kateri je bilo odstranjeno jedro (slika 1) in
• metodo delitve oziroma razcepitve zarodka v prvih fazah celične delitve (slika 2).

Postopek cepitve zarodka je podoben naravnemu procesu nastajanja enojajčnih dvojčkov,  kjer se zarodek v prvih fazah celične delitve razcepi na dva ali več zarodkov, ki se pričnejo samostojno razvijati. Po tej metodi se zarodek razdeli na posamične skupke dveh do osmih celic, ki se jih prenese v  prazno ovojnico jajčne celice. Delitev celic in nadaljnji razvoj zarodkov se nato sproži s kemoelektrično stimulacijo.

Metodo cepljenja zarodkov in spontan nastanek enojajčnih dvojčkov omogoča totipotentnost, sposobnost  celic v zgodnji fazi embrionalnega razvoja, da se lahko diferencirajo v katero koli vrsto celice. Tako se lahko razvoj zarodka po stimulaciji in vsaditvi v maternico nadomestne mame nemoteno nadaljuje.

Pridobivanje identičnih dvojnikov predstavlja uporabno orodje pri vzreji živali in pri biomedicinskih raziskavah. Ker izhajajo iz ene same oplojene jajčne celice, so  genetsko identični, torej »kloni«.

Uporaba enojajčnih dvojčkov omogoča pridobitev več potomcev želenega fenotipa. Ker med njimi ni genetske variabilnosti je cepitev zarodkov dragoceno orodje v osnovnih raziskavah, ker omogoča zmanjšanje potrebnega števila poskusnih živali za pravilno izvedbo poskusa.

Plemenski biki, pridobljeni z metodo cepljenja zarodkov, imajo v imenu pogosto pridano pripono -ETS.

Avtor prispevka: Urban Vodopivc, KIS

Viri

Casser E., Israel S., Boiani M. 2019. Multiplying embryos: experimental monozygotic polyembryony in mammals and its uses. The International Journal of Developmental Biology, 63, 3-4-5: 143–155

doi:10.1387/ijdb.190016mb

Keefer C. L. (2015). Artificial cloning of domestic animals. Proceedings of the National Academy of Sciences, 112, 29: 8874–8878
doi:10.1073/pnas.1501718112

Kalma Y., Bar-El L., Asaf-Tisser S. 2018. Optimal timing for blastomere biopsy of 8-celic embryos for preimplantation genetic diagnosis. Human Reproduction, 33, 1: 32–38

Omidi M.,  Khalili M. A., Halvaei I., Montazeri F., Kalantar S. M. Quality of blastocysts created by embryo splitting: a time-lapse monitoring and chromosomal aneuploidy study. Celic Journal, 22, 3: 367–374

Omidi M.,  Khalili M. A., Agha-Rahimi A. 2021. Efficacy of the in vitro splitting of human preimplantation embryos from ART programs. Turkish journal of medical sciences, 51, 1: 68–75