Διαγενετικά ζώα

Τα διαγενετικά ζώα και πώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον εμπλουτισμό της ανθρώπινης διατροφής

Τι είναι τα διαγενετικά ζώα.

Τα διαγονιδιακά ή διαγενετικά ζώα παράγονται από την εσκεμμένη εισαγωγή ξένου DNA στο γονιδίωμα ενός ζώου δέκτη. Το ξένο DNA πρέπει στη συνέχεια να μεταδοθεί διαμέσου των γεννητικών κυττάρων, προκειμένου κάθε κύτταρο να περιέχει το ίδιο τροποποιημένο γενετικό υλικό και να μπορεί να κληρονομηθεί στις επόμενες γενεές. Η εισαγωγή DNA μπορεί να οδηγήσει στην υπέρ- ή υπό-έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων ή στην έκφραση νέων γονιδίων για το είδος του ζώου.

Η χρησιμότητα των διαγενετικων ζωων.

Τα διαγενετικά ζώα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πολλούς τομείς και ως πρότυπα για να εξετάσουν την επίδραση ορισμένων γονιδίων στην υγεία. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να παραγάγουν τις "ενισχυμένες" εκδόσεις ενός ζώου.

Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν όπως βιολογικοί αντιδραστήρες : ζώα που παράγουν μια πρόσθετη ουσία που θέλουμε. Φανταστείτε μια διαγενετική αγελάδα που τροποποιείται στα προϊόντα ινσουλίνη σε μεγάλες ποσότητες στο γάλα του. Αυτή η ινσουλίνη μπορεί έπειτα να καθαριστεί από το γάλα αγελάδων και να χρησιμοποιηθεί μέσα θεραπεία αντικατάστασης για τη θεραπεία των ασθενών με διαβήτης mellitus.

Τα πρώτα διαγονιδιακά ποντίκια δημοσιεύθηκαν το 1982, στα οποία είχε γίνει παρέμβαση στα γονίδια που καθορίζουν την ανάπτυξη. Λίγα χρόνια αργότερα δημιουργήθηκε το πρώτο ποντίκι το οποίο είχε την ικανότητα να παράγει ένα φάρμακο για ανθρώπινη χρήση, τον ιστικό ενεργοποιητή πλασµινογόνου (tPA) - που δρα ενάντια στους θρόμβους. Σήμερα, σχεδόν όλα τα διαγονιδιακά ποντίκια δημιουργούνται µε μικροένεση του ‘ξένου’ DNA σ’ έναν από τους δύο προπυρήνες του γονιµοποιηµένου ωαρίου, έναν προερχόμενο από το σπερµατοζωάριο και έναν από το ωάριο, που µε τη σύντηξή τους θα προκύψει ο πυρήνας του εμβρύου στο στάδιο του ενός κυττάρου. Στην συνέχεια τα ζυγωτά μεταφέρονται στον ωαγωγό μιας θετής μητέρας όπου και αναπτύσσονται φυσιολογικά και οι απόγονοι που θα γεννηθούν ελέγχονται για την παρουσία του διαγονιδίου

Οι διαγονιδιακοί οργανισµοί συνήθως υπερεκφράζουν µια πρωτεΐνη οπότε αποτελούν ιδανικά συστήµατα µελέτης διαδικασιών και λειτουργιών που πιθανόν απορυθµίζονται και οδηγούν στην ασθένεια. Με τον τρόπο αυτό μπορούν να μελετηθούν και να κατανοηθούν οι µοριακοί και κυτταρικοί µηχανισµοί που εμπλέκονται στην παθογένεση των ασθενειών αυτών ενώ τα διαγονιδιακά µμοντέλα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για δοκιμές φαρμακευτικών ουσιών σε προκλινικό επίπεδο. Για παράδειγμα, διάφορες διαγονιδιακές σειρές ποντικών που υπερεκφράζουν τον Παράγοντα Νέκρωσης Όγκων (TNF, Tumor Necrosis Factor) και τους υποδοχείς του σε συγκεκριμένους κυτταρικούς τύπους εμφανίζουν παθολογίες που προσομοιάζουν ασθένειες του ανθρώπου όπως τη Ρευματοειδή Αρθρίτιδα, τη Σκλήρυνση κατά πλάκας και τη γενικευμένη φλεγμονή. Επίσης, τα διαγονιδιακά ζώα μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιοαντιδραστήρες για την παραγωγή εξαιρετικά χρησίμων ουσιών τόσο για την ιατρική, όσο και για τη γεωργία ή την κτηνοτροφία.

Χρησιμοποιούνται ακόμα για τη δημιουργία ξενομοσχευμάτων και την παραγωγή διατροφικών συμπληρωμάτων και φαρμακευτικών ουσιών. Τέλος, με τη δημιουργία ζώων ευαίσθητων σε συγκεκριμένες τοξίνες μπορεί να γίνει τοξικολογικός έλεγχος τροφίμων και φαρμάκων.