För första gången har forskare använt genteknik för att nästan fullständigt eliminera manliga barn i livmoderna hos ett däggdjur - även om det däggdjuret var en mus. Och förvänta dig inte att behandlingen kommer att avvecklas i en IVF-klinik nära dig - processen krävde också genetiskt förändring av båda föräldrarna.
Forskarna använde CRISPR för att selektivt rikta in och snäva gener som kodar för tre enzymer som är viktiga för embryonal utveckling. Slutresultatet? En minskning med 95% i antalet födda manliga barn.
Forskarna kunde undertrycka enzymerna i bara manliga embryon genom att rikta in sig på det system som flesta däggdjur använder för att bestämma kön.
Möss ärver, liksom människor, en könskromosom från varje förälder. Mamma bidrar med en X-kromosom, och fadern bestämmer avkommans kön genom att bidra med antingen en X- eller en Y-kromosom. Embryon som ärver en XX-kombination växer till kvinnor och de som ärver en XY-kombination utvecklas till män.
I denna studie utnyttjade forskarna XY-könsbestämningssystemet genom att infoga en del av instruktionerna för att klippa enzymernas DNA på X-kromosomen och den andra hälften av instruktionerna på Y-kromosomen. Kvinnliga avkommor skulle alltså göra två kopior av samma hälften av instruktionerna för att snippa det enzymatiska DNA, vilket är ofarligt. I manliga embryon passar emellertid de två halvorna av instruktionerna ihop och kodar för molekylsaxen som snipar det kritiska enzym-DNA. På så sätt var XX-avkommor (det vill säga kvinnor) oskadda, medan nästan alla XY-avkommor inte utvecklades förbi halvvägspunkten i 20-dagars graviditet hos musen.
Anu Bashamboo, ledande gruppledare i enheten för mänsklig utvecklingsgenetik vid Institut Pasteur i Paris, erkänner studien som ett genombrott men konstaterar att förfarandena behöver finjusteras.
"Det framgår av uppgifterna att systemet fortfarande inte är perfekt," berättade Bashamboo, som inte var inblandad i studien, till Live Science. "Protokollen och experimentell design måste optimeras för att säkerställa eliminering av alla manliga linjer så tidigt som möjligt efter befruktningen."
Och några av män överlevde och en fick svåra deformiteter, tillade Bashamboo.
Jordbruksbruk
Forskarna presenterade sin studie som ett bevis på begrepp som gör det möjligt att använda i jordbruksmiljöer, där antingen manliga eller kvinnliga boskap är att föredra.
"Nästa steg är att överföra det till andra djur förutom möss - som kor, getter och kycklingar," sa Qimron till Live Science.
I industriellt jordbruk hålls till exempel kvinnliga kycklingar som eventuella äggläggande höns, medan hankycklingar dödas i miljarder, ofta gasade, elektrokuterade eller markas levande inom timmar efter födseln, rapporterade National Geographic.
"Det kan också vara det andra sättet, för i nötköttsindustrin är män mer efterfrågade eftersom de har fler muskler och producerar mer kött," sade Qimron.
Även om deras nuvarande arbete är inriktat på att eliminera manliga avkommor, tror forskarna att de kan konstruera ett liknande system som förhindrar utveckling av kvinnliga embryon.
Mänsklig potential?
Qimron sa att metoden "i princip" skulle kunna användas för att välja sex för mänskliga avkommor, men han är inte orolig för att forskningen kommer att leda till oetisk användning hos människor.
"Jag har svårt att föreställa mig en sådan felbehandling", sa han.
Jiankui He: s påstående om att ha producerat genetiskt redigerade spädbarn 2018 har ökat den globala oro över möjligheten att manipulera embryonernas genom. Tillsynsmyndigheter i Förenta staterna och Europa har satt tydliga gränser för vad genetiker kan göra hos människor.
"Det finns strikta regler och riktlinjer för genetisk redigering av mänskliga embryon, och implantering av modifierade embryon är strängt förbjudet enligt FDA-förordningarna," sade Bashamboo.
Dessutom kräver detta system genetiskt förändring av föräldrarna också.
Trots att han tycker att det är osannolikt utesluter inte Qimron möjligheten att hans arbete kan användas någonstans i världen.
"Om en galen härskare i något stängt land beslutar att han vill ha två linjer med mänskliga - en som producerar soldater och den andra som producerar kvinnor för andra ändamål - kan det hända med den här tekniken," sade han. "Beviset på konceptet finns där."
