Criação do primeiro gado com edição genética que pode servir como “reprodutores substitutos” – estudo

Os cientistas criaram porcos, cabras e gado que podem servir como “reprodutores substitutos” viáveis, animais machos que produzem espermatozóides carregando apenas as características genéticas dos animais doadores.

Os pesquisadores dizem que o desenvolvimento pode acelerar a disseminação de características desejáveis ​​na pecuária e melhorar a produção de alimentos para uma crescente população global.

Além disso, daria aos criadores em regiões remotas melhor acesso ao material genético de animais de elite de outras partes do mundo.

Isso permitiria uma criação mais precisa em animais como cabras, onde o uso de inseminação artificial é difícil.

O professor Jon Oatley alimenta um touro substituto de cabra (Bob Hubner / Washington State University / PA) “>

Jon Oatley, biólogo reprodutivo da Faculdade de Medicina Veterinária da Washington State University, disse: “Com essa tecnologia, podemos obter uma melhor disseminação das características desejáveis ​​e melhorar a eficiência da produção de alimentos.

“Isso pode ter um grande impacto na abordagem da insegurança alimentar em todo o mundo.

“Se pudermos lidar com isso geneticamente, isso significa menos água, menos ração e menos antibióticos que teremos de colocar nos animais.”

Os cientistas usaram a ferramenta de edição de genes CRISPR-Cas9, para eliminar um gene específico para a fertilidade masculina em embriões animais que seriam criados para se tornarem reprodutores substitutos.

Embora os animais machos tenham nascido estéreis, eles começaram a produzir espermatozóides depois que os pesquisadores transplantaram células-tronco de animais doadores para seus testículos.

O esperma que os touros substitutos produziram carregavam apenas o material genético dos animais doadores selecionados.

O processo de edição de genes empregado no estudo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences visa provocar mudanças dentro de uma espécie animal que podem ocorrer naturalmente, como a infertilidade.

O estudo é o resultado de seis anos de trabalho colaborativo entre pesquisadores da WSU, da Utah State University, da University of Maryland e do Roslin Institute da University of Edinburgh.

Os pesquisadores usaram o CRISPR-Cas9 para produzir camundongos, porcos, cabras e gado que careciam de um gene chamado NANOS2, que é específico para a fertilidade masculina.

Os animais machos cresceram estéreis, mas saudáveis.

Isso mostra ao mundo que essa tecnologia é real. Isso pode ser usado

Depois de receberem células-tronco produtoras de esperma transplantadas de outros animais, eles começaram a produzir espermatozoides derivados das células do doador.

Os reprodutores substitutos foram confirmados como tendo esperma de doador ativo.

No estudo, os ratos substitutos geraram descendentes saudáveis ​​que carregavam os genes dos ratos doadores.

No entanto, os animais maiores ainda não foram criados, e o laboratório do Prof Oatley está refinando o processo de transplante de células-tronco antes de dar o próximo passo.

O professor Bruce Whitelaw, do Roslin Institute, disse que o estudo fornece uma poderosa prova de conceito.

Ele acrescentou: “Isso mostra ao mundo que essa tecnologia é real. Isso pode ser usado.

“Agora temos que trabalhar e descobrir a melhor forma de usá-lo de forma produtiva para ajudar a alimentar nossa crescente população.”

Os cientistas têm buscado uma maneira de criar para superar as limitações da criação seletiva e da inseminação artificial, ferramentas que requerem a proximidade dos animais ou o controle rígido de seus movimentos.

Em muitos casos, eles exigem ambos.

Os pesquisadores dizem que a tecnologia do pai substituto pode resolver esses problemas, pois os substitutos entregam o material genético do doador por meio da reprodução normal.

Isso permite que fazendeiros e pastores deixem seus animais interagirem normalmente no campo ou no campo.

O estudo também estabelece que doadores e substitutos não precisam estar próximos um do outro, já que o esperma congelado do doador ou o próprio animal substituto podem ser enviados para lugares diferentes.

Além disso, os animais nocaute do NANOS2 fêmeas permanecem férteis, uma vez que o gene afeta apenas a fertilidade masculina, e pode ser criado para gerar machos estéreis de forma eficiente para serem usados ​​como touros substitutos

A tecnologia tem o potencial de ajudar no abastecimento de alimentos no mundo em desenvolvimento, onde os pastores ainda dependem de reprodução seletiva para melhorar seu estoque, disse Irina Polejaeva, professora da Universidade Estadual de Utah.

Ela explicou: “As cabras são a principal fonte de proteína em muitos países em desenvolvimento.

“Essa tecnologia pode permitir a disseminação mais rápida de características específicas em caprinos, seja resistência a doenças, maior tolerância ao calor ou melhor qualidade da carne”.

De acordo com os pesquisadores, a tecnologia dos touros substitutos também pode abrir uma nova opção para a conservação genética de espécies ameaçadas, cujos números cada vez menores deixam as comunidades animais isoladas umas das outras, limitando sua diversidade genética.

Mas eles reconhecem que muito trabalho precisa ser feito fora do laboratório antes que as modificações possam ser feitas nos animais.

O professor Oatley disse: “Mesmo se toda a ciência estiver concluída, a velocidade com que isso pode ser colocado em ação na produção de gado em qualquer lugar do mundo será influenciada pela aceitação da sociedade e pela política federal.

“Ao trabalhar com legisladores e o público, podemos ajudar a fornecer informações garantindo ao público que essa ciência não traz os riscos que outros métodos carregam.”