Criado em laboratório rato com dois pais que sobreviveu até a vida adulta

Os pesquisadores conseguiram induzir a expressão dos genes (e, por tabela, desenvolvimento do embrião) utilizando dois cromossomos parentais — processo conhecido como imprinting genômico.

“As características únicas dos genes de impressão levaram os cientistas a acreditar que eles são uma barreira fundamental para a reprodução unissexual em mamíferos”, expõe Qi Zhou, pesquisador que também participou da descoberta, em comunicado.

“Mesmo quando se constroem embriões bi-maternos ou bi-paternos artificialmente, eles não se desenvolvem adequadamente e param em algum momento do desenvolvimento devido a esses genes.”

Tentativas passadas

Nas tentativas passadas de criar um camundongo bipartenal, os cientistas pegam células de um camundongo macho e as reprogramam para um estado pluripotente — para poderem se transformar em qualquer tipo de célula.

A células-tronco pluripotentes precisam se tornar células germinativas. Para isso, cientistas utilizaram os organóides ovarianos, que são estruturas tridimensionais (3D) derivadas de tecidos corporais, neste caso, de células-tronco, capazes de replicar a função do órgão.

Os organoides ovarianos conseguem transformar as células desses animais em ovócitos através de estímulos hormonais e químicos, já que são capazes de copiar um ovário natural. Para formar ovócitos através de células-tronco pluripotentes masculinas, foi necessário remover o cromossomo Y da célula dos machos – que possuem XY, enquanto as fêmeas, XX.

Os ovócitos foram fertilizados com o esperma de outro macho. Porém, o imprinting genômico levou, de início, a desenvolvimentos incompletos e defeituosos. Isso ocorreu durante a divisão dos cromossomos homólogos durante a meiose na tentativa de criar ovócitos e espermas, que teve falhas por serem originados do mesmo sexo.

Estudo atual

Na tentativa atual, a equipe de pesquisa modificou individualmente 20 genes-chave de imprinting usando técnicas genéticas diversas. Essas técnicas envolvem, por exemplo, mutações de mudança de quadro (quando se altera o agrupamento das bases nitrogenadas do DNA), deleções de genes (perda intencional de parte do material genético) e edições de regiões regulatórias.

Com essas alterações, foi possível obter células-tronco pluripotentes mais estabilizadas, gerando animais bipaternos capazes de viver até a fase adulta.

“Essas descobertas fornecem fortes evidências de que anormalidades de impressão são a principal barreira à reprodução unissexual de mamíferos”, afirma Guan-Zheng Luo, coautor do estudo e pesquisador da Universidade Sun Yat-sen, em Guangzhou.

“Essa abordagem pode melhorar significativamente os resultados do desenvolvimento de células-tronco embrionárias e animais clonados, abrindo um caminho promissor para o avanço da medicina regenerativa”, comenta.

Limitações do estudo

Embora tenham conseguido avanços significativos, ainda existiam limitações. Os pesquisadores analisaram que apenas 11,8% dos embriões conseguiram se desenvolver até nascer. Porém, não eram todos os filhotes que conseguiram viver até a fase adulta ocasionado por defeitos durante o desenvolvimento.

Além disso, os sobreviventes até a idade adulta tiveram um período de vida mais curto e eram estéreis, mesmo apresentando maior aplicabilidade de clonagem, além de sofrerem com um crescimento diferente em comparação com os camundongos comuns.

“Mais modificações nos genes de imprinting poderiam potencialmente facilitar a geração de camundongos bi-paternos saudáveis, capazes de produzir gametas viáveis ​​e levar a novas estratégias terapêuticas para doenças relacionadas ao imprinting”, relata Zhi-Kun Li, coautor correspondente.

Os pesquisadores vão continuar estudando como potencializar o desenvolvimento de embriões gerados por modificações genéticas de imprinting. No futuro, eles pretendem aumentar a análise experimental para animais maiores, como os macacos. Porém, a equipe acredita que essa pesquisa vai exigir um tempo e um esforço maior, já que as combinações de genes de imprinting em macacos são bem diferentes dos de camundongos.

Não existem informações sobre a tecnologia ser utilizada em uma tentativa de cura para doenças humanas. No entanto, é considerado altamente inseguro modificar genoma hereditário ou usar gametas originados de células-tronco humanas para reprodução e a prática não é permitida pelas diretrizes éticas internacionais.