Cientistas criam camundongos de dois pais depois de produzir óvulos a partir de células da pele
Pesquisa representa um marco significativo na biologia reprodutiva
Cientistas criaram camundongos com dois pais biologicamente masculinos. Os camundongos – mostrados aqui – representam um marco significativo na biologia reprodutiva.
A equipe, liderada por Katsuhiko Hayashi, professor de biologia de genoma na Universidade de Osaka, no Japão, gerou óvulos a partir de células da pele de camundongos machos que, quando implantados em camundongos fêmeas, produziram filhotes saudáveis, segundo pesquisa publicada em 15 de março na revista revisada por pares Nature.
A pesquisa de prova de conceito, o culminar de anos de trabalho de laboratório meticuloso, pode expandir as possibilidades de futuros tratamentos de fertilidade, inclusive para casais do mesmo sexo, e talvez ajudar a prevenir a extinção de animais ameaçados de extinção.
No entanto, os cientistas alertam que ainda há muito a aprender antes que as células cultivadas possam ser usadas para produzir óvulos humanos em laboratório.
“Espera-se que a aplicação em humanos demore muito, talvez 10 anos ou mais. Mesmo que seja aplicado, nunca sabemos se os óvulos são seguros o suficiente para produzir (um) bebê”, disse Hayashi.
Células da pele reprogramadas de caudas de ratos
Os pesquisadores pegaram células da pele da cauda de ratos de laboratório machos adultos, que, como em humanos do sexo masculino, contêm um cromossomo X e um Y, e as transformaram em células-tronco pluripotentes induzidas, ou iPSCs – um tipo de célula que os cientistas reprogramaram em estado embrionário.
Este processo de engenharia genética, que introduz genes específicos para criar células que imitam células-tronco embrionárias, foi iniciado pelo cientista vencedor do Prêmio Nobel, Shinya Yamanaka.
(Células-tronco pluripotentes induzidas, que podem ser desenvolvidas em qualquer tipo de célula humana, são amplamente utilizadas em pesquisas biológicas para modelar e investigar doenças humanas e desenvolver medicamentos).
Quando as iPSCs são cultivadas em laboratório, algumas perdem espontaneamente o cromossomo Y, que não é essencial para o crescimento desse tipo específico de célula, gerando células “XO”, explicou Hayashi.
A tecnologia pode ajudar a expandir as possibilidades futuras de tratamento de fertilidade.
Os pesquisadores cultivaram as células XO e descobriram que algumas células desenvolveram dois cromossomos X como resultado de erros de divisão celular – tornando-as cromossomicamente femininas. Tratar as células XO com um composto chamado reversina aumentou o número de células XX, descobriram os pesquisadores.
A partir daí, a equipe converteu as células XX em células germinativas primordiais, precursoras de óvulos e espermatozóides, que foram posteriormente programadas com os sinais para transformá-las em óvulos. Uma vez fertilizados com esperma e implantados no útero de um camundongo, os óvulos geraram descendentes vivos.
“Este estudo é particularmente interessante porque tira proveito de erros que sabidamente ocorrem durante a cultura de células XY, que levam à perda do cromossomo Y e subsequente ganho de um segundo cromossomo X, resultando em células XX capazes de gerar prole viva”, disse Rod Mitchell, professor de endocrinologia do desenvolvimento no Centro MRC para Saúde Reprodutiva da Universidade de Edimburgo, na Escócia, em um comunicado. Ele não participou da pesquisa.
“No entanto, sua aplicação potencial para humanos (por exemplo, para casais do mesmo sexo) ainda precisa ser vista. No estudo com camundongos, muito poucos embriões gerados usando células de camundongos resultaram em descendentes vivos e as etapas finais necessárias para converter células germinativas em óvulos não foram reproduzidas de forma confiável usando células humanas”, acrescentou Mitchell, que também é consultor em endocrinologista pediátrico no Hospital Real para Crianças e Jovens em Edimburgo.
Apenas 7 de 630 embriões de camundongos implantados deram origem a filhotes de camundongos. Hayashi disse que essa baixa taxa de sucesso – cerca de 1% – não se deve ao processo de conversão do cromossomo sexual, mas à realidade de que as células cultivadas em laboratório são tipicamente inferiores às de um animal vivo.
“Isso se deve à condição abaixo do ideal do sistema de cultivo. Especialmente, se o período de cultura for longo (neste caso, de 5 a 6 semanas), o potencial celular fica comprometido”, disse Hayashi por e-mail.
Qual é o próximo passo?
A pesquisa de Hayashi levantou a possibilidade de que algum dia casais do mesmo sexo possam ter um bebê que compartilhe os genes de ambos os pais.
“Será difícil produzir bebês de casais homem-homem (humanos) por razões técnicas e éticas”, disse Hayashi. “Mas é teoricamente possível produzir bebês de casais masculinos, como mostrado neste estudo.”
Ele disse que seria mais desafiador realizar o inverso – isto é, produzir esperma a partir de células femininas porque elas não contêm o cromossomo Y, que é essencial para produzir esperma. Duplicar um cromossomo X, que as células masculinas já possuem, é mais fácil do que evocar um cromossomo Y nas células femininas, explicou Hayashi.
