Ciência e Espaço

Japão clona animais com técnica inusitada

Por Flavia Correia, editado por Lucas Soares
05/07/22 15h12, atualizada em 05/07/22 16h28

Imagem: Kampol Taepanich - Shutterstock

Em um experimento inédito, pesquisadores do Japão produziram clones de camundongos usando uma técnica mundialmente conhecida como freeze-drying, que, em português, é chamada de liofilização ou criodessecação – uma tecnologia de secagem que consiste na remoção da água por meio da sublimação.

Esse método tem uma extensa variedade de aplicações, principalmente na indústria alimentícia e farmacêutica, e foi com base nesses resultados que os cientistas japoneses resolveram testar o uso da técnica para armazenar informações de DNA e células para fins de clonagem.

De acordo com um artigo publicado nesta terça-feira (5) na revista Nature Communications, que descreve a pesquisa, a taxa de sucesso da criodessecação de células é de somente 0,2%, o que significa que um longo caminho ainda deve ser percorrido antes de torná-la uma estratégia padrão de clonagem e armazenamento. 

Diagrama mostra o passo a passo do processo de clonagem por criodessecação realizado por pesquisadores do Japão. Imagem: S. Wakayama, D. Ito, E. Hayashi, T. Ishiuchi & T. Wakayama

“Manter a biodiversidade é uma tarefa essencial, mas armazenar células germinativas como recursos genéticos usando nitrogênio líquido é difícil, caro e facilmente perturbado durante desastres”, disse o principal autor do estudo, Sayaka Wakayama, pesquisador da Universidade de Yamanashi. “Aqui, mostramos que células somáticas congeladas podem produzir clones saudáveis e férteis, sugerindo que essa técnica pode ser importante para o estabelecimento de soluções alternativas, mais baratas e seguras de biobanco líquido sem nitrogênio”.

A secagem congelante é um processo suave, embora intenso. Imagine congelar algo em vários estágios até atingir cerca de -80 graus Celsius (-112 graus Fahrenheit), antes de colocá-lo em uma câmara a vácuo em alta pressão.

O processo congela a água a -80ºC sem que grandes cristais de gelo se formem para perfurar as paredes celulares, enquanto a pressão exercida por uma câmara a vácuo transforma a água congelada em um gás, que é então expelido. Isso acontece várias vezes até que o resultado seja um produto leve e “crocante”, mas ainda com a maior parte de sua estrutura intacta. Uma vez que o item congelado tenha chegado ao seu destino, ele pode então ser reidratado, mantendo muitas propriedades iguais. 

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De acordo com o Science Alert, até então, essa equipe de pesquisadores já havia conduzido experimentos semelhantes apenas com o armazenamento de esperma congelado de camundongos (sem controle de temperatura). 

No laboratório em terra, as células reprodutivas foram preservadas por mais de um ano. Na Estação Espacial Internacional (ISS), eles conseguiram manter por mais de 5 anos. Ambas as experiências produziram descendentes viáveis, mas a porcentagem de sucesso foi obtida somente com células extraídas de animais adultos.

“A liofilização pode ser a melhor maneira de preservar os recursos genéticos por um longo período de forma segura, de baixo custo e independente de localização”, diz o artigo. “No entanto, até o momento, as únicas células que produziram descendentes após a secagem congelante foram espermatozoides maduros. Coletar espermatozoides de machos inférteis e oócitos/embriões de fêmeas férteis é difícil”.

Wakayama explica que, para clonar animais, é necessária uma célula não reprodutiva (chamada de célula somática) com todo o DNA do animal. Esse pacote de núcleo cheio de DNA é, então, inserido em uma célula de ovo, podendo dar início ao processo de desenvolvimento de um bebê.

Atualmente, as células somáticas e reprodutivas – para biobancos ou outros fins – são armazenadas em nitrogênio líquido, que pode ser aquecido para trazer as células de volta à vida.

No entanto, os pesquisadores queriam descobrir como isso se daria em células secas por congelamento, então eles usaram células somáticas de camundongos (fibroblastos e células cumulus), congelaram e mantiveram a vácuo a -30ºC por nove meses.

O resultado disso foi que as células morreram, com alguns danos significativos no DNA, mas a equipe conseguiu extrair o que se salvou da informação genética e inserir em novas células, que se tornaram linhas iniciais de células embrionárias.

Primeiro mamífero clonado do mundo, Dolly foi sacrificada no dia 14 de fevereiro de 2003, por apresentar um problema pulmonar incurável. Ela está exposta em um museu na Escócia. Imagem: Jordan Grinnell – Shutterstock

Essas linhas celulares então tiveram suas próprias informações nucleares extraídas e inseridas em um novo embrião, que foi capaz de criar camundongos clonados em 0,2% das tentativas. Isso coloca o método de criodessecação abaixo do percentual de sucesso da clonagem da ovelha Dolly, que só tinha 0,4% de chance de dar certo.

Dos embriões que vingaram, alguns não eram clones adequados, carregando anormalidades epigenéticas devido a danos no DNA. Em um caso interessante, a linha celular perdeu seu cromossomo Y e gerou um indivíduo fêmea a partir de um macho, o que prova que há muito mais pesquisas a serem feitas para afinar o processo.

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