O primeiro rato com dois pais a sobreviver até à idade adulta

Uma equipa de cientistas de células estaminais utilizou com sucesso a engenharia de células estaminais embrionárias para criar um rato com dois progenitores masculinos, que viveu até à idade adulta.

Os resultados, publicados na revista Cell Press Cell Stem Cell, descrevem como a seleção de um conjunto específico de genes envolvidos na reprodução permitiu aos investigadores ultrapassar desafios anteriormente intransponíveis na reprodução unissexual em mamíferos.

Os cientistas já tinham tentado criar ratinhos com dois progenitores masculinos, mas os embriões só se desenvolviam até um certo ponto e depois paravam de crescer. Neste caso, os investigadores, liderados pelo autor correspondente Wei Li, da Academia Chinesa de Ciências (CAS), em Pequim, concentraram-se em genes de impressão, que regulam a expressão genética de várias formas. “Este trabalho ajudará a resolver uma série de limitações na investigação das células estaminais e da medicina regenerativa”, afirma Li.

“As caraterísticas únicas dos genes de impressão levaram os cientistas a acreditar que são uma barreira fundamental à reprodução unissexual nos mamíferos”, diz o autor co-correspondente Qi Zhou, também do CAS.

Tentativas anteriores de criar um rato com dois progenitores masculinos utilizaram organóides ovarianos para derivar oócitos a partir de células estaminais pluripotentes masculinas; esses oócitos eram depois fertilizados com esperma de outro macho.

No entanto, quando os cromossomas homólogos – os cromossomas que se dividem durante a meiose para criar oócitos e espermatozoides – eram originários do mesmo sexo, surgiam anomalias que conduziam a graves defeitos de desenvolvimento.

Neste estudo, os investigadores modificaram individualmente 20 genes chave de impressão utilizando várias técnicas diferentes, incluindo mutações de deslocamento, deleções de genes e edições de regiões reguladoras. Descobriram que estas modificações não só permitiam a criação de animais com dois progenitores masculinos que por vezes viviam até à idade adulta, como também conduziam a células estaminais com pluripotência mais estável.

“Estas descobertas fornecem fortes evidências de que as anomalias de impressão são a principal barreira à reprodução unissexual dos mamíferos”, diz o coautor Guan-Zheng Luo da Universidade Sun Yat-sen em Guangzhou. “Esta abordagem pode melhorar significativamente os resultados do desenvolvimento de células estaminais embrionárias e animais clonados, abrindo um caminho promissor para o avanço da medicina regenerativa”, acrescenta.

Os investigadores referem várias limitações que o seu trabalho ainda tem de resolver. Por um lado, apenas 11,8% dos embriões viáveis foram capazes de se desenvolver até ao nascimento, e nem todas as crias que nasceram viveram até à idade adulta devido a defeitos de desenvolvimento. A maioria dos que viveram até à idade adulta tinha um crescimento alterado e um tempo de vida reduzido.

Além disso, os ratinhos que viveram até à idade adulta eram estéreis, embora apresentassem uma maior eficiência de clonagem.

“Outras modificações nos genes de impressão poderão facilitar a geração de ratinhos com dois progenitores masculinos saudáveis capazes de produzir gâmetas viáveis e conduzir a novas estratégias terapêuticas para doenças”, afirma o autor co-correspondente Zhi-Kun Li do CAS.

A equipa continuará a estudar a forma como a modificação dos genes de impressão pode conduzir a embriões com maior potencial de desenvolvimento. O seu objetivo é também alargar as abordagens experimentais desenvolvidas em ratos a animais de maior porte, incluindo macacos.

No entanto, os investigadores referem que tal exigirá tempo e esforço consideráveis, uma vez que as combinações de genes de impressão nos macacos diferem significativamente das dos ratinhos. Ainda não se sabe se esta tecnologia será aplicada na resolução de doenças humanas.

As diretrizes éticas da Sociedade Internacional de Investigação em Células Estaminais para a investigação em células estaminais não permitem a edição do genoma hereditário para fins reprodutivos nem a utilização de gâmetas derivados de células estaminais humanas para reprodução, uma vez que atualmente não são considerados seguros.