Como cientistas chineses conseguiram que ratos do mesmo sexo se reproduzissem

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Image captionPesquisadores chineses recorreram a células-tronco embrionárias - e à manipulação genética - para realizar o estudo em laboratório

Aquela verdade que sabemos desde as aulas de biologia sobre como funciona a reprodução entre mamíferos passa a ser questionada. Ao menos é o que demonstra uma pesquisa - com resultados obtidos em laboratório - desenvolvida pela Academia Chinesa de Ciências. Os cientistas conseguiram fazer, graças à manipulação genética, que camundongos do mesmo sexo tivessem filhos.

No caso de descendentes de ratos fêmeas, a prole toda nasceu saudável, com parâmetros semelhantes à resultante de casais que se reproduzem na natureza. Já no caso de ratos machos, os filhotes nasceram debilitados e toda a ninhada morreu em dois dias. O trabalho está na edição desta quinta-feira da revista Cell Stem Cell, publicação mensal especializada em pesquisas com células-tronco.

De acordo com o coordenador do estudo, Qi Zhou, professor do Instituto de Zoologia da Academia Chinesa de Ciências, o experimento surgiu de uma inquietação: por que os mamíferos só podem se reproduzir pela via sexuada?

Recapitulando as aulas de biologia: reprodução sexuada é aquela em que o processo depende de duas células reprodutoras especializadas, os gametas. No caso dos animais, são o óvulo - da mulher - e o espermatozoide - do homem.

Tanto a feminina quanto a masculina são células haploides, ou seja, com a metade do número de cromossomos da espécie. É quando os núcleos dos dois gametas se fundem - em um fenômeno chamado de cariogamia - que se forma a célula ovo, ou zigoto. E então, o milagre da vida acontece: mitoses (divisões) sucessivas formam um novo indivíduo.

Bom, os cientistas chineses resolveram recorrer a células-tronco - e à manipulação genética - para conseguir ninhadas de camundongos de pais do mesmo sexo. E, pelo menos no caso da prole descendente de duas mães, deu certo.

Histórico de tentativas

Não foi a primeira vez que um experimento assim foi realizado. A própria equipe de Qi Zhou já havia conseguido reproduzir ratos bimaternais. Entretanto, esta foi a primeira vez que os filhotes nasceram saudáveis.

Segundo os cientistas, o segredo foi a origem do material genético. Nos testes anteriores, o nascimento de filhotes de duas fêmeas foi resultado da extração de óvulos imaturos. Existe um fenômeno natural chamado de imprint genômico - e esta era a dificuldade.

Trata-se de uma marcação gênica. Normalmente, as células somáticas de um organismo carregam dois genomas - do pai e da mãe. Cada gene tem dois alelos, um com informações herdadas da mãe, outro com informações herdadas do pai. O imprint genômico é quando certos genes são expressos apenas por um alelo, com a supressão das informações do outro, portanto.

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Image captionNo caso de descendentes de ratos fêmeas, a prole toda nasceu saudável

Nas tentativas anteriores, por conta desse fenômeno, quando os cientistas fundiam células de óvulos imaturos com células de óvulos em uma fêmea adulta normal, por exemplo, os descendentes passavam a apresentar anormalidades - ou nasciam mortos, ou viviam por pouco tempo.

A solução

O ponto-chave que resultou na experiência bem-sucedida foi o fato de os cientistas, desta vez, terem utilizados células-tronco embrionárias. Haploides, como os espermatozoides e os óvulos, portanto - ou seja, com apenas metade dos cromossomos de uma célula somática.

A manipulação genética ainda deu mais uma mãozinha ao processo: a equipe de Qi Zhou excluiu três regiões de imprint, reduzindo a chance de problemas.

Nesse teste, células-tronco embrionárias femininas foram implantadas em óvulos de fêmeas em idade reprodutiva. Deram origem a 210 embriões. Estes resultaram em uma ninhada de 29 camundongos que foram observados até a idade adulta. Levaram uma vida normal, saudável e conseguiram se reproduzir naturalmente.

Professor de biologia do mesmo Instituto de Zoologia da Academia Chinesa de Ciências, Baoyang Hu explica que a vantagem desse processo é que, ao partir de células-tronco embrionárias haploides, normalmente há menos problemas decorrentes do imprint.

"Descobrimos que estas células são mais semelhantes às células germinativas primordiais, ou seja, os precursores de óvulos e espermatozoides", comenta o cientista.

Filhos de dois pais

Se o processo exclusivamente feminino deu certo, o mesmo não se pode dizer da tentativa dos cientistas de obter uma ninhada de camundongos a partir de células de dois machos.

O princípio foi semelhante - ou seja, a partir de células-tronco embrionárias haploides. Mas o processo foi muito mais complexo.

Depois de serem excluídas sete regiões de imprint genômico detectada, as células masculinas foram injetadas, juntamente com esperma de outro camundongo macho, em óvulos que tiveram seus núcleos - ou seja, o material genético feminino, removidos. Assim, os embriões continham apenas DNA genômico de dois pais machos.

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Image captionFilhotes de ratos machos sobreviveram apenas por 48 horas

Os embriões foram transferidos, depois, justamente com o material placentário, para mães substitutas, que realizaram a gestação. Nasceram 12 filhotes - mas eles só sobreviveram por 48 horas.

A expectativa dos autores do experimento é aprimorar o processo para que consigam produzir camundongos filhos de dois pais que também consigam levar uma vida normal até a idade adulta.

Outros seres vivos

No artigo, os cientistas observam que ainda há muitos empecilhos para usar esse método em outros mamíferos. Os genes problemáticos, por exemplo, variam de espécie para espécie - o que pode tornar bastante imprevisível descendentes com problemas graves.

Mas há uma expectativa grande em torno das possibilidades de levar estas técnicas para outros animais, até um dia chegar aos seres humanos. "Esta pesquisa mostra o que é possível", afirma Wei Li, pesquisador do mesmo instituto.