12/05/2021 - Pesquisadores do Instituto Francis Crick e da Universidade de Kent usaram o sistema de edição de genes CRISPR para produzir ninhadas de camundongos 100% machos ou fêmeas. A técnica pode ajudar a evitar o abate desnecessário de animais de sexo indesejado na agricultura ou em experimentos científicos. Apenas as galinhas fêmeas põem ovos e apenas as vacas fêmeas produzem leite, o que significa que os machos de ambas as espécies geralmente são abatidos logo após o nascimento. Para alguns experimentos, os cientistas também podem exigir animais machos ou fêmeas para estudar doenças específicas do sexo, como câncer de ovário ou próstata. Atualmente, não há maneiras de produzir de forma confiável um sexo em detrimento do outro em mamíferos.
Portanto, para este novo estudo, a equipe investigou como usar o CRISPR-Cas9 para controlar qual sexo nasce de uma ninhada de camundongos. O objetivo era garantir que apenas o sexo desejado pudesse se desenvolver além do estágio embrionário inicial, e a técnica pode funcionar para selecionar macho ou fêmea, conforme necessário. O CRISPR-Cas9 é composto de dois componentes principais – a enzima Cas9 corta o DNA da célula e uma sequência guia de RNA informa onde fazer essa edição. Para tornar o CRISPR seletivo para o sexo, a equipe dividiu esses componentes entre os ratos pais. A mãe contribui com o RNA guia, enquanto Cas9 é colocado em um dos cromossomos do pai, dependendo de qual sexo é desejado para os filhotes.
Uma vez que as duas partes se combinam no embrião, elas editam um gene chamado Top1, que é essencial para a replicação do DNA. Com esse gene interrompido, o embrião não pode se desenvolver além de 16 a 32 células. Se Cas9 estiver no cromossomo X do pai, apenas as fêmeas herdarão a mutação, resultando em uma ninhada exclusivamente masculina. Para uma ninhada só de fêmeas, Cas9 é colocado no cromossomo Y. A técnica funcionou extremamente bem. A equipe criou 72 ninhadas – 36 de cada variação – e cada filhote nascido era do sexo desejado. Os cientistas esperavam que cada ninhada fosse menor, já que cerca de metade dos embriões não se desenvolveu, mas, para sua surpresa, os tamanhos das ninhadas estavam entre 61 e 72 por cento do tamanho das ninhadas de controle não editadas.
É importante ressaltar que as edições do gene não tiveram efeitos colaterais prejudiciais à saúde dos filhotes de camundongos nascidos. Eles podem ter suas próprias ninhadas, que podem ter proporções sexuais naturais de 50/50 ou, se forem cruzadas seletivamente com um camundongo contendo a outra metade do código CRISPR, ter ninhadas de um único sexo. A equipe diz que o gene Top1 visado é conservado entre os mamíferos, então a técnica também pode ser aplicada a outros casos em que é útil controlar o sexo da prole. Mais pesquisas serão necessárias para testar o quão bem ele funciona em outros animais, mas por enquanto pode ser aplicado a ratos de laboratório.
A pesquisa foi publicada na revista Nature Communications.
Fonte: Instituto Francis Crick See More