Tema: Clonagem Animal e Transgênese

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Tema: Clonagem animal e transgênese

        Tecnologias de modificação genética têm se tornado ferramentas essenciais para o desenvolvimento de biotecnologias animais. Enquanto algumas já apresentam grande apelo comercial e importância econômica como a inseminação artificial, a transferência e criopreservação de embriões e a produção de embriões por fecundação in vitro, outras ainda iniciam sua inserção no mercado como a clonagem ou permanecem mais restritas a centros de pesquisa, como a transgenia.

Clones ou cópias idênticas de indivíduos podem atualmente ser produzidos graças à evolução da biotécnica de transferência nuclear por células somáticas ou reconstrução embrionária. A produção de clones é de grande interesse para o melhoramento genético na produção animal. A clonagem, originalmente, desenvolveu-se como método para estudar os mecanismos envolvidos na diferenciação celular. Em experimentos realizados em 1902, Spemann separou os blastômeros de embriões de 2 células de salamandra, dando origem a indivíduos adultos, evidenciando sua totipotência. No entanto, apenas em 1951 foi realizado com sucesso o primeiro experimento com transferência nuclear (TN).

Desde o clássico trabalho de Briggs e King em anfíbios, o método da transferência nuclear tem sido empregado na produção de indivíduos geneticamente idênticos. Em mamíferos, o primeiro sucesso foi obtido em camundongos por Illmensee e Hoppe (1981), utilizando células de embriões como núcleos doadores. A clonagem empregando células diferenciadas adultas foi realizada com sucesso, pela primeira vez, em ovinos. Neste experimento, após a reconstrução de 277 embriões com células da glândula mamária, obteve-se o nascimento da ovelha Dolly.

Inúmeras características podem contribuir para resultados instáveis ​​na produção de animais clonados, e a seleção da linhagem celular como doadora de núcleos tem sido considerada crucial para obter sucesso nessa produção. Aparentemente, falhas na reprogramação epigenética de doadores de núcleos são a principal causa da baixa eficiência.

Evidências mostram que o uso de células indiferenciadas para clonagem pode resultar em maior eficiência da transferência nuclear de célula somática (SCNT), provavelmente porque seu núcleo está em um status mais "reprogramável". O uso de células células-tronco embrionárias (ES) como doadores de núcleos leva a maiores taxas de desenvolvimento, semelhantes às obtidas em animais fertilizados in vitro. Por outro lado, o uso de células derivadas de animais adultos leva a baixas taxas de desenvolvimento.

Mesmo quando são utilizadas células doadoras derivadas de animais com a mesma idade, existem diferenças na sua capacidade de orientar e manter o desenvolvimento do organismo até ao fim do tempo, provavelmente em consequência de diferentes propriedades ou características entre citoplasma, genoma ou epigenoma. Propriedades específicas, moléculas ou mecanismos que influenciam essa "reprogramabilidade celular" (capacidade celular de ser reprogramada pelo citoplasma do oócito) ainda não são totalmente compreendidas.

A seleção e reprogramação de linhagens celulares antes do processo de transferência nuclear pode beneficiar os resultados da SCNT. No entanto, por exemplo, as células bovinas derivadas da massa celular interna de blastocistos não são capazes de manter características pluripotentes quando cultivadas in vitro, portanto, seu uso em procedimentos de transferência nuclear visando a produção de animais clonados em larga escala ainda não está disponível.

A ideia inicial da clonagem não foi a produção de animais geneticamente idênticos com apelo comercial. O nascimento da ovelha Dolly foi, na verdade, o desenvolvimento da metodologia necessária para a criação de animais como a ovelha Polly. A ovelha Polly foi produzida seguindo o processo que gerou a Dolly, com a diferença de que foi introduzido na célula doadora de núcleo um gene humano. Assim, a ovelha resultante foi capaz de produzir leite com proteína humana, de valor terapêutico. A possibilidade de introdução de genes exógenos no genoma de células estabelecidas in vitro e a utilização destas como núcleos doadores na reconstrução embrionária pela Transferência Nuclear abrem nova perspectiva para produção de animais transgênicos.

Nas últimas décadas, várias técnicas foram desenvolvidas para produzir animais geneticamente modificados, sendo que três delas se tornaram mais populares devido à sua simplicidade e resultados positivos: microinjeção exógena de DNA pronuclear em zigotos, injeção de células-tronco embrionárias (ES) geneticamente modificadas em blastocistos e, mais recentemente, transferência gênica mediada por retrovírus. A injeção de células ES em blastocistos é a metodologia mais popular de manipulação genética em camundongos, uma vez que a recombinação homóloga de células ES em camundongos é viável, permitindo a contribuição de células modificadas nos embriões e, portanto, a obtenção de animais transgênicos após a reprodução.