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Em sua corrida para promover a reprodução assistida e as tecnologias associadas às células-tronco para salvar o rinoceronte-branco-do-norte da extinção, o consórcio BioRescue anuncia um grande avanço: a criação de células germinativas primordiais (PGCLSs) a partir de células-tronco pluripotentes induzidas do rinoceronte-branco-do-norte rinoceronte Nabire. Esse marco foi liderado por especialistas da Universidade de Osaka, no Japão, e nunca havia sido alcançado em grandes mamíferos antes. Agora há uma última etapa a ser dominada para a produção de gametas artificiais de rinoceronte (óvulos e esperma) a partir de tecido preservado. Se bem-sucedido, isso aumentaria a disponibilidade e a diversidade genética de embriões e se tornaria a pedra angular para salvar o rinoceronte branco do norte. Os cientistas descrevem os sistemas de cultura e processos para a indução de PGCLCs a partir de células-tronco em um artigo recém-publicado na revista Avanços da Ciência.
Najin, de 33 anos, e sua filha Fatu são os últimos rinocerontes brancos do norte sobreviventes no planeta. Sem possibilidade de reprodução natural, com apenas duas fêmeas restantes de sua espécie, a única esperança para o rinoceronte branco do norte está nas avançadas tecnologias de reprodução assistida. Os cientistas do consórcio BioRescue já produziram embriões de rinoceronte branco do norte por fertilização in vitro de oócitos com esperma. Os embriões são destinados a serem levados a termo por mães substitutas de rinocerontes brancos do sul. Crucial para a produção de embriões é a disponibilidade de ovócitos (ovos) e esperma. A fêmea Fatu é a única doadora de oócitos naturais restantes e o esperma congelado está disponível para o programa de apenas quatro machos – e alguns desses machos são parentes próximos de Fatu. Com técnicas associadas a células-tronco (SCAT), os cientistas da BioRescue visam superar esse gargalo: usando tecido armazenado e preservado de pele de rinoceronte, deve ser possível, em princípio, criar células-tronco pluripotentes induzidas (iPCSs), células germinativas primordiais e, finalmente, gametas artificiais. Isso poderia aumentar o número de indivíduos no grupo fundador de uma população futura para 12 e permitir a produção de oócitos em quantidades muito maiores. De acordo com seu artigo mais recente publicado na revista “Science Advances”, a equipe agora cultivou com sucesso células germinativas primordiais (PGCs) – os precursores de óvulos e espermatozóides – de células-tronco embrionárias (ESCs) e células-tronco pluripotentes induzidas ( iPSC).
Em organismos de reprodução sexual, como humanos, rinocerontes ou camundongos, germe primordial Em organismos de reprodução sexual, como humanos, rinocerontes ou camundongos, as células germinativas primordiais (PGCs) são precursores embrionários de esperma e óvulos que transmitem informações genéticas e epigenéticas de uma geração para nas próximas. Para que se desenvolvam a partir de células-tronco, precisam de um ambiente muito específico, no qual sinais de hormônios ou proteínas desencadeiem a necessária transformação morfológica e funcional. Isso também inclui uma migração das células no corpo (migração PGC). Pela primeira vez em grandes mamíferos, os cientistas da BioRescue Masafumi Hayashi e Katsuhiko Hayashi e sua equipe da Universidade de Osaka conseguiram criar tal ambiente em um sistema de cultura. Eles estabeleceram sistemas de cultura para o rinoceronte branco do sul, para o qual estão disponíveis células-tronco embrionárias, e para o rinoceronte branco do norte, para o qual usaram células-tronco pluripotentes induzidas derivadas de amostras de tecido. Para ter sucesso, eles precisavam identificar os sinais que deveriam ser introduzidos no sistema em pontos de tempo específicos e a ordem em que deveriam desencadear o desenvolvimento em PGCLCs.
Os cientistas confiaram no conhecimento do modelo do camundongo: em 2016, Katsuhiko Hayashi e sua equipe conseguiram criar células germinativas primordiais e, finalmente, células germinativas de camundongos que foram fertilizados em laboratório e resultaram no nascimento de descendentes saudáveis. No caso dos rinocerontes brancos, Hayashi está trabalhando em estreita cooperação dentro da BioRescue com a Pluripotent Stem Cells Platform de Sebastian Diecke no Max Delbrück Center e com os especialistas em reprodução Thomas Hildebrandt da Leibniz-IZW, ambos os últimos autores do artigo, e Cesare Galli de Avantea.
Por meio de refinamento repetido, a equipe da BioRescue produziu PGCLCs do rinoceronte branco do norte Nabire sob uma condição definida. Como os PGCs são a população fundadora dos gametas, essa conquista abre caminho para a produção de gametas funcionais a partir de células-tronco pluripotentes induzidas de rinocerontes brancos do norte, o que contribuirá para o esforço de retroceder sua extinção. Assim que a criação de gametas artificiais for bem-sucedida, esse plano se funde com os procedimentos que a BioRescue realiza com gametas naturais: assim como com os ovócitos obtidos de Fatu e o esperma descongelado de amostras congeladas, os óvulos e espermatozóides criados artificialmente seriam fertilizados in vitro no laboratório. Os embriões criados dessa maneira seriam armazenados com segurança em nitrogênio líquido até que seja possível a transferência para uma mãe substituta.
As células-tronco embrionárias do rinoceronte branco do sul usadas no Japão vêm do laboratório Avantea em Cremona, Itália, onde foram cultivadas pela equipe de Cesare Galli. Os PGCs recém-derivados do rinoceronte branco do norte, por sua vez, originaram-se das células da pele da tia de Fatu, Nabire, que morreu em 2015 no Safari Park Dvůr Králové, na República Tcheca. A equipe de Sebastian Diecke no Max Delbrück Center foi responsável por convertê-los em células-tronco pluripotentes induzidas.
Todos os procedimentos do BioRescue são acompanhados por avaliações de risco ético, conduzidas sob a orientação do Laboratório de Ética para Medicina Veterinária, Conservação e Bem-Estar Animal da Universidade de Pádua, Itália.
Fonte da história:
Materiais fornecidos por Instituto Leibniz de Pesquisa em Zoológicos e Vida Selvagem (IZW). Observação: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e tamanho.
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