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Uma equipe de pesquisadores da Universidade Estadual de Michigan descobriu um conjunto de métodos que permitiram a primeira edição bem-sucedida do genoma baseado em CRISPR em ratos-do-Nilo.
O estudo, publicado em Biologia BMCé o primeiro a editar com sucesso genomas em ratos-do-nilo. Como roedores diurnos, os ratos-do-nilo têm padrões de sono/vigília semelhantes aos humanos, o que pode ser vantajoso em pesquisas pré-clínicas ou translacionais.
Atualmente, a pesquisa pré-clínica depende muito de camundongos de laboratório, que são roedores noturnos que são ativos à noite e dormem durante o dia. Com esses diferentes padrões de sono, os mamíferos diurnos e noturnos evoluíram de forma diferente, incluindo uma fiação distinta de circuitos neurais e redes de regulação genética.
“As diferenças entre mamíferos diurnos e noturnos apresentam uma falha translacional significativa ao aplicar as descobertas de pesquisa obtidas de camundongos a humanos. Vários agentes terapêuticos, como neuroprotetores, comprovadamente eficazes em modelos de isquemia cerebral em camundongos ou ratos falharam em ensaios clínicos de AVC em humanos, com evidências crescentes sugerindo que as diferenças noturnas e diurnas causam tais falhas”, disse Lily Yan, coautora do estudo e professora do Departamento de Psicologia da MSU.
Katrina Linning-Duffy e Jiaming Shi, também coautores da pesquisa, trabalham no laboratório de Yan.
Como as diferenças entre animais diurnos e noturnos são complexas, os pesquisadores acreditam que um modelo diurno é essencial para desvendar a relação entre genes e comportamentos que são relevantes para a saúde e as doenças humanas.
O método desenvolvido inclui um protocolo de superovulação que pode render quase 30 óvulos por fêmea. Eles também desenvolveram protocolos para cultura e manipulação de embriões in vitro — fora do corpo — e in vivo — no corpo vivo — direcionamento de genes usando GONAD, ou edição de genoma via métodos de entrega de ácidos nucleicos ovidutais.
A colônia de ratos-do-nilo é um recurso exclusivo disponível na MSU. Graças aos esforços conjuntos dos departamentos de Psicologia e Biologia Integrativa e da Transgenic and Genome Editing Facility, uma colônia de ratos-do-nilo foi estabelecida no campus em 1993.
Projetos de pesquisa na MSU envolvendo ratos-do-nilo têm sido continuamente financiados por mais de 30 anos. Animais da colônia de ratos-do-nilo da MSU foram compartilhados com mais de 20 laboratórios de pesquisa nos EUA, Canadá, Bélgica, China e Japão que estudam tópicos incluindo ritmos circadianos e sono, humor e cognição, função imunológica, síndromes metabólicas e biologia evolutiva.
Huirong Xie é o diretor do programa Transgenic and Genome Editing Facility da MSU.
“Esperamos que os ratos-do-nilo se tornem eventualmente um modelo mamífero alternativo para investigar os papéis dos genes em quaisquer processos biológicos, particularmente nos quais o cronótipo (diurno vs. noturno) é uma variável biológica crítica”, disse Yan. “Este estudo será um primeiro passo essencial em direção à meta de longo alcance.”
Os coautores da pesquisa são Huirong Xie, diretor do programa Transgenic and Genome Editing Facility da MSU; Katrina Linning-Duffy e Jiaming Shi, que trabalham no laboratório de Yan.
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