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| Embriões derivados de células totalmente masculinas se desenvolveram em filhotes saudáveis. Crédito: Ciobaniuc Adrian Eugen/Alamy |
Pesquisadores produziram óvulos a partir de células de ratos machos – e mostraram que, uma vez fertilizados e implantados em camundongos fêmeas, os óvulos podem se transformar em descendentes aparentemente saudáveis e férteis.
A abordagem, anunciada em 8 de março na Terceira Cúpula Internacional sobre Edição do Genoma Humano em Londres, ainda não foi publicada e está longe de ser usada em humanos. Mas é uma prova de conceito inicial para uma técnica que levanta a possibilidade de uma maneira de tratar algumas causas de infertilidade – ou mesmo permitir embriões monoparentais.
“Este é um avanço significativo com aplicações potenciais expressivas”, diz Keith Latham, biólogo do desenvolvimento da Michigan State University em East Lansing.
Evolução da pesquisa a partir de células-tronco
Os pesquisadores vêm trabalhando para esse feito há anos.- Em 2018, uma equipe relatou o uso de células-tronco embrionárias feitas de esperma ou óvulos para gerar filhotes com dois pais ou duas mães. Os filhotes com duas mães sobreviveram até a idade adulta e eram férteis; aqueles com dois pais viveram apenas alguns dias.
- Em 2020, uma equipe liderada pelo biólogo do desenvolvimento Katsuhiko Hayashi, agora na Universidade de Osaka, no Japão, descreveu as mudanças genéticas necessárias para que as células amadureçam em óvulos em uma placa de laboratório.
- E em 2021, os mesmos pesquisadores demonstraram que poderiam reconstruir o ambiente dos ovários de camundongos para cultivar óvulos que produzissem descendentes saudáveis.
Com essas ferramentas em mãos, Hayashi e seus colegas embarcaram em um projeto para criar ovos usando células retiradas de um camundongo macho adulto. Eles os reprogramaram para criar 'células-tronco pluripotentes induzidas' semelhantes a células-tronco. A equipe cultivou essas células em cultura até que algumas delas perdessem espontaneamente seus cromossomos Y. (Assim como nos humanos, as células dos camundongos machos geralmente contêm um cromossomo X e um cromossomo Y). Eles então trataram as células com um composto chamado reversina, que pode promover erros na forma como os cromossomos são distribuídos durante a divisão celular, e procuraram por células que foram cromossomicamente feminino, com duas cópias do cromossomo X.
A partir daí, a equipe forneceu às células-tronco pluripotentes induzidas os sinais genéticos necessários para formar óvulos imaturos. Eles então fertilizaram os óvulos usando esperma de camundongo e transferiram os embriões resultantes para o útero de uma camundonga.
A taxa de sobrevivência foi baixa. Dos 630 embriões transferidos, apenas 7 se desenvolveram em filhotes. Mas os filhotes cresceram normalmente e eram férteis quando adultos, disse Hayashi na reunião.
Será possível realizar a mesma técnica com células humanas?
A técnica está muito longe de qualquer tipo de aplicação médica. “Existem grandes diferenças entre um rato e um ser humano”, disse Hayashi. Essas diferenças muitas vezes complicam os esforços para traduzir as descobertas em biologia reprodutiva e de células-tronco de camundongos para a clínica.Em particular, Hayashi diz que sua equipe precisará caracterizar cuidadosamente os filhotes do experimento, para procurar maneiras pelas quais eles diferem daqueles criados usando métodos convencionais.
Também será interessante verificar se as modificações químicas "epigenéticas" no DNA que podem influenciar a atividade dos genes são preservadas adequadamente nos óvulos derivados de células masculinas, diz Fan Guo, epigeneticista reprodutivo do Instituto de Zoologia da Academia Chinesa de Ciências em Beijing, que chama os resultados de Hayashi de “iluminadores”. Marcas epigenéticas no DNA podem influenciar o desenvolvimento da prole muito além do estágio embrionário.
Outra preocupação é que realizar a mesma técnica com células humanas pode exigir que os pesquisadores cultivem os óvulos em laboratório por mais tempo do que o necessário com células de camundongos, diz Mitinori Saitou, biólogo do desenvolvimento da Universidade de Kyoto, no Japão, que colaborou com Hayashi no trabalho.
“Se o período de cultura se tornar mais longo, as anormalidades genéticas e epigenéticas podem se acumular”, disse ele na conferência. “Quanto mais curto, melhor.”
Latham diz que, mesmo que a abordagem seja viável em humanos, os pesquisadores precisarão torná-la mais eficiente e prática, aumentando a proporção de embriões que geram descendentes. “Se você vai aplicar isso em humanos, você realmente quer errar pelo lado da segurança, cautela e eficiência”, diz ele.
Mas se esses obstáculos forem superados, a abordagem de engenharia cromossômica de Hayashi poderá um dia fornecer um tratamento para algumas formas de infertilidade causadas por condições cromossômicas sexuais, como a síndrome de Turner, na qual as mulheres não possuem parte ou a totalidade de um de seus cromossomos X.
As ramificações do trabalho de Hayashi também podem levar à reprodução humana a um novo território, diz o bioeticista Tetsuya Ishii, da Universidade de Hokkaido, em Sapporo, Japão. Se aplicada a humanos, essa pesquisa pode ajudar casais do sexo masculino a terem filhos biológicos juntos, com a ajuda de mães de aluguel, diz ele. “Também sugere que um homem solteiro pode ter um filho biológico, em um futuro distante”.
Tais aplicações exigirão mais do que refinamento técnico de um método biológico, disse Hayashi, mas também uma discussão social mais ampla sobre a ética e as implicações de sua implementação: “Não sei se esse tipo de tecnologia pode realmente se adaptar à sociedade humana”.
