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Biologia

Cobaias sob encomenda

Equipe da Unifesp consolida a produção pioneira de camundongos transgênicos obtidos pela técnica da microinjeção pronuclear

Toda manhã, uma pesquisadora abre a porta de um laboratório da Universidade Federal de São Paulo (Unifesp), sempre trancado, e altera a ordem de cerca de 30 gaiolas de camundongos (Mus musculus) brancos, pretos e cinza. Assim, somente a equipe da casa pode localizar, pelos códigos de cada gaiola, os primeiros camundongos transgênicos – alterados geneticamente –, ali produzidos por uma técnica inédita no Brasil. Espera-se que a técnica, já empregada mundialmente no estudo de doenças, como mal de Alzheimer, diabetes, hipertensão e câncer, entre outras, possa ser aplicada em animais de grande porte para a produção de vacinas e medicamentos.

João Bosco Pesquero, coordenador do laboratório de animais transgênicos do Centro de Desenvolvimento de Modelos Experimentais para Medicina e Biologia (Cedeme) da Unifesp, adotou a rotina da troca depois do nascimento de Vítor, em 24 de dezembro do ano passado. Vítor não é o primeiro camundongo geneticamente alterado made in Brazil – um grupo da Universidade de São Paulo (USP) obteve os primeiros em julho do ano passado –, mas representa o domínio de mais uma técnica: a microinjeção pronuclear.

Por esse método, o óvulo fecundado é coletado poucas horas depois da cópula. Antes que os pronúcleos – núcleos celulares do espermatozóide e do óvulo – se fundam, injeta-se num deles uma solução com cópias de genes exógenos – de indivíduos da mesma espécie ou de outras. Em seguida o embrião é transferido para o útero de uma “mãe de aluguel”. Essa técnica, a mais adotada no mundo para adição de genes, permite obter animais que expressam o gene exógeno em todas as células, inclusive as germinativas (óvulo ou espermatozóide), o que garante que os seus descendentes terão a mudança genética. Já os transgênicos da USP vêm da manipulação de células-tronco de embriões, que mantêm a capacidade de se diferenciar em qualquer tecido.

Esses animais, que têm algumas células com alteração genética e outras com genoma integral, são chamados quiméricos. O importante é que as células germinativas tenham a mudança, pois só assim os animais passarão o gene exógeno para a prole e serão considerados transgênicos. Além da maior eficiência na geração de transgênicos por adição, outra vantagem da microinjeção é poder ser usada noutras espécies de laboratório – ratos, coelhos, gatos, cães –, enquanto a manipulação de células-tronco se limita a camundongos. Entretanto, ambos os métodos não permitem controlar o número de cópias do gene exógeno que serão incorporadas pelo genoma nem a região dos cromossomos em que se encaixarão – assim, sempre há o risco de que as seqüências intrusas bloqueiem genes essenciais ou até mesmo causem a morte.

Diferenças à parte, bichos transgênicos são considerados essenciais para estudar o desenvolvimento de doenças e a ação de genes de função ignorada. Aliás, as células do coração de Vítor e de seus primeiros descendentes já produzem uma proteína, o receptor de bradicinina B-2, em quantidade superior ao normal. Essa molécula se liga à bradicinina, peptídeo liberado pelas células durante o processo inflamatório e que promove a dilatação dos vasos.

Produção em série
Assim o Brasil começa a superar um atraso de 20 anos, já que a valorização do tema é recente por aqui. Pesquero, que passou quatro anos trabalhando no desenvolvimento de animais transgênicos durante seu pós-doutorado – na Universidade de Heidelberg e no Instituto Max-Delbrück para Medicina Molecular em Berlim, ambos na Alemanha –, só conseguiu iniciar a pesquisa na Unifesp em 1997.

Para obter Vítor, a equipe precisou inocular 500 embriões, transferidos para o útero de 13 fêmeas. Depois, os resultados melhoraram: com mais 180 embriões, o laboratório produziu também duas fêmeas geneticamente modificadas, nascidas no final de fevereiro. Pesquero previu que em maio, quando o laboratório funcionaria a plena capacidade, 200 embriões seriam inoculados por dia. Esse trabalho deve gerar de dois a quatro camundongos transgênicos, já que a eficiência do método fica entre 1% e 2%. A produção mensal, estimada em 40 a 80 animais, poderia até suprir outras instituições. “Vamos nos tornar uma fábrica de transgênicos”, diz Pesquero.

Hipertensão
De imediato, a produção deve economizar tempo e dinheiro. Atualmente, importar um bicho geneticamente modificado demora de seis meses a um ano, dependendo da linhagem solicitada, e exige paciência para enfrentar a burocracia e a alfândega. Normalmente, um casal de camundongos transgênicos custa cerca de US$ 2.000, mas o preço pode até quintuplicar, segundo a importância do animal. Na Unifesp, calcula-se que um casal saia por cerca de US$ 1.000. Dois grupos de pesquisa já se interessaram pelos camundongos da Unifesp. Jorge Luiz Pesquero, irmão de João Bosco, coordena um deles, no Instituto de Ciências Biológicas da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG).

Em parceria com a Unifesp, Jorge pretende estudar o papel da enzima tonina na origem e na manutenção da hipertensão arterial. Já se sabe que a tonina participa de uma reação que transforma o angiotensinogênio em angiotensina II, uma substância que produz vasoconstrição (diminui o calibre dos vasos sangüíneos). As duas equipes, que desde 1997 tentavam obter camundongos que produzissem tonina em maior quantidade em vários tecidos, só tiveram sucesso em fevereiro deste ano. Os dois camundongos fêmeas nascidos na Unifesp têm cópias do gene que produz a tonina nos astrócitos, células do sistema nervoso com abundância de angiotensinogênio.

Por causa da alteração genética, essas células passaram a produzir a enzima em quantidade acima do normal. Com os animais dessa linhagem, Jorge pretende investigar não só a hipertensão, mastambém a capacidade de memória e de aprendizagem – há evidências de maior quantidade de tonina em áreas do cérebro ligadas a essas funções.

Biofábricas
Outra equipe, da Embrapa de Brasília e da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp), quer partir dos camundongos para a criação de biofábricas – animais que produzam moléculas biológicas. Transgênicos de grande porte (bovinos e caprinos) produziriam no próprio leite proteínas de interesse nutricional ou farmacológico. Antes, porém, de inserir nesses animais os genes que codificam as moléculas pretendidas, é preciso fazer testes nos camundongos, que têm ciclo reprodutivo bem curto: a gestação dura cerca de 20 dias, enquanto a de um boi demora nove meses. “Essa rapidez permite analisar a incorporação dos genes em poucos meses e, se necessário, redirecionar as pesquisas”, diz Elibio Rech, coordenador do programa de transgênicos da Embrapa.

Nos próximos meses, em colaboração com a Unifesp, o grupo da Embrapa tentará obter camundongos transgênicos que expressem o gene scFv (single chain fragment variable). Esse gene produz um anticorpo contra o câncer de mama, que poderia ser usado em exames de diagnóstico e até para uma vacina contra o tumor. Pesquero não quer ficar só nos camundongos. Seu plano é empregar a microinjeção pronuclear para obter ratos (Rattus norvergicus), animais maiores, com 18 a 25 centímetros de comprimento.

Além de facilitar o trabalho – a manipulação dos pequenos camundongos, que não chegam a ter 10 centímetros de comprimento, tem de ser feita com lupa – os ratos são importantes porque grande parte do que se sabe do funcionamento do organismo humano baseia-se em pesquisas feitas neles.

O Projeto
Implantação de Laboratórios para Produção e Manutenção de Animais Transgênicos (nº 99/05457-0); Modalidade Equipamentos multiusuários; Coordenador João Bosco Pesquero – Unifesp; Investimento R$ 177.209,72 e US$ 166.389,44

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