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Biologia

Penta, o clone campeão

Pesquisadores da Unesp fazem, pela primeira vez no Brasil, uma cópia de um animal adulto

WALT YAMAZAKI / UNESPForam 9 meses e 20 dias de espera ansiosa, mas valeu à pena. No último dia 11 de julho, nasceu em Jaboticabal, no Hospital Veterinário da Universidade Estadual Paulista (Unesp), de parto cesariano, a bezerra Penta, o primeiro clone brasileiro gerado a partir de células de um animal adulto. Os dois clones anteriores, os bezerros Vitória, da Embrapa de Brasília, e Marcolino, da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universidade de São Paulo (USP), foram clonados, respectivamente, a partir de células embrionárias e fetais. Esses processos são considerados mais simples do que o empregado pelos pesquisadores da Unesp.

As células de fetos e embriões reprogramam-se mais facilmente do que uma célula diferenciada (obtida de um animal adulto). A reprogramação nuclear envolve, entre outros fatores, uma complexa reativação e expressão de genes capazes de sustentar o desenvolvimento de um novo indivíduo. O feito é da equipe do veterinário Joaquim Mansano Garcia, professor do Departamento de Medicina Veterinária e Reprodução Animal da Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV) da Unesp, em Jaboticabal. A pesquisa contou com financiamento da FAPESP, por meio de um projeto temático coordenado por Garcia, iniciado em 1998 e com término previsto para 2003.

A clonagem, segundo o professor, é apenas uma das vertentes do projeto que tem objetivos mais amplos. “Ele visa compreender a formação do gado nelore brasileiro, o mais numeroso do país, tendo como enfoque principal o estudo das mitocôndrias”, explica o pesquisador. As mitocôndrias são consideradas a usina de força das células, sendo responsáveis pela respiração e sobrevivência celular. Alterações na função dessa organela podem prejudicar o metabolismo celular e, em algumas situações, predispor a doenças degenerativas.

Segundo o pesquisador da Unesp, os estudos vão fornecer informações para o melhoramento genético do rebanho bovino do país. Sabe-se que os animais de corte e leite de origem européia (Bos taurus taurus) apresentam maior precocidade sexual e capacidade produtiva, porém menor resistência às doenças e ao calor dos trópicos, em relação aos bovinos de origem indiana (Bos taurus indicus), chamados de zebu, nos quais se incluem os animais da raça Nelore. “O projeto temático procura investigar a correlação entre os tipos mitocondriais, a avaliação da influência da herança materna do DNA mitocondrial taurus ou indicus e as características de produção dos bovinos de corte e precocidade sexual”, explica o doutorando Walt Yamazaki, integrante da equipe do professor Garcia. O grupo é composto ainda pelas doutorandas Simone Méo e Christina Ferreira.

No processo de clonagem, os pesquisadores fazem a fusão de uma célula do animal que vai ser clonado (doador do núcleo), com um óvulo sem núcleo e, portanto, sem material genético de outro animal. Essa técnica é chamada de transferência nuclear. Em seguida, o óvulo reconstituído é induzido a se desenvolver como se fosse resultado da fertilização de um óvulo por um espermatozóide. Para que isso ocorra, ele é ativado artificialmente em laboratório.

Os pesquisadores da Unesp usaram uma célula somática doadora de núcleo com DNA mitocondrial de uma vaca Bos indicus e um óvulo com DNA mitocondrial Bos taurus. Eles querem avaliar o que ocorre com essas mitocôndrias de Bos indicus inseridas com o núcleo do óvulo receptor. É sabido que, em clones de animais, prevalecem as mitocôndrias do óvulo. No caso da Penta, quase 3% de seu DNA mitocondrial são da vaca Nelore (Bos indicus). Como o previsto, prevaleceram as mitocôndrias do óvulo do gado europeu, embora o clone seja de um zebu.

Agora, os pesquisadores passam a monitorar a bezerra Penta e seus futuros descendentes. “Entre outras coisas, queremos saber como ficam os gametas (célula reprodutiva) da Penta. Ela vai reproduzir apenas gametas com mitocôndrias presentes na célula doadora do núcleo ou do óvulo?”, indaga Garcia.

Uso ampliado
De forma mais ampla, a análise do DNA mitocondrial de bovinos dará subsídios que irão extrapolar o campo do melhoramento genético. Eles também serão úteis para entender certas doenças degenerativas em humanos, como mal de Alzheimer, relacionadas a disfunções mitocondriais. “Nossas pesquisas darão subsídios para entendermos o que se passa com os humanos”, diz Garcia. O nascimento de Penta reafirmou a liderança brasileira nas pesquisas de clonagem animal na América Latina. A bezerra da Unesp nasceu com 42 quilos e é fruto de um esforço iniciado em 1986 com pesquisas relacionadas à fecundação in vitro de bovinos.

O núcleo do material genético de Penta foi retirado da cauda de uma vaca Nelore POI (puro de origem importada, ou seja, de pai e mãe que não tiveram sangue de gado europeu) com 17 anos de idade. O óvulo, por sua vez, foi extraído de uma vaca de abatedouro de origem européia. A mãe de aluguel, que recebeu o embrião, foi uma vaca mestiça zebu-holandesa. “Optamos por retirar fragmentos de tecido de pele da prega caudal por uma questão de comodidade”, afirmou Garcia. “Poderia ser de qualquer outro lugar, como a orelha, mas, com uma simples anestesia epidural (aplicada na cauda e com abrangência para a parte traseira do animal), foi mais fácil extrair o material.”

A partir dessas células, os pesquisadores produziram em laboratório 19 embriões. Em seguida, eles foram implantados em 11 vacas, sendo que algumas receberam mais de um embrião – a mãe de Penta, por exemplo, recebeu dois. Três vacas iniciaram a gestação, mas somente uma delas desenvolveu o processo normalmente até o fim. Logo ao nascer, Penta foi rejeitada pela sua mãe-de-aluguel. “A vaca zebu precisa sentir o cheiro da cria e lambê-la logo que nasce, caso contrário não a reconhecerá e a rejeitará”, explicou o professor Garcia. Depois de receber mamadeira por seis dias, Penta aceitou o úbere de duas vacas da raça Holandesa que não a rejeitaram.

O projeto de Jaboticabal empregou a mesma técnica de clonagem da ovelha Dolly, realizada em 1996, na Escócia. Os pesquisadores da Unesp, no entanto, inovaram ao utilizar o cloreto de estrôncio combinado à droga ionomicina para ativar o óvulo reconstituído. Em experiências anteriores utilizou-se a ionomicina associada a uma outra droga, a 6DMAP. “O cloreto de estrôncio produz um efeito mais próximo ao da fecundação normal por um espermatozóide”, explica Yamazaki, que foi o responsável direto pela clonagem de Penta. “Os estudos mostram que o estrôncio apresenta melhor resultado para o desenvolvimento de embriões clones reconstituídos com células de um animal adulto.”

Ajuda essencial
Até o momento, os cientistas da Unesp já receberam mais de R$ 900 mil da FAPESP, que foram usados na aquisição de equipamentos e materiais, pagamento de bolsas para pesquisadores e gastos com importação. Entre os aparelhos importados, três foram essenciais para o sucesso da pesquisa: um microscópio com sistema de processamento de imagens e de micromanipulação, um sistema de produção de pipetas e um aparelho de eletrofusão celular, que possibilita a introdução de material nuclear no óvulo.

O projeto temático conta também com a participação de outras instituições: Departamentos de Genética e Fisiologia da Faculdade de Medicina e do Departamento de Toxicologia da Faculdade de Ciências Farmacêuticas, ambas da USP de Ribeirão Preto, e da Faculdade de Zootecnia e Engenharia de Alimentos da USP de Pirassununga. Juntos, eles marcaram um gol de placa num assunto tão delicado e sofisticado quanto a clonagem animal.

O Projeto
Estudo da Função e Herança do DNA Mitocondrial (mtDNA) nos Bovinos: Um Modelo Animal Produzido com Nelore (nº 98/11783-4); Modalidade Projeto Temático; Coordenador Joaquim Mansano Garcia – Unesp Jaboticabal; Investimento R$ 440.023,93 e US$ 229.318,57

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