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• CIÊNCIA BIOLOGIA Penta, O clone campeão Pesquisadores da Unesp fazem, pela primeira vez no Brasil, uma cópia de um animal adulto F oram 9 meses e 20 dias de espera ansiosa, mas valeu à pena. No último dia 11 de julho, nasceu em Iabotica- bal, no Hospital Veterinário da Universidade Estadual Paulista (Unesp), de parto cesariano, a bezerra Penta, o primeiro clone brasileiro gera- do a partir de células de um animal adulto. Os dois clones anteriores, os be- zerros Vitória, da Embrapa de Brasília, e Marcolino, da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia da Universida- de de São Paulo (USP), foram clona- dos, 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 desen- volvimento 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 50 • AGOSTO DE 2002 PESQUISA FAPESP 78 Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV) da Unesp, em Jaboticabal. A pesquisa contou com financiamento da FAPESP, por meio de um projeto temático coor- denado 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. "Elevisa compreender a formação do gado nelore .brasileiro, o mais numeroso do país, tendo como enfoque principal o estudo das mitocôndrias", explica o pesquisa- dor. As mitocôndrias são consideradas a usina de força das células, sendo res- ponsáveis pela respiração e sobrevivên- cia celular. Alterações na função dessa organela podem prejudicar o metabo- lismo celular e, em algumas situações, predispor a doenças degenerativas. Segundo o pesquisador da Unesp, os estudos vão fornecer informações pa- ra 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 pre- cocidade sexual e capacidade produti- va, 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 mitocon- driais, a avaliação da influência da he- rança materna do DNA mitocondrial taurus ou indicus e as características de produção dos bovinos de corte e preco- cidade 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 pesqui- sadores 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 ou- tro animal. Essa técnica é chamada de transferência nuclear. Em seguida, o óvulo reconstituído é induzido a se de- senvolver como se fosse resultado da fertilização de um óvulo por um esper- matozóide. 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 mi- tocondrial Bos taurus. Eles querem ava-

BIOLOGIA Penta, clone campeão - …revistapesquisa.fapesp.br/wp-content/uploads/2002/08/50_biologia.pdf · Penta,oprimeiro clone brasileiro gera-do a partir de células de um animal

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• CIÊNCIA

BIOLOGIA

Penta, O clone campeão

Pesquisadoresda Unesp fazem,pela primeiravez no Brasil,uma cópia deum animal adulto

Foram 9 meses e 20 dias deespera ansiosa, mas valeu àpena. No último dia 11 dejulho, nasceu em Iabotica-bal, no Hospital Veterinário

da Universidade Estadual Paulista(Unesp), de parto cesariano, a bezerraPenta, o primeiro clone brasileiro gera-do a partir de células de um animaladulto. Os dois clones anteriores, os be-zerros Vitória, da Embrapa de Brasília,e Marcolino, da Faculdade de MedicinaVeterinária e Zootecnia da Universida-de de São Paulo (USP), foram clona-dos, respectivamente, a partir de célulasembrionárias e fetais. Esses processossão considerados mais simples do queo empregado pelos pesquisadores daUnesp. As células de fetos e embriõesreprogramam-se mais facilmente doque uma célula diferenciada (obtida deum animal adulto). A reprogramaçãonuclear envolve, entre outros fatores,uma complexa reativação e expressãode genes capazes de sustentar o desen-volvimento de um novo indivíduo.

O feito é da equipe do veterinárioJoaquim Mansano Garcia, professor doDepartamento de Medicina Veterináriae Reprodução Animal da Faculdade de

50 • AGOSTO DE 2002 • PESQUISA FAPESP 78

CiênciasAgrárias eVeterinárias (FCAV)da Unesp, em Jaboticabal. A pesquisacontou com financiamento da FAPESP,por meio de um projeto temático coor-denado por Garcia, iniciado em 1998 ecom término previsto para 2003.

A clonagem, segundo o professor, éapenas uma das vertentes do projetoque tem objetivos mais amplos. "Elevisacompreender a formação do gado nelore

.brasileiro, o mais numeroso do país,tendo como enfoque principal o estudodas mitocôndrias", explica o pesquisa-dor. As mitocôndrias são consideradasa usina de força das células, sendo res-ponsáveis pela respiração e sobrevivên-cia celular. Alterações na função dessaorganela podem prejudicar o metabo-lismo celular e, em algumas situações,predispor a doenças degenerativas.

Segundo o pesquisador da Unesp,os estudos vão fornecer informações pa-ra o melhoramento genético do rebanhobovino do país. Sabe-se que os animaisde corte e leite de origem européia (Bostaurus taurus) apresentam maior pre-cocidade sexual e capacidade produti-va, porém menor resistência às doençase ao calor dos trópicos, em relação aosbovinos de origem indiana (Bos taurus

indicus), chamados de zebu, nos quaisse incluem os animais da raça Nelore."O projeto temático procura investigara correlação entre os tipos mitocon-driais, a avaliação da influência da he-rança materna do DNA mitocondrialtaurus ou indicus e as características deprodução dos bovinos de corte e preco-cidade sexual", explica o doutorandoWaltYamazaki,integrante da equipe doprofessor Garcia. O grupo é compostoainda pelas doutorandas Simone Méo eChristina Ferreira.

No processo de clonagem, os pesqui-sadores fazem a fusão de uma célula doanimal que vai ser clonado (doador donúcleo), com um óvulo sem núcleo e,portanto, sem material genético de ou-tro animal. Essa técnica é chamada detransferência nuclear. Em seguida, oóvulo reconstituído é induzido a se de-senvolver como se fosse resultado dafertilização de um óvulo por um esper-matozóide. Para que isso ocorra, ele éativado artificialmente em laboratório.

Os pesquisadores da Unesp usaramuma célula somática doadora de núcleocom DNA mitocondrial de uma vacaBos indicus e um óvulo com DNA mi-tocondrial Bos taurus. Elesquerem ava-

1t

liar o que ocorre com essasmitocôndrias de Bos indicusinseridas com o núcleo doóvulo receptor. É sabidoque, em clones de animais,prevalecem as mitocôndriasdo óvulo. No caso da Penta,quase 3% de seu DNA mi-tocondrial são da vaca Ne-lore (Bos indicus). Comoo previsto, prevaleceramas mitocôndrias do óvulodo gado europeu, emborao clone seja de um zebu.

Agora, os pesquisado-res passam a monitorar abezerra Penta e seus futu-ros descendentes. "Entreoutras coisas, queremos sa-ber como ficam os game-tas (célula reprodutiva) daPenta. Ela vai reproduzirapenas gametas com mito-côndrias presentes na cé-lula doadora do núcleo oudo óvulo?", indaga Garcia.

nasce, caso contrário não areconhecerá e a rejeitará",explicou o professor Garcia.Depois de receber mama-deira por seis dias, Pentaaceitou o úbere de duas va-cas da raça Holandesa quenão a rejeitaram.

O projeto de Jaboticabalempregou a mesma técni-ca de clonagem da ovelhaDolly, realizada em 1996, naEscócia. Os pesquisadoresda Unesp, no entanto, ino-varam ao utilizar o cloretode estrôncio combinado àdroga ionomicina para ati-var o óvulo reconstituído.Em experiências anterio-res utilizou-se a ionomici-na associada a uma outradroga, a 6DMAP. "O clore-to de estrôncio produz umefeito mais próximo ao dafecundação normal por umespermatozóide', explica Ya-mazaki, que foi o responsá-vel direto pela clonagemde Penta. "Os estudos mos-

tram que o estrôncio apresenta melhorresultado para o desenvolvimento deembriões clones reconstituídos com cé-lulas de um animal adulto."

Acima, a vacaNelore que foi

clonada. Ao lado,Penta mama na

vaca holandesa quea aceitou após

ser rejeitada pelamãe-de-aluguel

Uso ampliado - De formamais ampla, a análise doDNA mitocondrial de bovinos dará sub-sídios que irão extrapolar o campo domelhoramento genético. Eles tambémserão úteis para entender certas doençasdegenerativas em humanos, como malde Alzheimer, relacionadas a disfunçõesmitocondriais. "Nossas pesquisas da-rão subsídios para entendermos o quese passa com os humanos", diz Garcia.

O nascimento de Penta reafirmou aliderança brasileira nas pesquisas declonagem animal na América Latina. Abezerra da Unesp nasceu com 42 quilose é fruto de um esforço iniciado em1986 com pesquisas relacionadas à fe-cundação in vitro de bovinos. O núcleodo material genético de Penta foi retira-do da cauda de uma vaca Nelore POI(puro de origem importada, ou seja, depai e mãe que não tiveram sangue degado europeu) com 17 anos de idade.O óvulo, por sua vez, foi extraído deuma vaca de abatedouro de origem eu-ropéia. A mãe de aluguel, que recebeu oembrião, foi uma vaca mestiça zebu-holandesa. "Optamos por retirar frag-mentos de tecido de pele da prega cau-dal por uma questão de comodidade",afirmou Garcia. "Poderia ser de qual-quer outro lugar, como a orelha, mas,com uma simples anestesia epidural

(aplicada na cauda e com abrangênciapara a parte traseira do animal), foi maisfácil extrair o material."

A partir dessas células, os pesquisa-dores produziram em laboratório 19embriões. Em seguida, eles foram im-plantados em 11 vacas, sendo -que algu-mas receberam mais de um embrião -a mãe de Penta, por exemplo, recebeudois. Três vacas iniciaram a gestação, massomente uma delas desenvolveu o pro-cesso normalmente até o fim. Logo aonascer, Penta foi rejeitada pela sua mãe-de-aluguel. ''A vaca zebu precisa sentiro cheiro da cria e lambê-Ia logo que

o PROJETO

Ajuda essencial - Até o momento, oscientistas da Unesp já receberam maisde R$ 900 mil da FAPESP, que foramusados na aquisição de equipamentos emateriais, pagamento de bolsas parapesquisadores e gastos com importação.Entre os aparelhos importados, três fo-ram essenciais para o sucesso da pes-quisa: um microscópio com sistema deprocessamento de imagens e de micro-manipulação, um sistema de produçãode pipetas e um aparelho de eletrofusãocelular, que possibilita a introdução dematerial nuclear no óvulo.

O projeto temático conta tambémcom a participação de outras institui-ções: Departamentos de Genética e Fi-siologia da Faculdade de Medicina e doDepartamento de Toxicologia da Facul-dade de Ciências Farmacêuticas, ambasda USP de Ribeirão Preto, e da Facul-dade de Zootecnia e Engenharia de Ali-mentos da USP de Pirassununga. Jun-tos, eles marcaram um gol de placa numassunto tão delicado e sofisticado quan-to a clonagem animal. •

PESQUISA FAPESP 78 • AGOSTO DE 2002 • 51

Estudo da Função e Herançado DNA Mitocondrial (mtDNAJnos Bovinos: Um Modelo AnimalProduzido com Nelore

MOOALIDADEProjeto Temático

COORDENADORJOAQUIM MANSANO GARCIA - UnespJaboticabal

INVESTIMENTOR$ 440.023,93 e US$ 229.318,57