As biotecnologias aplicadas à Reprodução e Melhoramento Animal: Inseminação Artificial, Transferência de embriões, Fertilização in vitro e Clonagem – Parte 3

Por Erica Perez Marson, Thiago Previero e José Bento Sterman Ferraz¹

Clonagem por transferência nuclear

O termo clone significa a geração de produtos geneticamente idênticos. Mas é importante ressaltar antes de tudo que os clones não são 100% idênticos, devido à presença de sua herança mitocondrial, de origem materna.

Em termos de melhoramento de uma população, a clonagem possibilita o aumento significativo da acurácia de seleção, porque cada candidato em potencial pode ser avaliado pela média de desempenho de muitas cópias de si mesmo, o que a torna uma tecnologia competitiva para alguns propósitos, dentre estes, o aumento da taxa de ganho genético, a rápida disseminação do ganho genético, a multiplicação de animais transgênicos e exploração da heterose.

O enfoque muda quando o uso da clonagem embrionária de destina à provisão de clones para a produção comercial. Aqui os efeitos serão revolucionários: ao invés das fêmeas de um rebanho comercial serem inseminadas com um sêmen de machos de elevado mérito genético, estas mesmas fêmeas poderão abrigar os embriões clonados dos melhores indivíduos da população, que deverá ser testado para todas as características relevantes. Tendo sido selecionado como o melhor entre um número x de clones, produzidos a partir de um núcleo de acasalamento, o mérito genético deste clone será maior do que o mérito genético do núcleo, fornecendo assim um aumento muito expressivo no mérito genético médio dos produtos que nascerão.

Além disso, a difusão do uso de clones em nível comercial removeria a necessidade de se multiplicar ou aumentar o rebanho porque o núcleo forneceria todos os animais requeridos em nível comercial, gerando vantagens econômicas. Também se deve salientar que os clones comerciais podem ser híbridos entre duas, três ou quatro raças diferentes, promovendo a difusão e exploração dos efeitos da heterose. As possibilidades são infinitas.

Entretanto, seria prudente considerar o fato de que o uso de clones pode reduzir rapidamente a variabilidade genética de população, as perspectivas de ganho no futuro e, possivelmente, a capacidade adaptativa em um curto intervalo de tempo, assim como reduziria a capacidade de fazer frente às doenças. Alguns estudos têm concluído que, no geral, o ganho potencial não parece ser suficiente para justificar a clonagem como um meio de acelerar o melhoramento genético em gado de leite.

Em adição, as limitações que vêm sendo observados nos produtos originados com a clonagem, dentre outras, as gestações prolongadas, o peso elevado ao nascimento, aumento da taxa de mortalidade fetal e perinatal, inviabiliza todas essas possibilidades, visto que, até o momento estes problemas ainda não foram superados e encontram-se longe de uma solução. Não se sabe até o momento se essas anormalidades são resultantes do procedimento de transferência nuclear ou do processo da FIV em si. Conseqüentemente, a questão da difusão da clonagem permanece até então, fora de questão.

Transferência de genes

Os animais transgênicos carreiam moléculas de DNA recombinante introduzidos pela intervenção intencional humana em seu genoma. A transferência de genes segue as seguintes etapas metodológicas:

a) Identificação de um gene e seu significado funcional;
b) Isolamento e amplificação deste gene e geração de produtos satisfatórios do mesmo;
c) Transferência do gene obtido dentro do genoma do receptor;
d) Teste no produto para verificar a integração do gene estranho;
e) Teste para averiguar a expressão do gene transferido em órgãos e tecidos alvo;
f) Teste da transmissão dos genes integrados às futuras gerações;
g) Propagação dos animais transgênicos, isto é, pelo acasalamento convencional ou por clonagem.

Esta técnica permite que características economicamente relevantes sejam propagadas mais rapidamente do que mediante os processos de acasalamento tradicionais. Os custos, entretanto, são elevados, principalmente devido à baixa eficiência na transferência do gene em animais de produção, que oscila entre 1 a 4% de sucesso.

Como já citado, a transferência genética em animais de produção tem sido empregada para o melhoramento da resistência às doenças e para a geração de características especiais de produtos animais, como a presença de proteínas relevantes que são expressas na glândula mamária dos transgênicos. Outra contribuição importante que se constitui em uma área que vem sendo bastante explorada é geração de suínos transgênicos para fins de xenotransplantação.

Análise genômica e mapeamento de genes

A análise genômica de animais de produção tem permitido novas descobertas na estrutura molecular dos genes bem como o acesso a novos conhecimentos no que diz respeito à sua regulação e expressão.O mapeamento de genes pela determinação da seqüência do DNA permite o acesso a informações muito importantes em características relevantes e o desenvolvimento de técnicas menos onerosas que permitem monitorar estas seqüências nos indivíduos.

O conhecimento dos genes principais em nível molecular permite a seleção genômica e a aplicação da transferência genética. Entretanto, a maioria das características de importância econômica em produção animal é de natureza quantitativa, sendo determinadas por diferentes lócus gênico. Portanto a contribuição da análise genômica neste caso seria, juntamente com a genética populacional promover a seleção assistida por marcadores em animais de produção para características quantitativas de interesse. Isto permitirá novas estratégias de acasalamento, que poderão ser mais eficientes para determinados fins do que a própria contribuição gerada pela genética populacional convencional. Isso porque o risco de se obter efeitos não desejados na seleção pode ser significativamente reduzido ou completamente evitado, o que se torna muito importante do ponto de vista produtivo, visto que o efeito de fenótipos indesejados após a seleção convencional gera sérios problemas no acasalamento animal.

Procedimentos futuros

Diante do exposto torna-se relevante priorizar alguns assuntos que poderão ser incluídos e explorados nas pesquisas futuras:

a) Desenvolvimento de procedimentos efetivos para a criopreservação de oócitos;
b) Desenvolvimento de sistemas de cultivo in vitro definidos para embriões bovinos em associação com requerimentos higiênicos para a movimentação internacional de embriões;
c) Entendimento dos mecanismos envolvidos na geração de bezerros com elevado peso ao nascimento (Síndrome do Bezerro Grande) após a transferência embrionária derivados da produção in vitro ou transferência nuclear e subseqüente eliminação deste fenômeno;
d) Otimização da metodologia de separação dos espermatozóides para sexagem;
e) Compreensão dos mecanismos de reprogramação do núcleo doador para otimização da transferência nuclear.

Conclusões e implicações

Pode-se afirmar que as técnicas quantitativas continuam a ser eficientes e que as bioctenologias, quer sejam novas ou não, são ferramentas importantes para incrementar o progresso genético dos animais domésticos. Assim, os métodos atuais de avaliação genética resultarão em avaliações com maior acurácia propiciando maior intensidade seletiva e maiores ganhos genéticos.

Utilizando-se sêmen ou embriões de animais não avaliados geneticamente corre-se o risco de aumentar a freqüência de genes indesejáveis na população. Ainda, utilizando-se desses animais mais intensamente, pode-se aumentar os riscos de crescentes níveis de endogamia na população, prejudicando toda e qualquer eventual vantagem que a introdução de uma biotecnologia poderia gerar de incremento nas taxas de progresso genético.

Deve-se lembrar que qualquer procedimento ou pesquisa biotecnológica deverá ser conduzido obedecendo aos princípios éticos e responsabilidades inerentes a ela. Felizmente, os aspectos éticos vêm recebendo progressiva atenção mundial nos últimos anos.

Há muito ainda a ser feito no que concerne à determinação das implicações genéticas das biotecnologias reprodutivas, mas contribuições relevantes têm sido obtidas o suficiente para fornecer alternativas extremamente aplicadas à forma como estas devem ser utilizadas na prática. Questões relacionadas à seleção e endogamia continuam a ser igualmente importantes.

Finalmente, torna-se extremamente válido ressaltar enfaticamente que o sucesso na introdução e difusão em larga escala de qualquer biotecnologia reprodutiva em um sistema produtivo depende, intimamente, das condições de manejo em que este sistema está inserido. Respostas imediatas e concretas poderão ser obtidas por meio de mudanças nas condições gerais do rebanho, que incluem as sanitárias, nutricionais e genéticas.

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¹ Erica Perez Marson, Thiago Previero e José Bento Sterman Ferraz são da FZEA/USP