Bezerro resistente à diarreia viral bovina criado por meio de edição de genes

A aplicação da edição de genes em bovinos abriu outra fronteira: a resistência à diarreia viral bovina (BVDV).

Pesquisas anteriores de edição de genes produziram bezerros polled que não precisam ser descornados e bezerros com pelagem de cor mais clara que são mais tolerantes ao estresse térmico. Agora, os pesquisadores do USDA, em cooperação com a Universidade de Nebraska, concluíram um extenso estudo que produziu um bezerro com suscetibilidade comprovada à BVDV.

A diarreia viral bovina continua sendo uma das doenças bovinas mais desafiadoras do mundo. A enfermidade afeta a saúde animal de várias maneiras, pois pode prejudicar o trato gastrointestinal, o sistema respiratório e as funções reprodutivas. Ela também pode ser um flagelo silencioso, pois os animais persistentemente infectados (PI) podem disseminá-lo silenciosamente entre as companheiras de rebanho, ao mesmo tempo em que aparentam estar perfeitamente saudáveis.

O vírus da diarreia viral bovina também é astuto. As vacinas contra ele estão disponíveis há décadas, mas sua “extensa diversidade antigênica nas cepas de campo circulantes da diarreia viral bovina representa um desafio para tornar essas vacinas amplamente protetoras”, de acordo com os pesquisadores do USDA.

Nesse projeto, os pesquisadores usaram a tecnologia de edição de genes CRISPR/Cas9 para substituir 6 aminoácidos no gene CD46. O gene CD46 bovino é a visão dentro da célula na qual o vírus da diarreia viral bovina se cliva e ganha entrada para infectar e se replicar em um novo animal hospedeiro.

Embriões clonados de gado Gir foram usados no experimento. As células editadas foram transferidas para alguns dos embriões, enquanto a outra metade não foi editada e serviu como controle de “tipo selvagem”. Oito de cada tipo de embrião foram implantados em vacas receptoras.

Das gestações que resultaram, um feto editado e um não editado foram colhidos aos 100 dias para avaliar a resistência à diarreia viral bovina de células de vários sistemas corporais. Por fim, uma gestação a termo resultou de um embrião editado e o bezerro nasceu por cesárea aos 285 dias de gestação.

Como nenhum nascimento vivo resultou dos embriões não editados, o bezerro editado foi associado, logo após o nascimento, a um bezerro Holstein recém-nascido de um rebanho comercial de gado leiteiro. 

Ambos os bezerros foram avaliados quanto à suscetibilidade à diarreia viral bovina em nível celular por meio de amostras de tecido e sangue. O par de bezerros também foi exposto diretamente à diarreia viral bovina de um bezerro PI vivo que foi alojado no mesmo cômodo que eles por 7 dias, quando o par estudado tinha 10 meses de idade.

Entre os resultados do estudo:

• As células dos rins, pulmões, intestino delgado, esôfago, fígado e coração do feto editado mostraram uma suscetibilidade significativamente menor à diarreia viral bovina em um ambiente de laboratório, em comparação com o feto não editado.
• As amostras de tecido vivo mostraram que o bezerro editado apresentou uma redução significativa na suscetibilidade à diarreia viral bovina nos três tipos de células testadas – fibroblastos da pele, linfócitos e monócitos – em comparação com o bezerro de controle não editado.
• Quando expostos ao vírus da diarreia viral bovina por meio do bezerro vivo PI, ambos os bezerros do estudo apresentaram febre, mas o bezerro editado não apresentou os sintomas adicionais exibidos pelo bezerro de controle, que incluíam tosse, rinite, vermelhidão e irritação ao redor das narinas. A viremia da diarreia viral bovina foi detectada no sangue de ambos os animais, mas durou 28 dias no bezerro de controle e apenas 3 dias no bezerro editado, que também apresentou um nível significativamente menor de carga total de infecção.
• Aos 20 meses de idade, o bezerro editado estava saudável e próspero e não apresentou edições de genes “fora do alvo” (não intencionais) como resultado da edição no alvo.

No geral, o estudo mostrou que a medida de edição de genes não tornou o bezerro totalmente imune à diarreia viral bovina, mas melhorou significativamente a capacidade do bezerro de resistir ao desafio viral. A aplicação comercial dessa tecnologia ainda não evoluiu, pois esse é o primeiro estudo de “prova de conceito” que avalia a prática de edição de genes para desenvolver resistência à diarreia viral bovina.

Mas os pesquisadores destacaram que a capacidade de ajudar o gado a resistir à diarreia viral bovina tem implicações potencialmente de longo alcance. A saúde e o bem-estar dos animais poderiam ser melhorados e as perdas de produção minimizadas. Além disso, o procedimento poderia reduzir o uso de antibióticos na produção de alimentos para animais, pois a diarreia viral bovina geralmente leva a infecções secundárias que exigem tratamento com antibióticos.

O estudo também é o primeiro a comprovar a capacidade da edição de genes de reduzir o impacto de uma doença viral em geral. À medida que mais trabalhos forem realizados, o procedimento poderá ser replicado para minimizar outras doenças virais também.

Fonte: Dairy Herd Management.