Por primera vez, una camada de cachorros nació por fertilización in vitro, gracias al trabajo de los investigadores de la Universidad de Cornell.
El avance, descrito en un estudio que se publicará en línea el 9 de diciembre en la revista Biblioteca Pública de Ciencias ONE , abre la puerta para conservar especies de cánidos en peligro de extinción, utilizando tecnologías de edición de genes para erradicar enfermedades hereditarias en perros y para el estudio de enfermedades genéticas. Los caninos comparten más de 350 trastornos y rasgos hereditarios similares con humanos, casi el doble que cualquier otroespecies.
Diecinueve embriones fueron transferidos a la perra anfitriona, que dio a luz a siete cachorros sanos, dos de una madre beagle y un padre cocker spaniel, y cinco de dos parejas de padres y madres beagle.
"Desde mediados de la década de 1970, las personas han estado tratando de hacer esto en un perro y no han tenido éxito", dijo Alex Travis, profesor asociado de biología reproductiva en el Instituto Baker para la Salud Animal en la Facultad de Medicina Veterinaria de Cornell.
Jennifer Nagashima, una estudiante graduada en el laboratorio de Travis y la primera en inscribirse en el Programa Conjunto de Capacitación para Graduados entre el Instituto Smithsonian de Biología de la Conservación y el Centro Atkinson de Cornell para un Futuro Sostenible, es la primera autora del artículo.
Para una fertilización in vitro exitosa, los investigadores deben fertilizar un óvulo maduro con un espermatozoide en un laboratorio, para producir un embrión. Luego deben devolver el embrión a una hembra huésped en el momento adecuado de su ciclo reproductivo.
El primer desafío fue recolectar huevos maduros del oviducto femenino. Los investigadores primero intentaron usar huevos que estaban en la misma etapa de maduración celular que otros animales, pero como los ciclos reproductivos de los perros difieren de otros mamíferos, esos huevos no lograronFertilizar: a través de la experimentación, Nagashima y sus colegas descubrieron que si dejaban el óvulo en el oviducto un día más, los óvulos alcanzaron una etapa en la que la fertilización mejoró enormemente.
El segundo desafío fue que el tracto femenino prepara espermatozoides para la fertilización, requiriendo que los investigadores simulen esas condiciones en el laboratorio. Nagashima y Skylar Sylveste, descubrieron que al agregar magnesio al cultivo celular, prepararon adecuadamente los espermatozoides.
"Hicimos esos dos cambios, y ahora logramos éxitos en las tasas de fertilización del 80 al 90 por ciento", dijo Travis.
El desafío final para los investigadores fue congelar los embriones. Travis y sus colegas dieron a luz a Klondike, el primer cachorro nacido de un embrión congelado en el hemisferio occidental en 2013. Congelar los embriones permitió a los investigadores insertarlos en los oviductos del receptor llamado Falopio.tubos en humanos en el momento adecuado de su ciclo reproductivo, que ocurre solo una o dos veces al año.
Los hallazgos tienen amplias implicaciones para la conservación de la vida silvestre porque, según Travis, "podemos congelar y almacenar esperma, y usarlo para la inseminación artificial. También podemos congelar los ovocitos, pero en ausencia de fertilización in vitro, no podríamos usarellos. Ahora podemos usar esta técnica para conservar la genética de especies en peligro de extinción ".
La fertilización in vitro permite a los conservacionistas almacenar semen y huevos y devolver sus genes al acervo genético en poblaciones cautivas. Además de las especies en peligro de extinción, esto también se puede utilizar para preservar razas raras de perros de exposición y de trabajo.
Con las nuevas técnicas de edición del genoma, los investigadores pueden algún día eliminar enfermedades y rasgos genéticos en un embrión, librando a los perros de enfermedades hereditarias. Mientras seleccionan los rasgos deseados, la endogamia también ha llevado a una carga genética perjudicial. Las diferentes razas están predispuestas a diferentes enfermedades;Es probable que los golden retrievers desarrollen linfoma, mientras que los dálmatas portan un gen que los predispone a bloquearse con cálculos urinarios.
"Con una combinación de técnicas de edición de genes y FIV, potencialmente podemos prevenir la enfermedad genética antes de que comience", dijo Travis.
Finalmente, dado que los perros y los humanos comparten tantas enfermedades, los perros ahora ofrecen una "herramienta poderosa para comprender la base genética de las enfermedades", dijo Travis.
Los coautores incluyen a Nucharin Songsasen, científico investigador del Instituto Smithsonian de Biología de la Conservación, Parque Zoológico Nacional.
El estudio fue financiado por los Institutos Nacionales de Salud, el Instituto Baker para la Salud Animal, el Centro Atkinson de Cornell para un Futuro Sostenible y la Institución Smithsonian.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Cornell . Original escrito por Melissa Osgood. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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