Uma equipe de pesquisa japonesa da Universidade Kumamoto teve sucesso no desenvolvimento de uma tecnologia de preservação de refrigeração que mantém a funcionalidade de fertilização do espermatozóide de camundongo por 10 dias. Anteriormente, o período máximo de congelamento foi limitado a três dias, mas, ao estender o período de preservação em mais de três vezes esse valor, agora é possível enviar espermatozoides de camundongos geneticamente modificados para organizações de pesquisa em todo o mundo.
Muitas universidades e empresas farmacêuticas estão engajadas em pesquisa e desenvolvimento usando camundongos geneticamente modificados que possuem certos genes manipulados para reproduzir doenças humanas. Uma vez que esses ratos são úteis para tarefas como verificar a segurança de medicamentos ou investigar a causa de uma doença, eles são freqüentemente transportados para laboratórios em todo o mundo. É comum transportar ratos vivos em contêineres especiais, mas há o risco de eles morrerem devido ao estresse durante o transporte, ou fuga devido a um manuseio incorreto ou acidente. Isso é altamente indesejável do ponto de vista do bem-estar animal e da preservação do ecossistema.
Anteriormente, o Instituto de Desenvolvimento e Análise de Recursos da Universidade de Kumamoto desenvolveu uma tecnologia de engenharia reprodutiva para produzir com eficiência, armazenar, e fornecer camundongos geneticamente modificados; uma tecnologia que agora é usada em instituições de pesquisa em todo o mundo. O grupo de pesquisa também vem conduzindo pesquisas sobre o transporte refrigerado de esperma como um método para substituir o transporte de camundongos adultos geneticamente modificados. Ao realizar a fertilização in vitro com esperma refrigerado, é possível preparar um grande número de camundongos geneticamente modificados de uma só vez. Em outras palavras, refrigerar e transportar o esperma de camundongos geneticamente modificados resolve todos os problemas de transporte de animais vivos.
Usando o método de transporte refrigerado, os pesquisadores realizaram testes de transporte mútuo entre a Universidade Kumamoto, no sul do Japão, e a Universidade Médica Asahikawa, no norte, e entre a Kumamoto University e a University of California Davis. Contudo, o período durante o qual o esperma do rato pode ser refrigerado e permanecer viável foi limitado a três dias. Após esse tempo, a capacidade de fertilização do esperma diminuiu. Ao tentar transportar ratos geneticamente modificados ao redor do mundo, foi necessário prolongar o período de refrigeração seguro.
Os pesquisadores objetivaram melhorar a tolerância do esperma à baixa temperatura, adicionando quercetina, que é um antioxidante contido em plantas resistentes ao frio, e dimetilsulfóxido (DMSO), que é amplamente utilizado como uma substância crioprotetora, para uma solução de preservação. As duas substâncias melhoraram drasticamente a motilidade dos espermatozoides preservada pelo frio e permitiram que sua capacidade de fertilização fosse mantida por 10 dias. Usando o esperma refrigerado, os pesquisadores foram capazes de fertilizar um óvulo in vitro e produzir um filhote de camundongo normal. Além disso, eles investigaram a função dos espermatozoides tratados com quercetina e DMSO em detalhes e descobriram que a atividade das mitocôndrias produtoras de energia estava elevada. A observação do esperma com um microscópio de fluorescência revelou que a quercetina se acumulou no meio do esperma onde as mitocôndrias estão presentes. Os resultados sugerem que a quercetina pode proteger a mitocôndria no esperma.
"Esta pesquisa torna possível transportar ratos geneticamente modificados com segurança e facilidade para organizações de pesquisa em todo o mundo, "disse o líder do estudo, Dr. Toru Takeo da Universidade Kumamoto. "Espera-se que isso acelere a pesquisa colaborativa internacional e contribua para o desenvolvimento da medicina e da pesquisa em ciências da vida."
O resultado desta pesquisa foi publicado online no jornal Biologia da Reprodução em 8 de novembro de 2017.
