O processo de liofilização realmente está superando seu peso (muito leve). Isso cria um tentador morango coberto de chocolate e oferece aos astronautas opções de comida expandidas e, agora, a técnica pode ser usada para armazenar DNA e informações celulares para fins de clonagem.
Com uma taxa de sucesso tão baixa quanto 0,2 por cento, a liofilização de células ainda tem um longo caminho a percorrer antes de se tornar uma estratégia padrão de clonagem e armazenamento, mas é um passo realmente empolgante.
“Manter a biodiversidade é uma tarefa essencial, mas armazenar células germinativas como recursos genéticos usando nitrogênio líquido é difícil, caro e facilmente interrompido durante desastres”, escrevem pesquisadores, liderados por Sayaka Wakayama, da Universidade de Yamanashi, no Japão, em seu novo artigo.
“Aqui, mostramos que células somáticas liofilizadas podem produzir clones férteis e saudáveis, sugerindo que essa técnica pode ser importante para o estabelecimento de soluções alternativas, mais baratas e seguras de biobanco livre de nitrogênio líquido”.
A liofilização é um processo suave, embora intenso. Imagine congelar algo em vários estágios até atingir cerca de -80 graus Celsius (-112 graus Fahrenheit), antes de colocá-lo em uma câmara de vácuo em alta pressão.
O processo transforma a água em gelo sem grandes cristais de gelo perfurando as paredes das células, enquanto a pressão transforma a água de um sólido direto para um gás, que é então sugado para fora do produto. Isso acontece várias vezes até que o item fique leve e crocante, mas ainda com a maior parte de sua estrutura intacta.
A liofilização é usada principalmente na indústria alimentícia, onde mantém os nutrientes e sabores intactos. Também é usado para produtos farmacêuticos e, às vezes, até taxidermia.
Uma vez que o item liofilizado tenha chegado ao seu destino, ele pode ser reidratado, mantendo muitas propriedades iguais. Este é um processo bastante simples, e vem acontecendo com sucesso há décadas. Mas fazer isso com as células para depois usar na reprodução é outra coisa.
Até agora, essa mesma equipe de pesquisadores experimentou armazenar esperma liofilizado em uma gaveta da mesa (sem controle de temperatura) por mais de um ano e na Estação Espacial Internacional por mais de 5 anos. Ambos produziram descendentes viáveis, embora a porcentagem de sucesso tenha sido na adolescência.
“A liofilização pode ser a melhor maneira de preservar os recursos genéticos por um longo período de maneira segura, de baixo custo e independente da localização”, escrevem os pesquisadores em seu artigo.
“No entanto, até o momento, as únicas células que produziram descendentes após a liofilização são espermatozóides maduros. Coletar espermatozóides de machos inférteis e oócitos/embriões de fêmeas férteis é difícil.”
Ao clonar animais, você precisa de uma célula não reprodutiva (chamada célula somática) com todo o DNA do animal. Este pacote de núcleo cheio de DNA pode então ser inserido em um óvulo e, com um pouco de brincadeira, você pode iniciar o processo de crescimento de um bebê.
A clonagem não é a maneira mais fácil de armazenar material genético para o futuro, mas permite que você tenha todo o material genético de um animal, em oposição a apenas a metade encontrada nas células reprodutivas.
Atualmente, células somáticas e reprodutivas – para biobancos ou outros fins – podem ser armazenadas em nitrogênio líquido, que pode ser rapidamente elevado em temperatura para trazer as células de volta à vida.
Mas os pesquisadores queriam ver como a liofilização se acumulava, então usaram células somáticas de camundongo (neste caso, fibroblastos e células do cumulus), liofilizadas e mantidas a -30 graus Celsius (-22 graus F) por até nove meses.
As células morreram e houve algum dano significativo no DNA, mas a equipe conseguiu extrair o restante da informação genética e colocá-la em novas células, que se tornaram as primeiras linhas de células embrionárias.
Essas linhagens celulares tiveram então suas informações nucleares extraídas e inseridas em um novo embrião, que foi capaz de criar camundongos clonados. Então, sim, este não é um processo perfeito. Cada passo que deu certo – da reidratação ao estabelecimento da linhagem celular, até o crescimento dos camundongos clonados – aconteceu apenas 0,2% das vezes. Isso coloca o método com chances de sucesso ainda menores do que a clonagem da ovelha Dolly, que tinha apenas 0,4% de chance de existir.
Alguns camundongos também não eram clones adequados, carregando anormalidades epigenéticas devido ao dano ao DNA. Em um caso interessante, a linhagem celular perdeu seu cromossomo Y e passou de homem para mulher, então há muito mais pesquisas a serem feitas para ajustar esse processo.
Com tudo isso dito, se a taxa de sucesso for eventualmente melhorada, ser capaz de clonar animais usando células e DNA tão degradados seria uma vantagem em outras áreas também. Com o tempo, até mesmo o melhor DNA armazenado se degrada; se quisermos ter sorte em clonar animais extintos, precisaremos melhorar a clonagem de DNA incompleto ou degradado.
Estamos a mundos de distância de onde estamos agora, mas o futuro parece interessante.
Publicado em 12/07/2022 06h32
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