Derivação e produção de gametas in vitro a partir de células tronco pluripotentes induzidas suínas (piPSCs)

Resumo

As células germinativas são a fonte da totipotência, reprodução, herança e evolução dos organismos. Os oócitos são um tipo de célula singular que confere ao núcleo totipotência, após a fertilização. Além disso, essas células são capazes de gerar um novo indivíduo e contribuir para diversidade genética. Por esse motivo, muitos estudos objetivam esclarecer os mecanismos fundamentais do desenvolvimento das células germinativas, e para isso, diversos modelos in vitro vem sendo utilizadas, ainda que em sua maioria, em humanos e camundongos. Um dos modelos mais promissores para a reconstituição in vitro da oogênese é por meio das células-tronco pluripotentes, que podem produzir oócitos funcionais. Tal tecnologia apresentou grandes novos avanços principalmente em modelos de camundongos, e mais recentemente em humanos. No entanto, em outras espécies de animais domésticos como suínos, nunca foi reportada. Neste contexto, este estudo visa, de forma inédita, a criação de um modelo translacional capaz de produzir células germinativas maduras in vitro a partir de células tronco pluripotentes induzidas suínas (piPSCs). Para isto, as piPSCs serão inicialmente diferenciadas em células germinativas primordiais (pPGCLCs) e em seguida, em gametas maduros por meio do sistema de cultivo rOvary, descrita em camundongos. Todas as células serão analisadas quanto à morfologia, expressão gênica, proteica e modificações epigenéticas durante diferentes períodos do cultivo. Os resultados gerados nessa proposta podem de maneira inédita contribuir para a geração de um modelo vantajoso que permita compreender os processos básicos da gametogênese e fecundação, em suínos, e em consequência, de outros animais domésticos. Além disso, possibilitará a aplicação com uma fonte alternativa de oócitos para reprodução, uma vez que aplicabilidade na produção de oócitos suínos in vitro é baixa. De tal modo, o sucesso desta técnica possibilitará um melhoramento nas áreas de reprodução animal, transgenia, clonagem ou xenotransplante, além da agropecuária de precisão, principalmente na diminuição do intervalo entre gerações, tornando mais rápida a aquisição de um rebanho geneticamente superior e na produção de animais resistentes a doenças. Por fim, objetiva-se avaliar a eficácia do modelo de suínos em estudos futuros na área de biotecnologia, relacionadas com defeitos das células germinativas ou de outras doenças que causem a infertilidade ou falta de gametas funcionais. (AU)