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Unifor produz os primeiros caprinos transgênicos para lisozima humana por microinjeção do país

Os caprinos deverão produzir leite com a proteína humana lisozima, que serve ao combate à diarreia infantil. A doença é a terceira causa de mortes entre crianças abaixo de 2 anos no semiárido nordestino.

 

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Pesquisadores e alunos da Unifor junto a técnicos das fazendas
do Grupo Edson Queiroz: colaboração no projeto. A transgenia caprina
para a lisozima por microinjeção é a primeira do Brasil.

A Universidade de Fortaleza celebrou no mês passado o nascimento de duas cabras transgênicas pelo método da microinjeção. O feito é pioneiro em todo o país e sua causa é nobre. Os caprinos foram mudados geneticamente com o intuito de servir como ferramenta ao combate à diarreia infantil no semiárido nordestino, terceira causa de mortalidade em crianças abaixo de dois anos na região.

 

Intitulada “Desenvolvimento de Imunocompostos no Leite de Caprinos Transgênicos para Prevenção e Tratamento da Diarreia Infantil no Semiárido do Brasil”, a pesquisa, nesta primeira etapa, consiste em expressar no leite do caprino transgênico uma proteína humana (ou gene humano) que funciona como antibiótico natural no combate à diarreia – a lisozima. As cabras foram fecundadas in vitro, sendo injetado para dentro do embrião animal o DNA humano.

 

“A lisozima é um antibiótico natural que nós temos em todas as secreções e em alta concentração no leite materno. É uma imunidade passiva para as crianças, que não só ficam com a saúde intestinal favorecida, mas também com outros processos inflamatórios das vias aéreas respiratórias superiores menos incidentes. Com esses animais, o projeto propriamente começa. Até então, estávamos trabalhando na raiz da árvore, que ninguém enxerga”, explica o professor Marcelo Bertolini.

 

“O nascimento do animal transgênico é um marco, fruto de vários esforços e uma conquista fantástica. Ainda são poucos os laboratórios do mundo que trabalham com animais transgênicos. Demos o primeiro passo. A Unifor desde o início apoiou esse projeto, que poderá ter um impacto muito grade no combate à diarreia e à subnutrição infantil no semiárido nordestino”, acrescenta a professora Luciana Bertolini. O casal de professores do programa de doutorado da Rede Nordeste de Biotecnologia (Renorbio) coordena o projeto na Unifor.

 

Segundo a professora Luciana, os testes para saber se o leite dos caprinos transgênicos possui índices satisfatórios de lisozima devem iniciar em poucos meses. “Vamos induzir a lactação hormonalmente. A expectativa é grande”.

 

A pesquisa na Unifor está sendo desenvolvida há um ano e meio no Laboratório de Biologia Molecular e do Desenvolvimento e na Unidade Animal de uma fazenda associada ao projeto e pertencente ao Grupo Edson Queiroz, de onde foram fornecidas as matrizes selecionadas para o estudo. Os professores contam com uma equipe de 22 pessoas: dois pós-doutorandos, seis doutorandos, nove estudantes da graduação dos cursos de Medicina, Fisioterapia, Farmácia e Enfermagem, e ainda cinco técnicos.

 

221_interna-cabras-transgenicas-2INVESTIMENTO
O projeto dos caprinos transgênicos conta com recursos da Financiadora de Estudos e Projetos do Ministério da Ciência e da Tecnologia (Finep/MCT) e de várias agências de fomento à pesquisa: Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico (Funcap) e Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Capes). “Na época em que o projeto foi aprovado, foi um dos maiores investimentos do governo em biotecnologia no país. Era necessário investir em instituições de pesquisa do Nordeste, onde a incidência do problema da mortalidade infantil por causa da diarreia é maior e onde o cultivo do rebanho de caprinos é predominante – cerca de 90% do rebanho de caprinos do país está aqui. A ideia foi usar material biológico de animais da região para também alavancar a cadeia produtiva”, comenta Luciana.

 

O projeto está atrelado à Rede de Caprino-Ovinocultura e Diarreia Infantil do Semiárido (Recodisa). Outras três universidades são parceiras da rede: a Universidade Federal do Ceará, a Universidade Estadual do Ceará e a Universidade da Califórnia.

 

“Este é um projeto de cunho sociocultural e de prioridade nacional. Doenças endêmicas como diarreia e desnutrição severa ainda existem em 8% de crianças abaixo de cinco anos em todo o território semiárido nordestino. A área do semiárido é quase do tamanho da Europa. A UFC está com a parte da etiologia, mapeando os agentes causadores da diarreia no semiárido brasileiro. A perspectiva é que os produtos da pesquisa (leite de caprinos que expressem proteínas humanas) sejam usados no tratamento de infecções intestinais. Temos dados de que o leite de cabra in vitro é eficiente na recuperação da mucosa intestinal lesada e previne infecção e desnutrição a curto e médio prazo. A ideia do projeto é fechar essas evidências científicas para que o leite possa ser produzido em larga escala”, avalia o coordenador da Recodisa, professor Aldo Ângelo Moreira Lima.

 

Um projeto com várias etapas e um único fim

 

Até o final deste mês e em setembro, devem nascer os primeiros clones de caprinos transgênicos de lisozima. Os pesquisadores também já estudam a transgenia de cabras com uma outra proteína humana, a lactoferrina.

 

A pesquisa com caprinos transgênicos de lisozima por microinjeção está contida dentro de um projeto maior em biotecnologia, que inclui várias outras etapas. Entre elas está a produção de clones caprinos transgênicos de lisozima, previstos para nascer ainda no final deste mês.

 

“No início, estava prevista a importação do sêmen de caprinos transgênicos de lisozima da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, mas as dificuldades para completar a importação atrapalharam o processo. Houve um atraso no projeto e partimos para a clonagem e microinjeção como alternativas. O grau de dificuldade aumentou muito, mas a pesquisa como um todo ganhou porque tivemos que desenvolvê-la do zero”, explica Luciana.

 

“Esses clones serão cópias dos caprinos transgênicos de uma linhagem estabelecida em 1999 pela Universidade da Califórnia, e já amplamente testada in vitro e até em modelos animais, em ensaios pré-clínicos. É a aplicação direta das pesquisas realizadas lá, mas estes serão os primeiros clones caprinos transgênicos de lisozima nascidos e produzidos na América Latina. Os animais da universidade americana produzem 70% da lisozima presente no leite materno no pico da lactação. A ideia é seguir com as duas frentes: microinjeção e clonagem. Os modelos vão ser testados comparativamente”, complementa Marcelo.

 

Segundo o professor, a Universidade da Califórnia em Davis desenvolveu pesquisas com caprinos transgênicos para agregar valor ao leite, voltado para a saúde intestinal e aplicado em diferentes regiões do mundo. “Em 1995, Luciana e eu fomos para lá fazer nossos doutorados. Em 1999, eles obtiveram o primeiro animal nascido com a lisozima humana e somos felizes de ter feito parte dessa história”, conta Marcelo.

 

Além da lisozima, os pesquisadores já estão trabalhando na transgenia de cabras com a lactoferrina, uma outra proteína humana com qualidades semelhantes à lisozima que ainda auxilia na absorção de ferro no organismo. E mais: iniciaram experiências com clones transgênicos de lactoferrina envolvendo bovinos.

 

“Os primeiros clones transgênicos caprinos e bovinos para lactoferrina deverão nascer em 2013. O terceiro passo é termos o animal caprino e bovino expressando as duas proteínas, o chamado duplo transgênico, modelo de pesquisa inédito a nível mundial”, comenta Luciana.

 

Além do desenvolvimento do animal transgênico com leite contendo lisozima e lactoferrina, a Unifor fará análise proteômica e de desenvolvimento do leite avaliando a estrutura e a quantidade das proteínas expressadas.

 

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“Desenvolvo o projeto dos clones, é a minha tese de doutorado. Trouxemos as células da linhagem de caprinos transgênicos da Califórnia, e executamos o mesmo processo utilizado para a produção da Dolly. Já trabalhava com técnicas de clonagem, mas o aprendizado foi gigante. Estou superentusiasmado porque vou passar seis meses na Universidade da Califórnia. O papel da Unifor está sendo crucial, com toda a estrutura proporcionada. O centro de manejo de animais é excelente.”

Cristiano Feltrin, de Porto Alegre, é aluno do doutorado em Biotecnologia do programa Renorbio na Unifor.

 

 

 

 

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“Dentro do projeto de cabras transgênicas, tem-se a parte da manipulação e preparação do DNA humano que vai ser colocado nos genes caprinos. Fazemos a construção e também purificação do DNA antes de ele ser colocado para dentro da célula. E depois fazemos o diagnóstico de quais células caprinas passaram a ter o DNA humano. Para mim, participar dessa pesquisa foi uma mudança de vida. Este projeto tem um grande apoio do governo federal, e a expectativa está sendo muito boa. A Unifor propicia uma estrutura excelente. É um projeto muito bonito que tem uma história interessante para contar pela frente.”

Kaio César Simiano Tavares, de Santa Catarina, é aluno do doutorado em Biotecnologia do programa Renorbio na Unifor.

 

 

 

 

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“É imensurável o impacto do projeto. Vai beneficiar crianças e pessoas que ainda sofrem de diarreia e são subnutridas. Há um compartilhamento de tarefas, mas todos se capacitam em áreas diferentes. Até chegar ao animal transgênico, precisamos ter domínio amplo de uma série de áreas do conhecimento: passar pela construção do DNA, trabalhos com células, embriões, clonagem, e o de campo com as fêmeas receptoras. Conseguimos o primeiro passo, agora precisamos ser persistentes. Trabalho mais diretamente com células e embrião, mas há um compartilhamento e todos se capacitam em áreas diferentes.”

Leonardo Tondello Martins, de Santa Catarina, é aluno do doutorado em Biotecnologia do programa Renorbio na Unifor.

 

 

 

 

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“Este projeto tem várias frentes: começa no DNA e vai até a geração do animal. Minha parte da pesquisa é a inserção do DNA lactoferrina nas células animais. Estamos à procura de uma colônia de células puras, homogêneas que tenham o DNA inserido. Não tinha experiência no cultivo celular. Está sendo um processo de aprendizado muito grande e numa área totalmente diferente. A expectativa foi superada em cem vezes.”

Juliana Lopes Almeida, de Brasília, está fazendo o pós-doutorado em Biotecnologia na Unifor e é bolsista de Desenvolvimento Científico e Regional (DCR) da Funcap.

 

 

 

 

“A pesquisa que visa combater a diarreia infantil é de suma importância não só para o Ceará e o Nordeste, mas também para toda a humanidade.”

Chanceler Airton Queiroz

 

“A Universidade está amparada em três pilares: ensino, pesquisa e extensão. E a pesquisa está trazendo grandes frutos. A Fundação Edson Queiroz investe e trabalha para que haja pesquisas que façam a diferença para a comunidade, aplicadas na melhoria do desenvolvimento regional e nacional. Junto à qualidade do ensino, está a produção de conhecimento.”

Reitora Fátima Veras

 

SAIBA MAIS


• Lisozima é uma proteína humana presente em várias secreções e em altas concentrações no leite materno. Ela serve como antibiótico natural de ação microbiana.
• Lactoferrina é outra proteína humana que possui qualidades semelhantes à lisozima, com o acréscimo de auxiliar na absorção de ferro.
• Animal transgênico é um organismo geneticamente modificado que possui uma sequência de DNA ou parte do DNA de outro organismo.
• O semiárido ocupa um oitavo da área total do país, cerca de 1 milhão de km². Abrange 86,48% de oito estados da região Nordeste, além de 13,52% do Sudeste.
• Alexander Fleming (1881-1955) descobriu a lisozima no final da década de 1920. O descobrimento ocorreu depois que o muco de seu nariz, procedente de um espirro, caiu sobre uma placa de cultura onde cresciam colônias bacterianas. Alguns dias mais tarde, ele notou que as bactérias haviam sido destruídas no local onde se havia depositado o fluido nasal. Fleming também descobriu o antibiótico penicilina.
• A ideia de adicionar lisozima em alimentos vem da década de 1980. Alguns países já desenvolveram técnicas seguras de expressar no leite animal a proteína humana, incluindo Estados Unidos, Nova Zelândia e Canadá.
• Renorbio, sigla para Rede Nordeste de Biotecnologia, é um programa de doutorado em Biotecnologia do qual a Unifor é integrante. A rede contempla instituições de ensino e pesquisa do Nordeste e do estado do Espírito Santo.
• Recodisa é a sigla da Rede de Caprino-Ovinocultura e Diarreia Infantil do Semiárido, que tem como meta identificar as causas da diarreia em crianças no semiárido, expressar lisozima e lactoferrina em caprinos no Ceará e testar a efetividade do leite animal para o controle e tratamento da diarreia. Quatro universidades participam da rede: Universidade de Fortaleza, Universidade Federal do Ceará, Universidade Estadual do Ceará e Universidade da Califórnia, de Davis, Estados Unidos.

 

Fontes: Ministério da Ciência e Tecnologia e Wikipédia.

 

 

 

 

 

Leia a edição completa do Unifor Notícias Nº 221

 

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