La nueva tecnología de edición de genes crea ratones de un solo sexo

Un grupo de investigadores del Instituto Francis Crick, en colaboración con la Universidad de Kent, ha utilizado la tecnología de edición de genes para crear camadas de ratones solo para machos y solo para hembras. La tecnología podría evitar la destrucción de cientos de miles de ratones no deseados en el mundo académico, ya que normalmente se requieren ratones machos o hembras.

Crédito de la imagen: Flickr / Nick Harris.

Nos guste o no, todavía hay una gran cantidad de investigación que requiere sujetos animales. Sin embargo, esta demanda no es uniforme en todos los géneros. Para cualquier tarea dada, generalmente existe una demanda de animales machos o hembras, no solo en la investigación científica sino también en la agricultura.

Los estudios de laboratorio a veces requieren solo animales del sexo que se está estudiando, mientras que en la agricultura solo se necesitan hembras para la producción de huevos y en los rebaños lecheros. Por eso es una práctica común que los animales del sexo no deseado sean sacrificados después del nacimiento. Pero eso podría cambiar pronto.

Al desactivar un gen involucrado en el desarrollo del embrión, los ratones pueden programarse para que solo formen embriones femeninos en una etapa temprana de desarrollo, explicaron los investigadores. Esto parece funcionar en experimentos (con una precisión del 100%), pero el siguiente paso serán los estudios piloto, que con suerte probarán la viabilidad del método.

Esto podría terminar evitando que millones de animales sean sacrificados, lo que tiene implicaciones de largo alcance, dicen los investigadores. Podría ser transformador, pero es una forma de eugenesia animal, y no deberíamos apresurarnos sin discutir las implicaciones a nivel social.

“Las implicaciones de este trabajo son potencialmente de gran alcance cuando se trata de mejorar el bienestar animal, pero deben considerarse a niveles éticos y regulatorios”, dijo Peter Ellis, autor del estudio, en un comunicado. “Antes de cualquier uso en la agricultura, se necesitaría una amplia conversación y debate público, así como cambios en la legislación”.

¿Qué hay detrás de esta tecnología?

Los cromosomas sexuales están detrás de si un mamífero se convierte en sexo masculino o femenino. Los hombres tienen un cromosoma Y de su padre y un cromosoma X de su madre, mientras que las mujeres tienen dos cromosomas X. En el estudio, los investigadores encontraron una manera de desactivar un gen y prevenir el desarrollo de embriones de ratón XX y XY.

Así es como funciona. El equipo incorporó la mitad de la molécula de edición de genes, conocida como Crispr-Cas9, que desactiva el gen, en el cromosoma X o Y del padre (según el sexo necesario) y la otra mitad en el ADN de la madre. Esto solo funciona si ambas partes de Crispr-Cas9 están unidas, dijeron los investigadores.

“Este método funciona ya que dividimos el proceso de edición del genoma a la mitad, entre un macho y una hembra, y solo cuando las dos mitades se encuentran en un embrión a través de la reproducción, se activa. Los embriones con ambas mitades no pueden desarrollarse más allá de las etapas celulares muy tempranas ”, dijo Charlotte Douglas, primera autora y científica de Crick, en un comunicado.

Sorprendentemente, la camada de ratones editada así no resultó 2 veces más pequeña (como es de esperar si uno de los sexos desapareció). En cambio, el tamaño de la camada era alrededor de un 30-40% más pequeño que las camadas de control. Esto sucedió porque los ratones producen más huevos de los necesarios. Esto significaría que cuando se necesita un sexo, se requerirán menos animales reproductores para producir el mismo número de crías.

La descendencia que sobrevive solo tiene la mitad de los elementos CRISPR-Cas9 dentro de su genoma. Esto evita que la selección del sexo sea heredada por generaciones futuras, a menos que se hayan criado con un individuo del sexo opuesto que tenga la otra mitad. Es un enfoque diferente a los métodos de “impulso genético”, que propagan una mutación ampliamente en una población.

No es la primera vez que se propone algo así. Cada año se sacrifican miles de millones de pollos machos, ya que solo las hembras son útiles para la puesta de huevos, y los investigadores están desarrollando formas de seleccionar el sexo de los embriones de los polluelos.

El estudio fue publicado en la revista Comunicaciones de la naturaleza.