Bancos de genes e IA: la contribución de Minitube a la biodiversidad
Se calcula que cada año desaparecen de la Tierra casi 100 especies animales y que miles de animales están tan gravemente amenazados que pronto podrían correr la misma suerte. Por ello, algunos expertos hablan ya de la sexta gran extinción masiva de la historia de la Tierra.
La Lista Roja muestra que alrededor de una cuarta parte de todas las especies de mamíferos están amenazadas de extinción (UICN 2023). Además de las especies exóticas de animales salvajes (como el rinoceronte blanco, el leopardo de Amur, el orangután o el delfín), algunas razas de animales domésticos y de granja son ahora tan escasas que es necesario tomar medidas para preservarlas (como el ganado vacuno, las ovejas, las cabras, los cerdos, los caballos o los perros). Por ello, políticos, científicos y ecologistas trabajan para encontrar fórmulas que frenen la extinción de especies y salven la biodiversidad de nuestro planeta. Los llamados "biobancos" o "bancos de genes" se consideran una posible solución a este problema. En esta moderna "Arca de Noé" del siglo XXI, los ovocitos, espermatozoides o embriones de animales se congelan y almacenan en nitrógeno líquido, teóricamente durante miles de años, a la espera de que la ciencia se ponga al día.
Como especialista en reproducción artificial animal, Minitube dispone del equipamiento necesario para crear y gestionar los bancos de genes. La obtención de espermatozoides y ovocitos y su conservación mediante crio preservación es el área central de nuestro trabajo, así como la FIV, la transferencia de embriones y las biotecnologías relacionadas.
Los equipos Minitube se utilizan y son muy valorados en los bancos de genes y laboratorios ya existentes para la reproducción de especies animales raras. A continuación se muestran algunos ejemplos. En otros proyectos, como los de grandes felinos y osos polares en EE.UU., o los de delfines en los EAU, también se utilizan equipos y conocimientos de Minitube. Lo que los expertos de la "Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación" recomiendan como equipo necesario para la crioconservación de recursos genéticos animales se resume en la lista de productos de esta página. Todos los componentes pueden ser suministrados y pedidos directamente a Minitube.
Chengdu, China Centro de Investigación
del Yak, India Centro de IA Bovina
Preska, Eslovenia Universidad e Instituto de Investigación
de Wageningen, Países Bajos Centro de Reproducción
Animal A.R.C., Eslovaquia Instituto de Genética de
Animales de Granja (ING), Alemania Leibniz-IZW y el proyecto
BioRescue, Alemania
LISTA DE PRODUCTOS
Centro del Panda Chengdu, China
La Base de Investigación de Chengdu para la Cría del Panda Gigante alberga 42 pandas machos, de los cuales se extrajo y se congeló esperma como parte de la creación de un banco de genes. Este banco es de gran importancia para mantener la diversidad de la especie y evitar la disminución de la viabilidad inducida por la endogamia. Para ello, también se intercambia esperma con centros y zoológicos de otras provincias chinas. Desde 2017, se recoge regularmente esperma por electroeyaculación de animales anestesiados y se almacena un total de 6.391 pajuelas y 1.484 pellets en tanques de nitrógeno. La calidad de los eyaculados se comprueba AndroVision®.La época de cría del panda gigante va de febrero a mayo, de manera que sólo en estos meses es posible obtener esperma de buena calidad. Las hembras de panda también se inseminan por vía endoscópica bajo anestesia, preferiblemente utilizando semen fresco, siempre que esté disponible. Todos estos esfuerzos dan lugar a entre 10 y 15 pandas recién nacidos cada año.
Centro de Investigación del Yak, India
En India, el Centro de Investigación del Yak, conocido como ICAR-National Research Centre on Yak, es un instituto de investigación de primera clase que se dedica activamente a la investigación y el desarrollo del yak (Peophagus grunniens L.), y es la única autoridad en la formulación de estrategias de investigación para el desarrollo sostenible de la cría del yak en India.El instituto está encargado de la identificación, conservación, caracterización y evaluación del germoplasma del yak, así como de la mejora del yak para fines de tiro y leche.
Los especialistas han estado utilizando Minitube MPP Uno para el llenado y sellado de semen de yak. La cabina de manipulación en frío de Minitube y la EasyCoder también se utilizan en el laboratorio genético para garantizar un flujo de trabajo óptimo.
Centro de IA Bovina Preska, Eslovenia
El Centro de Inseminación de Preska, dependiente de la Cámara de Agricultura y Silvicultura de Eslovenia, lleva más de 60 años preparando semen de toro para inseminación artificial.El Centro se dedica a la crioconservación de semen de bovinos autóctonos, como CIKA y razas tradicionales como Brown Swiss, Limousin y Charolais. Su banco también incluye razas tradicionales que llevan en Eslovenia más de 50 años.
Para el análisis del semen utilizan el sistema AndroVision® CASA de Minitube.
Universidad e Instituto de Investigación de Wageningen, Países Bajos
El Centro de Recursos Genéticos de los Países Bajos (CGN) gestiona los bancos genéticos de especies ganaderas neerlandesas que tienen gran importancia para la producción (futura) de leche, carne o huevos, así como de otras especies estrechamente relacionadas con la agricultura.El banco genético está abierto a todas las razas ganaderas, pero el CGN se centra en las razas (raras) holandesas con un importante valor histórico-cultural. El CGN conserva más de 350.000 dosis de esperma de unas 150 razas de doce especies ganaderas en nitrógeno líquido a -196° Celsius. El CGN también almacena embriones, ovocitos y ADN. La colección está destinada a la conservación a largo plazo, como tarjeta de seguridad en caso de extinción o pérdida de diversidad genética y con fines de investigación. El CGN desarrolla protocolos de crioconservación, recoge material sobre el terreno y congela él mismo la mayor parte de la colección.
Para su trabajo diario, el CGN utiliza equipos Minitube como AndroVision®, EasyCoder o IceCube.
Centro de Reproducción Animal A.R.C., Eslovaquia
La empresa Animal Reproduction Center A.R.C. Slovakia, concretamente el Dr. Jaroslav Pokorádi y la Dra. Zuzana Krchniková, fundaron en 2007 un criobanco de especies animales protegidas. Adicionalmente, su actividad principal son los animales domésticos y de granja y sus exámenes andrológicos. En la actualidad, han optimizado métodos y congelado con éxito varias especies de animales protegidos, principalmente el lobo, el oso pardo, el serval, el rebeco de los Altos Tatras, el ciervo rojo, el gamo, el muflón, el ciervo maral, el bisonte americano, el berrendo europeo y otras especies de rumiantes en peligro de extinción. Recientemente, también se ha conseguido conservar el esperma de aves rapaces, como halcones, gavilanes y águilas reales.Todas las dosis de inseminación se archivan en viales de 0,25 o 0,5 ml en nitrógeno líquido a -196° Celsius. Si se trata de especies protegidas, estas dosis son propiedad de la República Eslovaca y el centro de trabajo de la A.R.C. realiza su procesamiento y archivo sin derecho a remuneración, es decir, gratuitamente.
Todas las biotécnicas se realizan en colaboración con Minitube. Entre otros productos, destaca el AndroVision®, que proporciona un soporte óptimo para los procesos de flujo de trabajo en A.R.C., extrayendo cualquier información necesaria a través de un análisis de semen preciso, estandarizado e interactivo.
Instituto de Genética de Animales de Granja (ING), Alemania
El Instituto de Genética de Animales de Granja (ING) del Friedrich-Loeffler-Institut, el Instituto Federal de Investigación en Sanidad Animal de Mariensee (Alemania), ha asumido la responsabilidad de crear una reserva criogénica nacional para mantener la diversidad genética de los animales de granja de importancia económica. Para ello, el año 2010 trajo consigo la construcción de tanques de nitrógeno líquido y sistemas de reserva para cada especie, así como el establecimiento de una oficina para la crioconservación nacional.https://www.fli.de/en/institutes/institute-of-farm-animal-genetics-ing/german-gene-bank/
Numerosos productos Minitube se utilizan en el instituto y contribuyen al avance de los trabajos.
Leibniz-IZW y el proyecto BioRescue, Alemania
El Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (Leibniz-IZW) es un instituto de investigación alemán de renombre internacional. Su objetivo es comprender la adaptabilidad de la fauna salvaje en el contexto del cambio global y contribuir a aumentar la supervivencia de las poblaciones silvestres viables.Basándose en un conocimiento exhaustivo del equipo evolutivo de la fauna salvaje y de los retos a los que se enfrenta, el instituto desarrolla conceptos y métodos novedosos para la conservación. Su objetivo es mejorar la viabilidad de las poblaciones a distintos niveles: El IZW desarrolla la base científica de las decisiones de conservación y traslada recomendaciones a los ecologistas, los profesionales de la fauna salvaje, los parques zoológicos y los responsables políticos. El personal del Leibniz-IZW realiza directamente intervenciones veterinarias con base científica, por ejemplo, en reproducción asistida.
En el Departamento de Gestión de la Reproducción del IZW, el objetivo principal es mejorar el rendimiento reproductivo de las especies amenazadas y en peligro crítico de extinción, mejorando la viabilidad de las poblaciones y la supervivencia de las especies. Las actividades de investigación se centran en la comprensión de rasgos reproductivos específicos y de la morfología y fisiología de la reproducción en especies silvestres para desarrollar nuevos programas de gestión de la reproducción.
Uno de los principales objetivos de investigación es el desarrollo de estrategias de rescate mediante el uso de tecnologías avanzadas de reproducción asistida y técnicas asociadas a células madre para especies en peligro o incluso en peligro de extinción. Entre estas especies se encuentran el león asiático, el lince ibérico, el rinoceronte blanco de Sumatra o el rinoceronte blanco del norte. En concreto, el departamento es pionero en inseminación artificial, recogida de gametos, producción de embriones in vitro y transferencia de embriones para especies salvajes en peligro o en peligro crítico.
Para la conservación a largo plazo de la biodiversidad y la investigación básica, los biobancos adquieren cada vez más importancia. El Departamento de Gestión de la Reproducción recoge y gestiona muestras de esperma congelado de más de 45 especies amenazadas, o incluso extintas, y una colección de tejidos crioconservados y cultivos de fibroblastos de más de 150 especies amenazadas como contribución al IZW y a otros criobancos europeos. Como logro especial, posee una colección de líneas de células madre embrionarias y pluripotentes inducidas de 9 especies en peligro de extinción.
El proyecto BioRescue, dirigido por el Leibniz-IZW, aporta conocimientos científicos y veterinarios a la misión de rescate del rinoceronte blanco del norte. Se trata de un proyecto internacional financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación alemán que pretende hacer realidad lo aparentemente imposible y está desarrollando métodos de reproducción asistida e investigación con células madre.
Minitube se enorgullece de formar parte del proyecto, suministrando equipos como el videoendoscopio CowScope, el sistema móvil CASA AndroScope o consumibles tan sencillos como ReproJelly.
Para la investigación científica del IZW, Minitube ha sido socio colaborador en repetidas ocasiones, con los siguientes trabajos como resultados:
- Long-term culture of feline oviduct epithelial cells on permeable filter supports
- Equilibration in freezing extender alters in vitro sperm–oviduct binding in the domestic cat (Felis catus)
- In vitro supplementation with unsaturated fatty acids improves boar sperm viability after storage at 6 °C
- Successful Cryopreservation of Domestic Cat (Felis catus) Epididymal Sperm after Slow Equilibration to 15 or 10°C
- Seminal fluid promotes in vitro sperm–oviduct binding in the domestic cat (Felis catus)
- Metabolic incorporation of unsaturated fatty acids into boar spermatozoa lipids and de novo formation of diacylglycerols
- Assisted reproduction for felid species conservation—Sperm competences at risk
