Bancos de genes e IA: a contribuição da Minitube para a biodiversidade
Estima-se que, a cada ano, até 100 espécies de animais desapareçam da Terra para sempre e milhares de animais estão seriamente ameaçados de extinção, podendo ter o mesmo destino, em breve. Portanto, alguns especialistas já estão falando sobre a sexta grande extinção em massa na história da Terra.
A Lista Vermelha da União Internacional para a Conservação da Natureza e dos Recursos Naturais (IUCN) das espécies ameaçadas, mostra que cerca de um quarto de todas as espécies de mamíferos estão ameaçadas de extinção (IUCN, 2023). Além das espécies exóticas de animais selvagens (como o rinoceronte branco do Norte, o leopardo de Amur, o orangotango ou o golfinho), várias raças de animais domésticos e de fazenda são agora tão raras que medidas de preservação se tornaram necessárias (entre elas, bovinos, pequenos ruminantes, equinos ou caninos). Portanto, políticos, cientistas e conservacionistas estão trabalhando arduamente para encontrar maneiras de interromper a extinção de espécies e salvar a biodiversidade em nosso planeta. Os chamados bancos biológicos ou bancos de genes são vistos como uma possível solução para esse problema. Nessas modernas arcas de Noé do século XXI, oócitos, espermatozoides ou embriões de animais são congelados e armazenados em nitrogênio líquido, à espera de uma atualização da ciência.
Como especialista em reprodução artificial de animais, a Minitube possui a tecnologia necessária para equipar e operar bancos de genes. A obtenção de espermatozoides e oócitos e sua preservação por meio da criopreservação é a área central de nosso trabalho, bem como a FIV, a transferência de embriões e as biotecnologias relacionadas.
Os equipamentos da Minitube são utilizados e reconhecidos em alguns dos bancos de genes e laboratórios já existentes para a reprodução de espécies animais raras. Os exemplos são mostrados abaixo. Outros projetos, como o de grandes felinos e ursos polares nos EUA ou de golfinhos nos Emirados Árabes Unidos, também envolvem equipamentos e conhecimentos especializados da Minitube. O que os especialistas da "Food and Agriculture Organization of the United Nations" recomendam como equipamentos necessários para a crioconservação de recursos genéticos animais está resumido na lista de produtos desta página. Todas as peças podem ser fornecidas/encomendadas diretamente da Minitube.
de Chengdu, China Centro de Pesquisa
de Iaques, Índia Centro de IA Bovina
Preska, Eslovênia Universidade e Pesquisa
de Wageningen, Holanda Centro de Reprodução
Animal, Eslováquia Instituto de Genética de
Animais de Fazenda, Alemanha Leibniz-IZW e Projeto
BioRescue, Alemanha
LISTA DE PRODUTOS
Centro de Pandas de Chengdu, China
A Chengdu Research Base for Giant Panda Breeding (Base de Pesquisa Chengdu para a Conservação do Panda-gigante) abriga 42 pandas machos, dos quais os espermatozoides foram congelados para a criação de um banco de dados genético. Isso é importante para manter a diversidade da espécie e evitar o declínio da viabilidade induzido pela consanguinidade. Por esse motivo, as amostras de sêmen também são trocadas com centros e zoológicos em outras províncias chinesas. Desde 2017, o sêmen tem sido coletado regularmente por eletroejaculação de animais anestesiados. Um total de 6391 palhetas e 1484 pellets são armazenados em botijões de nitrogênio. Os ejaculados são testados quanto à qualidade usando o AndroVision®.A época de reprodução do Panda-gigante é de fevereiro a maio e é somente nesses meses que é possível obter sêmen de boa qualidade. As pandas fêmeas são inseminadas por via endoscópica sob anestesia, de preferência com sêmen fresco, caso disponível no momento da inseminação. Todos esses esforços resultam em 10 a 15 pandas recém-nascidos a cada ano.
Centro de Pesquisa de Iaques, Índia
Na Índia, o Centro Nacional de Pesquisa de Iaques (ICAR-National Research Centre on Yak) é um instituto de pesquisa de primeira linha que se dedica à pesquisa e ao desenvolvimento de iaques (Peophagus grunniens L.) e é a única autoridade na formulação de estratégias de pesquisa para o desenvolvimento sustentável da criação de iaques na Índia.O instituto foi incumbido de identificar, conservar, caracterizar e avaliar o germoplasma do iaque e o aprimoramento da espécie para fins de produção leiteira.
Eles têm utilizado a MPP Uno para envasar e selar o sêmen de iaque. Além disso, o balcão refrigerado e a EasyCoder também são utilizados no laboratório de genética para garantir o fluxo de trabalho ideal.
Centro de IA Bovina Preska, Eslovênia
O Centro de Inseminação Preska (Center Preska) funciona dentro da Câmara de Agricultura e Silvicultura da Eslovênia e prepara sêmen de touros para inseminação artificial há mais de 60 anos.O Centro está envolvido na criopreservação de sêmen de bovinos autóctones, como CIKA, e de raças tradicionais, como Pardo-Suíço, Limousin e Charolês. Seu banco também inclui raças tradicionais que estão na Eslovênia há mais de 50 anos.
O sistema CASA AndroVision® está em uso efetivo para a análise do sêmen.
Universidade e Pesquisa de Wageningen, Holanda
O Centro de Recursos Genéticos da Holanda (Centre for Genetic Resources, the Netherlands - CGN) gerencia bancos de genes de espécies de gado holandês que são importantes para a produção (futura) de leite, carne ou ovos, bem como outras espécies intimamente relacionadas à agricultura.O banco de genes está aberto a todas as raças, mas o CGN se concentra nas raças holandesas (raras) com um valor histórico-cultural significativo. O CGN conserva mais de 350.000 doses de sêmen de cerca de 150 raças de doze espécies bovinas, em nitrogênio líquido a -196°C. O CGN também armazena embriões, oócitos e DNA. A coleção é conservada a longo prazo, como um cartão de segurança em caso de extinção ou perda de diversidade genética e também para fins de pesquisa. O CGN desenvolve protocolos de crio conservação, coleta material a campo e congela a maior parte do material.
Para seu trabalho diário, o CGN usa equipamentos Minitube, como AndroVision®, EasyCoder, ou IceCube.
Centro de Reprodução Animal, Eslováquia
O Centro de Reprodução Animal (Animal Reproduction Center A.R.C.), na Eslováquia, especificamente o Dr. Jaroslav Pokorádi e a Dra. Zuzana Krchniková, fundou em 2007 um criobanco de espécies animais protegidas. Além disso, sua principal atividade é a avaliação e conservação seminal de animais domésticos e de fazenda. Atualmente, eles otimizaram alguns métodos e congelaram com sucesso, sêmen de várias espécies de animais protegidos, como de lobo, urso marrom, o serval, a camurça dos Altos Tatras, o veado vermelho, o gamo, o muflão, o veado maral, o bisão americano, o pronghorn europeu e outras espécies de ruminantes ameaçadas de extinção. Recentemente, o sêmen de aves de rapina, como falcões, gaviões, águias douradas e águias-reais, também foi conservado com sucesso.Todas as doses inseminantes são armazenadas em recipientes de 0,25 ou 0,5 ml em nitrogênio líquido a -196°C. Se for uma questão de espécies protegidas, essas licenças são de propriedade da República Eslovaca e o local de trabalho da A.R.C. realiza seu processamento e conservação gratuitamente.
Todas as biotécnicas são executadas em cooperação com a Minitube. Entre outros produtos utilizados, o AndroVision® oferece suporte ideal para os processos de fluxo de trabalho na A.R.C., extraindo todas as informações necessárias por meio de análises de sêmen precisas, padronizadas e interativas.
Instituto de Genética de Animais de Fazenda, Alemanha
O Institute of Farm Animal Genetics (ING) do Instituto Friedrich-Loeffler, o Instituto Federal de Pesquisa para Saúde Animal em Mariensee, na Alemanha, assumiu a responsabilidade de criar um crio banco nacional para manter a diversidade genética de animais de produção de importância econômica. Para esse fim, no ano de 2010 foram construídos tanques de nitrogênio líquido e sistemas de backup para cada espécie, além do estabelecimento de um escritório para esta finalidade.Diversos produtos Minitube estão em uso no instituto e ajudam a otimizar o trabalho.
Leibniz-IZW e Projeto BioRescue, Alemanha
O Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (Leibniz-IZW) é um instituto de pesquisa alemão de renome internacional. O objetivo é entender a adaptabilidade da vida selvagem no contexto das mudanças globais e contribuir para o aumento da sobrevivência de populações viáveis de animais selvagens.Com base em uma compreensão abrangente da vida selvagem e dos desafios que ela enfrenta, o instituto desenvolve novos conceitos e métodos de conservação. Eles têm o objetivo de melhorar a viabilidade da população em diferentes níveis: O IZW desenvolve a base científica para decisões de conservação e transfere recomendações para conservacionistas, profissionais da vida selvagem e jardins zoológicos. As intervenções veterinárias com base científica são realizadas diretamente pela equipe do Leibniz-IZW, por exemplo, na reprodução assistida.
No Departamento de Gerenciamento de Reprodução do IZW, o objetivo final é aprimorar o desempenho da reprodução em espécies ameaçadas e criticamente ameaçadas, melhorando a viabilidade da população e a sobrevivência da espécie. As atividades de pesquisa concentram-se na compreensão de características reprodutivas específicas e na morfofisiologia da reprodução em espécies de vida selvagem para desenvolver novos programas de gerenciamento reprodutivo.
Uma das principais metas de pesquisa é o desenvolvimento de estratégias de resgate por meio do uso de tecnologias avançadas de reprodução assistida e técnicas associadas a células-tronco para espécies ameaçadas de extinção ou mesmo criticamente ameaçadas de extinção, como o leão asiático, o lince ibérico, o rinoceronte de Sumatra ou rinoceronte branco do Norte. O departamento é pioneiro em inseminação artificial, coleta de gametas, produção de embriões in vitro e transferência de embriões para espécies de vida selvagem ameaçadas de extinção e criticamente ameaçadas de extinção.
Para a preservação a longo prazo da biodiversidade e pesquisa básica, o biobanco tornou-se cada vez mais importante. O Departamento de Gerenciamento de Reprodução coleta e gerencia amostras de sêmen congelado de mais de 45 espécies ameaçadas ou até mesmo extintas e uma coleção de tecidos criopreservados e culturas de fibroblastos de mais de 150 espécies ameaçadas como contribuição para o IZW e outros bancos de dados criogênicos europeus. Como uma conquista especial, possui uma coleção de linhagens de células-tronco embrionárias e pluripotentes induzidas de 9 espécies ameaçadas de extinção.
O projeto BioRescue, sob a liderança do Leibniz-IZW, está contribuindo com conhecimentos científicos e veterinários para a missão de resgate do rinoceronte branco do Norte. É um projeto internacional financiado pelo Ministério Federal Alemão de Educação e Pesquisa e tem como objetivo tornar realidade o que parece impossível e está desenvolvendo métodos de reprodução assistida e pesquisa com células-tronco.
A Minitube tem orgulho de fazer parte do projeto, fornecendo equipamentos como o vídeo endoscópio CowScope, o sistema CASA portátil AndroScope ou até consumíveis simples como ReproJelly.
Para a pesquisa científica do IZW, a Minitube tem sido um parceiro de cooperação de longa data, com os seguintes trabalhos 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
