Gatos e ratos divergiram há cerca de 95 milhões de anos . Na natureza, uma mistura de gato e rato simplesmente não é possível (exceto quando um gato esmaga um rato com os dentes, o que é bastante comum).
No laboratório, porém, as regras podem ser um pouco distorcidas. Às vezes, confundir a fronteira gato-rato faz sentido do ponto de vista científico, embora possa ser controverso do ponto de vista ético.
10 Embriões Híbridos
Um híbrido gato-rato pode ser um animal em conflito. Talvez atacasse seu próprio corpo, com a intenção de matá-lo. Ou viver em constante estado de ansiedade, assustado com o próprio cheiro.
Não sabemos porque os híbridos de gato e rato não chegam a termo. Nem mesmo perto. No entanto, os cientistas conseguiram iniciar esses animais em ambas as direções, combinando um óvulo de gato com esperma de rato e um óvulo de rato com esperma de gato . Após a concepção, muitos desses híbridos se dividem em duas células. Alguns chegam a um estágio mais avançado chamado blastocisto .
Na natureza, os híbridos não conseguem chegar tão longe. Sexo gato-rato seria um assunto arriscado, mesmo que apenas por causa da diferença de tamanho. Mesmo que conseguissem fazer sexo, o óvulo e o esperma ainda não seriam capazes de se fundir. Os óvulos são cercados por uma camada protetora chamada zona pelúcida , que bloqueia os espermatozoides de . animais não relacionados
No laboratório, os cientistas podem contornar esses problemas e injetar o espermatozóide diretamente no óvulo. Também funciona se eles cortarem as caudas dos espermatozoides e usarem apenas as cabeças dos espermatozoides . Usando este método, os cientistas conseguiram experimentar outras combinações além de gato e rato. Por exemplo, eles injetaram esperma de hamster em ovos de gato . Eles também injetaram no mesmo óvulo de rato: um espermatozóide de gato e um espermatozóide de rato . dois espermatozóides
Essas combinações também não foram longe.
9 Ratos compartilham o câncer de um gato
Na natureza, os gatos matam ratos usando os dentes e as garras. No entanto, num estudo de 1985, um gato teve a oportunidade de causar dano de uma forma muito mais estranha. Os cientistas começaram colhendo tumores de 30 gatos, todos vítimas de câncer de mama. Alguns dos gatos, para os quais restava esperança, foram submetidos a uma cirurgia simples. Outros foram sacrificados.
Em seguida, os cientistas injetaram células de um tumor em uma linhagem especial de camundongos . Esses ratos não possuíam duas características importantes. Primeiro eles não tinham cabelo, o que lhes valeu o nome de “ratos nus”. Em segundo lugar, nenhum desses gatos tinha timo, um órgão imunológico localizado no peito. Sem este órgão, os ratos não poderiam produzir células T.
Na falta de células T, os ratos nus foram incapazes de rejeitar o câncer transplantado. As células do gato criaram raízes e se dividiram repetidamente para formar novos tumores . Com tempo suficiente, esses tumores provavelmente teriam matado os ratos. Nesta experiência, porém, os próprios cientistas mataram os ratos .
Quando retiradas de corpos, as células cancerígenas às vezes podem viver em laboratórios por muito tempo. Isto certamente se aplicava ao câncer deste gato, que apareceu em outro artigo publicado 28 anos depois.
De acordo com o artigo de 2013, os cientistas injetaram as células do gato em dois novos locais. O primeiro foram Camundongos SCID , uma nova cepa que também não possuía células T. A segunda foram os ovos de galinha , especificamente nas membranas fora do embrião. Em ambas as espécies, as células transformaram-se em tumores.
Não está claro o que aconteceu com o gato. Provavelmente morreu na década de 1980 em consequência do câncer. No entanto, há uma chance remota de que ele tenha se recuperado e até vivido mais algumas décadas. Porém, quando o artigo de 2013 foi publicado, o gato quase certamente estava morto .
Mas isso é o que há de surpreendente na cultura celular . Muito depois de os dias de caça do gato terem terminado, uma parte do animal continuou viva. Apropriadamente, essa parte continuou a se comportar como um gato, causando estragos em ratos e filhotes de passarinho.
8 Ajudando células de camundongo a capturar um vírus de gato
O HIV infecta humanos. O FIV, um vírus relacionado, infecta gatos. Em ambas as espécies, as células infectadas podem fundir-se com células não infectadas para criar bolhas multicelulares chamadas sincícios, embora esta fusão dependa da presença das proteínas certas.
Conforme descrito em um artigo de 1998 , uma proteína importante é o CXCR4. Os cientistas conseguiram que células de gatos infectadas com FIV formassem sincícios com células de um rato, um hamster e um vison. O truque era expressar o CXCR4 neles primeiro.
Os cientistas testaram vários tipos de CXCR4, incluindo um de humano e outro de gato. Surpreendentemente, o CXCR4 humano funcionou melhor. Através destas experiências, os cientistas criaram vários mash-ups multiespécies. Numa combinação, células de rato contendo um gene humano juntaram-se a células de gato para formar uma grande bolha infectada com FIV.
7 DNA de gato ilumina o coração de um rato
Num artigo de 2002 , os cientistas juntaram dois pedaços de ADN que pertenciam a animais com parentesco distante, um vaga-lume e um gato. O DNA do vaga-lume codificava o gene da luciferase , que permitia ao vaga-lume brilhar à noite. O DNA do gato já esteve ligado a um gene chamado NCX1 e continha instruções para expressar NCX1 no coração.
Para testar esse DNA, os cientistas o injetaram nos ovos de um rato de laboratório. Em alguns óvulos, esse DNA conseguiu penetrar no genoma do camundongo e ali se estabelecer permanentemente. Cinco desses ovos geneticamente modificados se transformaram em camundongos. Dois tiveram bebês que também continham o DNA do gato vaga-lume.
O DNA do gato começou a emitir ordens nos corações desses ratos. Em seu ambiente nativo, esse DNA teria ordenado que as células produzissem NCX1. Como esse gene foi trocado, o DNA do gato ordenou que as células produzissem luciferase.
Quando as células do coração obedeceram, os corações destes ratos encheram-se de luciferase, semelhante ao que acontece nos vaga-lumes. Para fazer com que as células do coração realmente brilhassem , os cientistas as removeram dos corpos dos animais, quebraram-nas e adicionaram uma molécula especial chamada luciferina . Depois disso, houve luz.
6 Um gene de gato bloqueia um vírus de rato
Assim como os vírus dos ratos crescem dentro das células dos ratos, os vírus dos gatos crescem dentro das células dos gatos. Num artigo de 1976 , os cientistas misturaram uma célula infectada de cada um destes animais. Nesta nova célula gato-rato, ambos os vírus eram muito menos ativos. Algo da célula de cada animal – provavelmente um gene – parecia estar bloqueando o vírus do outro animal.
No entanto, os genomas dos gatos e dos ratos são grandes, o que tornou difícil identificar qualquer gene ou mesmo identificar o culpado. Felizmente, essas células mash-up eram instáveis. Na maior parte, eles mantiveram os cromossomos dos camundongos, o que significava que o gene do camundongo não podia ser mapeado. Muitos dos híbridos, porém, tendiam a perder cromossomos de gato.
Com alguns truques químicos, os cientistas conseguiram selecionar híbridos que haviam perdido o cromossomo X do gato. Nestes híbridos, o vírus do rato tornou-se ativo novamente. A partir daí, os cientistas conseguiram mostrar que o gene do gato que bloqueava o vírus do rato estava em algum lugar do cromossomo X.
5 Células do leopardo da neve convertidas em câncer de rato
Num embrião inicial, as células são “ pluripotentes ”, o que significa que podem se desenvolver em qualquer parte do corpo. À medida que o embrião envelhece, essa capacidade desaparece. As células do fígado atuam apenas no fígado e as células cerebrais atuam apenas no cérebro.
É complicado voltar no tempo para devolver a pluripotência a uma célula adulta, mas a ciência pode fazê-lo transformando a célula com novas cópias de vários genes. Após esta transferência, a célula é descrita como uma célula-tronco pluripotente induzida (iPSC). Essas células têm muitas aplicações possíveis. Alguns são médicos , enquanto outros ajudam espécies ameaçadas .
Com exceção do gato doméstico, muitas espécies felinas estão lutando . Se pudéssemos transformar células fáceis de obter, como as células da pele, em iPSCs, então também poderíamos transformá-las em células difíceis de obter, como os ovos. Com os óvulos, poderíamos produzir embriões que poderiam ser implantados em mães de aluguel .
Como Primeiro passo , os cientistas começaram a trabalhar com células do ouvido de um leopardo-das-neves . Para converter estas células em iPSCs, os cientistas desenvolveram um vírus especial contendo cinco genes humanos que desempenharam papéis críticos ao ajudar os embriões a comportarem-se como embriões.
Quando o vírus infectou as células do leopardo da neve, transferiu os genes humanos. Para confirmar que esta transferência funcionou, os cientistas injetaram células do leopardo da neve em um rato vivo , onde os iPSCs do leopardo da neve formaram um tumor especial chamado teratoma. Neste tumor, havia três categorias de tecidos semelhantes aos encontrados em embriões iniciais : ectoderme, mesoderme e endoderme.
Este foi um comportamento clássico do iPSC e confirmou que a transferência dos cientistas funcionou . Os cientistas mantiveram esta mistura de gato e rato durante 10 semanas. Então eles mataram o rato e removeram o tumor do leopardo da neve.
4 Células de gato fundidas a um câncer de rato
Para combater a infecção, muitos animais produzem várias formas de proteínas especializadas chamadas anticorpos, que se ligam ao invasor e o marcam para destruição. Cada forma é produzida por um tipo diferente de célula B e se liga ao invasor de maneira ligeiramente diferente. Esta condição é chamada policlonal.
No laboratório, porém, os cientistas muitas vezes preferem trabalhar com anticorpos monoclonais, que vêm em apenas uma forma. Para produzir esses anticorpos monoclonais , os cientistas fundem células B com células de um câncer no sangue chamado mieloma. Essas fusões produzem novas células chamadas hibridomas.
Cada hibridoma produz apenas um anticorpo (como o seu progenitor de células B) e faz muitas cópias de si mesmo (como o seu progenitor mieloma). O resultado é uma fonte inesgotável de anticorpos monoclonais colocados em uma placa de laboratório.
Quando os cientistas não têm uma linhagem de mieloma para uma espécie específica, eles pegam emprestado um mieloma de uma segunda espécie, como o camundongo de laboratório. Rato-vaca-rato , e têm sido usadas com sucesso para produzir anticorpos. -cabra -rato-cabra
Utilizando esta abordagem , os autores de um artigo de 1993 tentaram produzir anticorpos para gatos extraindo células do baço de sete gatos e fundindo-as com dois mielomas de ratos diferentes . Essas fusões produziram muitas células híbridas de gato e camundongo. Cada um continha uma mistura de cromossomos e muitos eram maiores que as células-mãe . No final, porém, nenhuma das células produziu anticorpos .
Para dar um toque positivo a esta falha , os cientistas sugeriram que poderia ser possível fundir estes híbridos com outra célula de gato e fazer uma célula rato-gato-gato. Possivelmente, essas células produziriam anticorpos porque o mesmo já havia sido feito em células de camundongos e humanas para produzir hibridomas rato-humano-humano .
3 Testículos de lince transferidos para ratos
Se você deseja realizar um transplante de testículo entre espécies, o camundongo é um receptor popular. Pedaços de testículos de ovelhas , cães e – para citar alguns – foram transplantados em camundongos sob a pele de suas costas. Em alguns casos, o esperma funcional pode ser colhido desses transplantes e usado para produzir filhotes . búfalos
De acordo com um artigo de 2004 , os cientistas removeram os testículos de gatinhos domésticos, cortaram-nos em pequenos pedaços e enxertaram-nos sob a pele de ratos. Alguns desses enxertos sobreviveram por mais de um ano e alguns produziram espermatozoides maduros.
Num artigo de 2014 , os cientistas explicaram como estenderam esta técnica ao lince ibérico , uma espécie de felino ameaçada de extinção. Eles colheram testículos de seis animais jovens com idades variando de um feto de seis semanas a um subadulto de dois anos de idade .
Pedaços de testículos de um filhote de lince de seis meses funcionaram melhor. Depois que essas peças foram transplantadas para camundongos, alguns deles iniciaram o processo de produção de espermatozoides, mas não conseguiram concluí-lo dentro do prazo do experimento. Eles produziram apenas algumas células germinativas masculinas primitivas chamadas espermatogônias , mas nenhum espermatozoide de lince maduro .
2 Ovários de leão transferidos para um rato
Os ovários também podem ser transplantados em ratos de laboratório. Muitas espécies diferentes – incluindo vacas , e cangurus – serviram como doadores de ovários. O mesmo aconteceu com os gatos domésticos. elefantes
Nessas transferências de ovários de gato para camundongo, foram utilizados diferentes tipos de camundongos, incluindo camundongos fêmeas cujos ovários foram removidos e ratos machos que foram castrados. A cápsula renal , logo abaixo do rim do rato, serve como um popular local de transplante.
De acordo com um artigo de 2014 , os cientistas colheram ovários de leões de zoológico, cortaram-nos em pedaços usando um perfurador e transplantaram vários pedaços sob a pele posterior de um rato de laboratório. Os pedaços de ovário dos leões foram mantidos dentro do rato durante quatro semanas. Durante esse período, partes do ovário continuaram a se desenvolver , mas não o suficiente para produzir óvulos de leão maduros .
1 Um rato com sistema imunológico de gato
O sistema imunológico é composto por diversas células e órgãos espalhados por todo o corpo, o que torna o transplante um processo complexo e com muitas etapas.
De acordo com um artigo de 1994 , os cientistas transplantaram o sistema imunológico de um gato em ratos. Eles começaram dissecando gatinhos de um dia de idade de uma mãe livre de infecção. De cada gatinho, eles removeram uma variedade de partes do corpo , cada uma conhecida por desempenhar um papel importante no sistema imunológico.
Em seguida, os cientistas realizaram várias cirurgias de transplante que usaram uma cepa especial de camundongos como receptores. O sistema imunológico desses ratos já havia sido desativado.
Na metade direita de cada camundongo, os cientistas transplantaram seções do timo dos gatinhos. Na metade esquerda, eles transplantaram seções dos gânglios linfáticos dos gatinhos. Em seguida, eles injetaram nos ratos células do baço e da medula óssea dos gatinhos.
Depois que as cirurgias e as injeções terminaram, esses ratos pareciam gatos em vários aspectos. O sangue deles continha DNA de gato . Eles começaram a produzir uma proteína imunológica para gatos chamada IgG . E finalmente, conforme detalhado num artigo de 1995, os cientistas conseguiram infectar estes ratos semelhantes a gatos com FIV , o vírus dos gatos.
