Køleteknologi til at opretholde koldopbevarede levedygtighed for musesæd i 10 dage

Et japansk forskerhold fra Kumamoto University er lykkedes med at udvikle en kølebevarelsesteknologi, der opretholder befrugtningsfunktionaliteten af ​​musesæd i 10 dage. Tidligere har den maksimale frysetid var begrænset til tre dage men ved at forlænge bevaringsperioden med over tre gange det beløb, det er nu muligt at sende sæd af genetisk modificerede mus til forskningsorganisationer rundt om i verden.

Mange universiteter og farmaceutiske virksomheder beskæftiger sig med forskning og udvikling ved hjælp af genetisk modificerede mus, der har visse gener manipuleret til at reproducere menneskelige sygdomme. Da disse mus er nyttige til opgaver såsom at fastslå sikkerheden af ​​lægemidler eller undersøge årsagen til en sygdom, de transporteres ofte til laboratorier rundt om i verden. Det er almindeligt at transportere levende mus i specielle beholdere, men der er risiko for, at de kan dø på grund af stress under forsendelse, eller flygte på grund af forkert håndtering eller en ulykke. Dette er meget uønsket set fra dyrevelfærd og bevarelse af økosystemer.

Tidligere har instituttet for ressourceudvikling og analyse ved Kumamoto University udviklede en reproduktionsteknologi til effektivt at producere, butik, og levere genetisk modificerede mus; en teknologi, der nu bruges i forskningsinstitutioner rundt om i verden. Forskningsgruppen har også forsket i kølet sædtransport som en metode til at erstatte transport af voksne genetisk modificerede mus. Ved at udføre in vitro -befrugtning med nedkølet sæd, det er muligt at forberede et stort antal genetisk modificerede mus på én gang. Med andre ord, nedkøling og transport af sædceller fra genetisk modificerede mus løser alle problemerne med levende dyretransport.

Ved hjælp af køletransportmetoden, forskerne gennemførte gensidige transporttest mellem Kumamoto University i det sydlige Japan og Asahikawa Medical University i nord, og mellem Kumamoto University og University of California Davis. Imidlertid, perioden, i hvilken musesæd kunne nedkøles og forblive levedygtig, var begrænset til tre dage. Efter den tid faldt sædens befrugtningsevne. Når man forsøger at transportere genetisk modificerede mus rundt om i verden, forlængelse af den sikre køleperiode var nødvendig.

Forskerne havde til formål at forbedre sædcellernes lave temperaturtolerance ved at tilføje quercetin, som er en antioxidant indeholdt i koldhærdige planter, og dimethylsulfoxid (DMSO), som er meget udbredt som et kryobeskyttende stof, til en konserveringsopløsning. De to stoffer forbedrede dramatisk koldkonserveret sædmotilitet og tillod dets befrugtningsevne at blive opretholdt i 10 dage. Ved hjælp af den nedkølede sæd, forskerne var i stand til at befrugte et æg in vitro og producere en normal mushvalp. Ud over, de undersøgte funktionen af ​​sæd behandlet med quercetin og DMSO i detaljer og fandt ud af, at aktiviteten af ​​de energiproducerende mitokondrier var forhøjet. Observation af sædcellerne med et fluorescensmikroskop afslørede, at quercetin ophobede sig midt i sædcellen, hvor mitokondrier er til stede. Resultaterne tyder på, at quercetin kan beskytte mitokondrier i sædceller.

"Denne forskning gør det muligt at transportere genetisk modificerede mus sikkert og let til forskningsorganisationer rundt om i verden, "sagde studieleder, Dr. Toru Takeo fra Kumamoto University. "Det forventes, at dette fremskynder international kollaborativ forskning og bidrager til udviklingen af ​​medicin og life science -forskning."

Dette forskningsresultat blev offentliggjort online i tidsskriftet Reproduktionens biologi den 8. november 2017.