Innowacyjne badanie ujawniło potencjał niechirurgicznej techniki sterylizacji kotów domowych. Po raz pierwszy zespół naukowców z Massachusetts General Hospital (MGH), będący częścią systemu Mass General Brigham (MGB), wykazał zdolność pojedynczej dawki terapii genowej do wywołania długotrwałej antykoncepcji u kotów.

Odkrycia, opublikowane w czasopiśmie Komunikacja naturymoże zrewolucjonizować dobrostan zwierząt i stanowić realną alternatywę dla chirurgicznej sterylizacji.

Do tej pory zwalczanie niechcianego rozrodu u kotek odbywało się głównie poprzez sterylizację, która polega na chirurgicznym usunięciu jajników i macicy. Obecnie nie istnieją żadne środki antykoncepcyjne, które zapewniałyby trwałą sterylizację zwierząt domowych.

Przełomowe odkrycie w zakresie kontroli populacji kotów

Odkrycie potencjału antykoncepcyjnego hormonu antymüllerowskiego (AMH) – hormonu naturalnie wytwarzanego przez jajniki u kobiet i jądra u mężczyzn – utorowało drogę do tego przełomu. Dr Patricia K. Donahoe, współautorka badania i dyrektorka Laboratoriów Badawczych Chirurgii Dziecięcej w MGH, zauważyła, że ​​AMH to niesteroidowy hormon występujący naturalnie.

Dr David Pépin, starszy badacz z MGH i Harvard Medical School, jako pierwszy zdał sobie sprawę, że wzrost poziomu AMH może hamować wzrost pęcherzyków jajnikowych, zapobiegając w ten sposób owulacji i zapłodnieniu. Uświadomienie sobie tego zrodziło się, gdy prowadził badania nad zastosowaniem AMH do ochrony rezerwy jajnikowej u kobiet poddawanych chemioterapii.

Po wstępnych ustaleniach, opublikowanych w 2017 r., dr Pépin i jego zespół zastosowali badania AMH u kotów. Tworząc wektor do terapii genowej wirusów związanych z adenowirusami (AAV), byli w stanie znacznie zwiększyć poziom AMH u kotów domowych. Wektor ten zawierał zmodyfikowaną wersję kociego genu AMH. Warto zauważyć, że podobne wektory AAV zostały zatwierdzone przez FDA i z powodzeniem stosowane w terapiach u ludzi w celu dostarczania genów terapeutycznych.

Jak działa terapia genowa w przypadku sterylizacji kotów

„Mięśnie kota zaczynają wytwarzać AMH po pojedynczym wstrzyknięciu wektora terapii genowej. To podnosi ogólny poziom AMH około 100 razy wyższy niż zwykle” – powiedział dr Pépin.

Zespół badawczy przetestował teorię, lecząc sześć kotek dwiema różnymi dawkami terapii genowej. Trzymali trzy koty jako kontrolę i obserwowali je wszystkie przez ponad dwa lata.

W tym czasie wystawiali kotki na kontakt z samcem na dwie próby krycia, z których każda trwała cztery miesiące. Przez cały okres próbny naukowcy ściśle monitorowali hormony reprodukcyjne kotów, cykle jajnikowe i płodność.

Zespół badawczy zachwycony wynikami

W przeciwieństwie do kotów kontrolnych, z których wszystkie urodziły kocięta, żaden z kotów poddanych terapii genowej nie zaszedł w ciążę. Co ciekawe, pomimo zahamowania rozwoju pęcherzyków jajnikowych i owulacji, leczenie nie miało negatywnego wpływu na podstawowe hormony, takie jak estrogen, i nie powodowało żadnych skutków ubocznych, co podkreśla jego bezpieczeństwo i tolerancję.

„Leczenie utrzymywało wysoki poziom AMH przez ponad dwa lata i jesteśmy przekonani, że te poziomy antykoncepcji utrzymają się u zwierząt znacznie dłużej” – powiedział współautor badania, dr Philippe Godin. Zaznaczył jednak, że aby potwierdzić te obiecujące wyniki, potrzebne są dalsze badania na większej liczbie kotów.

Przełomowe badanie sterylizacji kotów było możliwe dzięki finansowaniu z Fundacji Michelson Found Animals. Ta fundacja oferuje nagrodę w wysokości 25 milionów dolarów naukowcom, którzy opracują niechirurgiczną metodę sterylizacji psów i kotów.

Dr Gary K. Michelson, założyciel Michelson Philanthropies i Michelson Found Animals Foundation, pochwalił przełomowe odkrycie zespołu: „To kamień milowy w naszych dążeniach do zapewnienia właścicielom zwierząt alternatywy dla chirurgicznej kastracji i kastracji. Niechirurgiczny środek sterylizujący dla zwierząt domowych i towarzyszących zmieni dobrostan zwierząt”.

Przyszłość należy teraz do terapii genowej sterylizacji kotów

Dr Pépin przyznał, że technologia może wydawać się wyprzedzać swoje czasy. Infrastruktura potrzebna do wyprodukowania wystarczającej liczby procedur sterylizacji kotów za pomocą terapii genowej jeszcze nie istnieje.

Naukowiec pozostaje jednak optymistą co do możliwości: „Naszym celem jest pokazanie, że bezpieczną i skuteczną trwałą antykoncepcję u zwierząt towarzyszących można osiągnąć za pomocą terapii genowej. Mamy nadzieję, że wraz ze wzrostem możliwości produkcji wektorów wirusowych wraz z rozwojem terapii genowej u ludzi, dostarczanie tego środka antykoncepcyjnego w terenie w celu kontrolowania populacji kotów przebywających poza domem stanie się wykonalne”.

Innowacyjne badania obejmowały wspólny zespół badaczy z MGH, Centrum Ochrony i Badań nad Zagrożonymi Przyrodami w Zoo i Ogrodzie Botanicznym w Cincinnati oraz Centrum Terapii Genowej Horae na Uniwersytecie Medycznym Massachusetts.

Badanie stanowi monumentalny krok w dziedzinie dobrostanu zwierząt, oferując potencjalnie przełomową alternatywę dla obecnych praktyk sterylizacji kotów. Jednak odkrycia wymagają dalszych badań i rozwoju odpowiedniej infrastruktury produkcyjnej do powszechnego wdrożenia. Niezależnie od tego badania wskazują na świetlaną i pełną nadziei przyszłość niechirurgicznych metod antykoncepcji w populacjach zwierząt.

Więcej o sterylizacji chirurgicznej

Sterylizacja jest powszechną procedurą weterynaryjną wykonywaną w celu sterylizacji kotów i sterylizacji innych samic zwierząt domowych, aby zapobiec ich rozmnażaniu. Technicznym terminem tej procedury jest owariohisterektomia. Ta operacja chirurgiczna polega na usunięciu macicy i jajników u samic.

Uproszczony przegląd procesu:

Przygotowanie

Zwierzę jest zwykle poddawane znieczuleniu ogólnemu, aby nie odczuwało bólu podczas zabiegu. Lekarz weterynarii może również przeprowadzić badanie przedoperacyjne, aby sprawdzić ogólny stan zdrowia zwierzęcia i gotowość do zabiegu.

Operacja

Lekarz weterynarii wykonuje małe nacięcie, zwykle na brzuchu zwierzęcia. Poprzez to nacięcie usuwa się oba jajniki i macicę.

Powrót do zdrowia

Po operacji nacięcie jest zszywane. Opieka pooperacyjna polega na zapewnieniu zwierzęciu komfortu podczas gojenia się rany chirurgicznej i obserwowaniu ewentualnych objawów powikłań. Zwierzę może mieć przepisane leki przeciwbólowe i/lub antybiotyki, a także może być konieczne ograniczenie jego aktywności fizycznej na jakiś czas.

Sterylizacja ma kilka zalet poza zapobieganiem niechcianym miotom zwierząt domowych. Eliminuje ryzyko wystąpienia chorób jajników i macicy, takich jak ropomacicze (potencjalnie zagrażające życiu zakażenie macicy) oraz nowotwory jajnika i macicy. Sterylizacja może również zmniejszyć ryzyko raka sutka, zwłaszcza jeśli zostanie przeprowadzona przed pierwszym cyklem rui zwierzęcia.

Co więcej, sterylizacja eliminuje cykl rui, który u niektórych zwierząt może powodować zachowania, które mogą być problematyczne dla właścicieli zwierząt domowych, takie jak wycie lub próby ucieczki w celu znalezienia partnera.

Ryzyka

Jednak, podobnie jak w przypadku każdego zabiegu chirurgicznego, sterylizacja wiąże się z ryzykiem, takim jak powikłania po znieczuleniu lub możliwość infekcji pooperacyjnej. Lekarze weterynarii zwykle podejmują środki ostrożności, aby zminimalizować to ryzyko, a dla większości zwierząt domowych korzyści ze sterylizacji znacznie przewyższają potencjalne wady.

Czas zabiegu może być różny, ale często wykonuje się go, gdy zwierzę ma kilka miesięcy. Jest to temat, który należy omówić z lekarzem weterynarii, ponieważ optymalny czas może zależeć od konkretnego zwierzęcia i jego ogólnego stanu zdrowia.

Więcej o terapii genowej

Terapia genowa to rewolucyjne podejście medyczne, które wykorzystuje geny do zapobiegania chorobom lub ich leczenia. Koncepcja opiera się na wprowadzaniu, usuwaniu lub zmianie materiału genetycznego w komórkach człowieka. Według stanu na koniec mojej wiedzy we wrześniu 2021 r. istnieją głównie cztery rodzaje terapii genowej:

Zastąpienie zmutowanego genu

Takie podejście polega na zastąpieniu zmutowanego lub wadliwego genu zdrową kopią.

Inaktywacja lub wybicie zmutowanego genu

Jeśli mutacja genu powoduje wytwarzanie problematycznego białka, zmutowany gen można wyłączyć, aby nie wytwarzał już szkodliwego białka.

Wprowadzenie nowego genu

Do organizmu można wprowadzić nowy gen, który pomoże mu zwalczyć określoną chorobę. Ta strategia jest często stosowana w przypadku chorób, które nie są spowodowane mutacjami genów, takich jak niektóre rodzaje raka.

Edycja genów

Korzystając z narzędzi takich jak CRISPR/Cas9, naukowcy mogą edytować genom w bardziej precyzyjny sposób, zmieniając sekwencję określonego genu.

Terapia genowa jest podawana za pośrednictwem nosiciela lub „wektora”, często wirusa, który został zmodyfikowany genetycznie w celu przenoszenia ludzkiego DNA. Najpopularniejszym rodzajem wektora stosowanego w terapii genowej jest wirus, ponieważ wirusy są naturalnie dobre w infiltracji komórek.

Te wektory to zwykle wirusy, które zostały genetycznie zmienione, aby przenosić ludzkie DNA. Wirusy związane z adenowirusami (AAV) są często stosowane, ponieważ nie powodują chorób.

Terapie genowe mogą być prowadzone ex vivo (poza organizmem), gdzie komórki są pobierane od pacjenta, modyfikowane w laboratorium, a następnie zwracane pacjentowi, lub in vivo (wewnątrz ciała), gdzie geny są dostarczane bezpośrednio do komórek pacjenta .

Obiecująca przyszłość terapii genowej

Terapia genowa jest bardzo obiecująca i ma potencjał w leczeniu wielu chorób, takich jak zaburzenia dziedziczne, niektóre rodzaje raka i niektóre infekcje wirusowe. Kilka terapii genowych zostało zatwierdzonych przez organy regulacyjne, takie jak amerykańska FDA, dla schorzeń, w tym niektórych rodzajów białaczki (Kymriah, Yescarta), rdzeniowego zaniku mięśni (Zolgensma) i określonego typu dziedzicznej ślepoty (Luxturna).

Chociaż terapia genowa ma ogromny potencjał, wiąże się również z wyzwaniami i ryzykiem. Należą do nich reakcje immunologiczne, problemy z dostarczeniem materiału genetycznego do odpowiednich komórek, możliwość spowodowania szkodliwej mutacji oraz kwestie związane z produkcją i rejestracją takich terapii. Ponadto terapie genowe są często bardzo drogie.

Badania w dziedzinie terapii genowej są w toku i mogą w przyszłości rozszerzyć możliwości leczenia wielu schorzeń. Jednak nadal pozostaje wiele do zrobienia, aby te terapie były bezpieczne, skuteczne i dostępne.

Godne uwagi wsparcie finansowe pochodziło z Michelson Prize & Grants, programu The Michelson Found Animals Foundation, któremu współprzewodniczą dr Gary K. Michelson i Alya Michelson, Fundacji Joanie Bernard oraz oddziału chirurgii Massachusetts General Hospital. Współautorami badania są Lindsey M. Vansandt, Marie-Charlotte Meinsohn, Guangping Gao, Dan Wang i William F. Swanson.

—-

Sprawdź nas w EarthSnap, bezpłatnej aplikacji stworzonej przez Erica Rallsa i Earth.com.