Ett japanskt forskargrupp från Kumamoto University har lyckats utveckla en kylkonserveringsteknik som upprätthåller befruktningsfunktionen hos musceller i 10 dagar. Tidigare, den maximala frysperioden var begränsad till tre dagar, men genom att förlänga bevarandeperioden med över tre gånger det beloppet, det är nu möjligt att skicka spermier av genetiskt modifierade möss till forskningsorganisationer runt om i världen.
Många universitet och läkemedelsföretag bedriver forskning och utveckling med hjälp av genetiskt modifierade möss som har vissa gener manipulerade för att reproducera mänskliga sjukdomar. Eftersom dessa möss är användbara för uppgifter som att säkerställa läkemedels säkerhet eller undersöka orsaken till en sjukdom, de transporteras ofta till laboratorier runt om i världen. Det är vanligt att transportera levande möss i speciella behållare men det finns en risk att de kan dö på grund av stress under frakt, eller fly på grund av felaktig hantering eller en olycka. Detta är mycket oönskat ur djurskyddets och ekosystemens synvinkel.
Tidigare, Institute of Resource Development and Analysis vid Kumamoto University utvecklade en reproduktionsteknologi för att effektivt producera, Lagra, och leverera genetiskt modifierade möss; en teknik som nu används i forskningsinstitutioner runt om i världen. Forskargruppen har också bedrivit forskning om kyld spermatransport som ett sätt att ersätta transporten av vuxna genetiskt modifierade möss. Genom att utföra in vitro -befruktning med kyld sperma, det är möjligt att förbereda ett stort antal genetiskt modifierade möss på en gång. Med andra ord, kylning och transport av spermier från genetiskt modifierade möss löser alla problem med levande djurtransporter.
Med hjälp av den kylda transportmetoden, forskarna genomförde ömsesidiga transporttester mellan Kumamoto University i södra Japan och Asahikawa Medical University i norr, och mellan Kumamoto University och University of California Davis. Dock, perioden under vilken musens spermier kunde kylas och förbli livskraftig var begränsad till tre dagar. Efter den tiden minskade spermiernas befruktningsförmåga. När man försöker transportera genetiskt modifierade möss runt om i världen, förlängning av den säkra kyltiden var nödvändig.
Forskarna syftade till att förbättra lågtemperaturtoleransen för spermier genom att lägga till quercetin, som är en antioxidant som finns i kallhärdiga växter, och dimetylsulfoxid (DMSO), som ofta används som ett kryoskyddande ämne, till en konserveringslösning. De två ämnena förbättrade dramatiskt kallkonserverad spermiermotilitet och gjorde att dess befruktningsförmåga kunde bibehållas i 10 dagar. Använd den kylda spermien, forskarna kunde befrukta ett ägg in vitro och producera en normal musvalp. Dessutom, de undersökte funktionen hos spermier behandlade med quercetin och DMSO i detalj och fann att aktiviteten hos de energiproducerande mitokondrierna var förhöjd. Observation av spermierna med ett fluorescensmikroskop avslöjade att quercetin ackumulerades i mitten av spermierna där mitokondrier är närvarande. Resultaten tyder på att quercetin kan skydda mitokondrier i spermier.
"Denna forskning gör det möjligt att transportera genetiskt modifierade möss säkert och enkelt till forskningsorganisationer runt om i världen, "sa studieledaren, Dr Toru Takeo från Kumamoto University. "Det förväntas att detta påskyndar internationell samarbetsforskning och bidrar till utvecklingen av medicin och life science -forskning."
Detta forskningsresultat publicerades online i tidningen Reproduktionens biologi den 8 november 2017.
