Si bien los canguros y los koalas son más conocidos, los investigadores que estudian a los marsupiales a menudo usan zarigüeyas en experimentos de laboratorio, ya que son más pequeños y más fáciles de cuidar. Las zarigüeyas grises de cola corta, la especie utilizada en el estudio, están relacionadas con las zarigüeyas norteamericanas de cara blanca, pero son más pequeñas y no tienen bolsa.
Los investigadores de Riken utilizaron CRISPR para eliminar, o anular, un gen que codifica la producción de pigmentos. Apuntar a este gen significaba que si los experimentos funcionaban, los resultados serían obvios a simple vista: las zarigüeyas serían albinas si ambas copias del gen fueran eliminadas y moteadas, o mosaico, si se eliminara una sola copia.
La camada resultante incluyó una zarigüeya albina y una zarigüeya de mosaico (en la foto de arriba). Los investigadores también criaron a los dos, lo que resultó en una camada de zarigüeyas completamente albinas, lo que demuestra que la coloración era un rasgo genético heredado.
Los investigadores tuvieron que sortear algunos obstáculos para editar el genoma de la zarigüeya. Primero, tuvieron que calcular el momento de las inyecciones de hormonas para preparar a los animales para el embarazo. El otro desafío fue que los huevos de marsupiales desarrollan una capa gruesa a su alrededor, llamada cáscara mucoide, poco después de la fertilización. Esto dificulta la inyección del tratamiento CRISPR en las células. En sus primeros intentos, las agujas no penetraban en las células o las dañaban para que los embriones no pudieran sobrevivir, dice Kiyonari.
Los investigadores se dieron cuenta de que sería mucho más fácil aplicar la inyección en una etapa anterior, antes de que la capa alrededor del huevo se endureciera demasiado. Al cambiar cuándo se apagaban las luces en los laboratorios, los investigadores lograron que las zarigüeyas se aparean más tarde en la noche para que los huevos estén listos para trabajar en la mañana, aproximadamente un día y medio después.
Luego, los investigadores utilizaron una herramienta llamada taladro piezoeléctrico, que utiliza carga eléctrica para penetrar más fácilmente en la membrana. Esto les ayudó a inyectar las células sin dañarlas.
“Creo que es un resultado increíble”, dice Richard Behringer, genetista de la Universidad de Texas. “Han demostrado que se puede hacer. Ahora es el momento de hacer la biología ”, agrega.
Las zarigüeyas se han utilizado como animales de laboratorio desde la década de 1970, y los investigadores han intentado editar sus genes durante al menos 25 años, dice VandeBerg, quien comenzó a intentar crear la primera colonia de zarigüeyas de laboratorio en 1978. También fueron el primer marsupial en tener su genoma completamente secuenciado, en 2007.
Los biólogos comparativos esperan que la capacidad de modificar genéticamente las zarigüeyas les ayude a aprender más sobre algunos de los aspectos únicos de la biología marsupial que aún no han sido decodificados. “Encontramos genes y genomas marsupiales que no tenemos, por lo que crea un misterio en cuanto a lo que están haciendo”, dice. Rob Miller, inmunólogo de la Universidad de Nuevo México, que utiliza zarigüeyas en su investigación.
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