Uma edição que vale por 12. A publicação destaca análises anuais dos principais setores da pecuária brasileira.

Informação com credibilidade há 17 anos!

GENÉTICA

SALTO NA TECNOLOGIA

Brasil terá seu primeiro sumário elaborado com base na seleção genômica

Os avanços da ciência genômica têm sido sucessivos na atividade pecuária desde 1980, quando começaram as primeiras experiências com marcadores moleculares em espécies de interesse econômico. Em 2009, não foi diferente. A publicação dos resultados do Genoma do Boi serviu de base para a descoberta e validação de 35 mil novos marcadores, número que já aumentou para 50 mil. A expectativa leva a um gigantesco salto nos próximos três anos. “Estamos trabalhando para uma segunda geração de chips que poderá conter mais de 500 mil marcadores SNPs”, relata Alexandre Rodrigues Caetano, pesquisador da Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia. Chip é o nome dado à plataforma tecnológica utilizada para a identificação de fragmentos de DNA, e SNP é a sigla para Single Nucleotide Polymorphism (Polimorfismo de Nucleotídeo Único) – frações do genoma que podem ser responsáveis pelo controle de uma característica e que são passadas para as gerações futuras.

Caetano da Embrapa: “A tecnologia será sólida e real quando associada aos programas de avaliação e melhoramento”

Entretanto, não será preciso esperar muito para presenciar novidades. Pesquisas da Embrapa Gado de Leite estão avançadas e culminarão com o lançamento do primeiro sumário elaborado com base na seleção genômica ainda no primeiro semestre de 2010, algo que só existia nos Estados Unidos até então. O processo pode ir um pouco além do que está disponível no mercado atualmente, identificando-se uma maior parcela da variabilidade genética existente entre os genes para determinada característica, como a maciez de carne, por exemplo. “Ninguém sabe ao certo quanto da variabilidade genética os painéis de marcadores disponíveis atualmente são capazes de identificar. Só sabemos que é pouco, talvez 20%. Ou seja, o animal positivo para todos os marcadores desses painéis o seria para 20% do total e poderia ser negativo para o restante”, explica Caetano.

Segundo o pesquisador, os 50 mil marcadores descobertos recentemente contribuirão para se conhecer um percentual mais elevado dessa variância, quem sabe acima de 70%, e o refinamento da ferramenta com mais de 300 mil SNPs, já em andamento, poderá elevar este número para 90%. Vale lembrar que não se trata da acurácia de um marcador para a característica, pois este cálculo demandará mais alguns anos de pesquisa e maior atenção na seleção genética convencional. “A tecnologia de marcadores para seleção genômica será sólida e real quando associada aos programas de avaliação e melhoramento existentes. Os pecuaristas ainda cometem erros técnicos na aplicação das DEPs, e é daí que surgem as limitações. É preciso haver muita educação para que tirem o máximo de proveito da tecnologia, agregando valor real ao seu rebanho e obtendo os devidos retornos”, destaca Caetano. No curto prazo, a pecuária leiteira seria a maior beneficiada com o advento da seleção genômica.

Um criador de raça leiteira que prova dez touros em teste de progênie investe, de acordo com cálculos dos pesquisadores, R$ 500 mil, além dos muitos anos de espera para fazer o necessário controle leiteiro de todas as filhas dos reprodutores. Com a nova ferramenta genética, o gasto poderá ser reduzido pela metade, pois se conhecerá o potencial genético de transmissão logo após o nascimento do animal. Portanto, o criador conseguirá reduzir o número de touros enviados para o teste de progênie.

Até passado recente, era impossível imaginar tais conquistas, mas a evolução constante da tecnologia trouxe a seleção genômica para um plano mais concreto. Principalmente, em virtude do barateamento dos custos. A melhora dos chips aumentou significativamente a velocidade de processamento e baixou os preços da geração de dados moleculares de US$ 5 para fração de centavo por informação gerada, possibilitando também a terceirização dos equipamentos, muito utilizada pelos grandes laboratórios de saúde animal para oferecer o serviço de marcadores moleculares no mercado brasileiro. Antes, a genotipagem de um animal com 50 mil marcadores custaria em torno de R$ 500 mil, hoje chega a US$ 200.

Pelo da cauda é a forma mais comum de coletar amostra de DNA

Apesar dos avanços, é difícil identificar exatamente quais regiões cromossômicas dos bovinos correspondem às características genéticas de interesse econômico na pecuária. Os 35 mil marcadores garimpados pelo Bovine HapMap – realizado em paralelo aos estudos do Genoma do Boi – e os outros 50 mil identificados posteriormente são uma contribuição ímpar para as ferramentas de pesquisa. E esta, sim, é que vai se encarregar da identificação. No HapMap, por exemplo, foram conduzidos estudos com as raças taurinas e zebuínas, como Gir, Brahman e Nelore. A Embrapa também criou um braço de estudos denominado Rede Genômica Animal, que já possui projetos importantes em fase de avaliação, tais como “Seleção genômica para resistência ao carrapato”, liderado pela Embrapa Pecuária Sul. Também trabalha para desenvolver parcerias para implementar a Seleção Genômica na Raça Nelore, junto aos programas de avaliação da Embrapa Gado de Corte.

Se o uso dos marcadores como apoio na seleção genética se resume a alguns pecuaristas mais entusiastas da biotecnologia, o mesmo não pode ser dito para a identificação de paternidade por exame de DNA, que ganha cada vez mais adeptos. No início, o serviço se restringia a associações de raça, para agregar uma maior consistência ao registro genealógico. Hoje, muitas propriedades rurais utilizam- no para apurar o desempenho dos seus touros em rebanhos múltiplos durante a estação de monta, especialmente em programas de inseminação artificial. “O produtor conseguiu enxergar uma funcionalidade no teste de DNA que ele não imaginava possível: saber quantos filhos cada um de seus touros deixou ao final de uma estação e qual a qualidade genética destas progênies. O sucesso atribui-se à sua praticidade na validação dos resultados”, explica o coordenador do Programa Igenity no Brasil, Guilherme Gallerani.

Para Gallerani do Igenity adesão aos marcadores ocorre de maneira gradual

Perspectivas para o futuro

Os chips de genotipagem de alta densidade, capazes de analisar dezenas de milhares de marcadores SNP, foram responsáveis por grandes avanços na identificação de genes. Até seu desenvolvimento, um estudo inicial de mapeamento em bovinos era tipicamente executado com um máximo de 150 marcadores e se estendia por meses. Atualmente, a genotipagem de uma amostra com chip de 50 mil marcadores fica pronta em questão de dias. No caso dos bovinos, os chips atuais são mais adequados para estudos com a maioria das raças taurinas. Negociações para desenvolvimento de um novo chip, com mais marcadores, derivados de um número maior de raças, estão em andamento. Uma nova onda de tecnologias de sequenciamento de ácidos nucleicos está prestes a ser lançada no mercado e promete gerar uma nova revolução no campo das ciências genômicas. Uma empresa detém plataforma que permitirá sequenciar um genoma mamífero em algumas horas a um custo total entre US$ 500 e US$ 1000. Quando disponível, metodologias como essa mudarão completamente a maneira como se prospecta marcadores SNP e poderão tornar obsoletos os chips de genotipagem de alta densidade.

A única certeza que se tem do futuro é que os próximos anos trarão grandes e estimulantes avanços para o melhoramento animal. As contribuições para seleção genômica já são imensuráveis. A alta cobertura do genoma com marcadores (1 marcador a cada 50.000 pares de bases) torna possível obter o valor genômico sem a coleta da medida fenotípica do indivíduo. Uma outra forma de utilizar os marcadores moleculares no melhoramento do rebanho seria na erradicação de doenças hereditárias, como já ocorre com a Bovine Leukocite Adhesion Deficiency, que anula a imunidade do animal e é altamente letal, e a Complex Vertebral Mal Formation, má-formação que pode, inclusive, causar abortos e estragos severos no aparelho reprodutivo da vaca. Para ambas as doenças, testes de DNA já são 100% eficazes. São marcadores utilizados comercialmente e constam em catálogos de touros holandeses nos Estados Unidos. Contribuíram os pesquisadores Alexandre Rodrigues Caetano, Embrapa Recursos Genéticos e Biotecnologia, e Marcos Vinícius G. B. da Silva, Embrapa Gado de Leite.

Marcadores no Brasil

A tecnologia dos marcadores moleculares para utilização de forma prática como ferramenta de seleção, manejo ou em estratégias de marketing ainda é bastante recente no Brasil. Desta forma, a adesão dos criadores ocorre de maneira gradual. “Muitos pecuaristas que iniciaram analisando poucos animais, hoje já avançam e utilizam em novas categorias. Os pioneiros do uso da tecnologia já começam a colher frutos por meio do ganho genético já nas primeiras gerações”, acredita Guilherme Gallerani. De acordo com ele, descobertas aconteceram neste ano. O Perfil Igenity Corte Zebuínos passou a contar com 11 características produtivas, anteriormente eram apenas cinco, e iniciou-se a disponibilização da informação molecular também na forma de Valor Genético Molecular (VGM) e não mais somente por escores. “Isto possibilitou aos produtores utilizar uma informação mais detalhada no seu processo de melhoramento. Além disso, em breve serão lançados painéis específicos para raças com uma quantidade maior de marcadores e um percentual de explicação da característica mais robusto”, assinala Gallerani.