Pela primeira vez na historia os cientistas modificaram geneticamente formigas para que elas não tenham o seu sentido do olfato, afetando a capacidade de comunicação dos animais.
Os cientistas usaram a polêmica tecnologia CRISPR para perturbar a capacidade das formigas de se comunicarem, forragearem ou competirem para ser uma rainha, já que suas antenas e circuitos cerebrais não conseguiram se desenvolver completamente.
Embora o sistema ainda não tenha sido testado em seres humanos, os pesquisadores acreditam que um dia pode ser usado para tratar condições que afetam a comunicação social, incluindo esquizofrenia e depressão.
No estudo, pesquisadores da Universidade da Pensilvânia e NYU School of Medicine fizeram mutações em formigas, revelando a base molecular de seu comportamento social.
O Dr. Robert Bonasio, um dos autores do estudo, disse: “Insetos sociais como formigas são modelos excepcionais para estudar como a regulação de genes afeta o comportamento”.
O estudo examinou a formiga de salto indiana, uma espécie em que qualquer trabalhadora pode se transformar em uma pseudo-rainha na ausência da verdadeira rainha e estabelecer o domínio em sua colônia.
O Dr. Danny Reinberg, um dos autores do estudo, disse: “Descobrimos que essa espécie de formiga pode ser o primeiro modelo a permitir a análise funcional profunda dos genes que regulam a interação social em uma sociedade complexa”.
Os pesquisadores usaram a tecnologia CRISPR-Cas9 para engenharia genética da espécie de diferentes maneiras que mudaram dramaticamente seus comportamentos sociais e reprodutivos.
CRISPR-Cas9 é uma ferramenta genética que pode “cortar e colar” pequenas seções de DNA.
O estudo
No estudo, os pesquisadores usaram CRISPR-Cas9 para eliminar uma parte de um gene olfativo essencial chamado orco.
Como essa edição genética ocorre em DNA, ela passa de geração em geração, criando muitos mutantes orco.
Estas formigas mutantes já não possuem as instruções genéticas para produzirem a proteína Orco, que é crítica para o olfato.
Ao observar as formigas com este gene mutante, os pesquisadores descobriram que as formigas apresentavam comportamento anti-social.
Isso incluiu não interagir com outras formigas na colônia, não buscar comida e não exibir preparações pré-acasaladas.
Os pesquisadores descobriram que os mutantes do gene orco não conseguiram crescer projeções em neurônios no centro do cheiro do cérebro da formiga – o glomérulo.
Para exibir comportamentos sociais cooperativos, as formigas dependem de odores químicos chamados de feromônios.
O gene orco codifica o co-receptor de todos os receptores de odor e as mutações no orco afetam significativamente o sentido do cheiro das formigas e, portanto, a comunicação social.
O Dr. Claude Desplan, um dos autores do estudo, acrescentou: “Enquanto o comportamento das formigas não se estende diretamente aos seres humanos, acreditamos que este trabalho promete avançar nossa compreensão da comunicação social, com o potencial de moldar o projeto de pesquisas futuras sobre distúrbios como esquizofrenia, depressão ou autismo que interferem com isso”.