Een Japans onderzoeksteam van de Kumamoto University is erin geslaagd een technologie voor het bewaren van de koeling te ontwikkelen die de bevruchtingsfunctie van muizensperma gedurende 10 dagen in stand houdt. Eerder, de maximale bevriezingsperiode was beperkt tot drie dagen, maar door de bewaringsperiode met meer dan het drievoudige te verlengen, het is nu mogelijk om sperma van genetisch gemodificeerde muizen naar onderzoeksorganisaties over de hele wereld te sturen.

Veel universiteiten en farmaceutische bedrijven houden zich bezig met onderzoek en ontwikkeling met behulp van genetisch gemodificeerde muizen waarvan bepaalde genen zijn gemanipuleerd om menselijke ziekten te reproduceren. Omdat deze muizen nuttig zijn voor taken zoals het vaststellen van de veiligheid van medicijnen of het onderzoeken van de oorzaak van een ziekte, ze worden vaak vervoerd naar laboratoria over de hele wereld. Het is gebruikelijk om levende muizen in speciale containers te vervoeren, maar het risico bestaat dat ze tijdens het transport door stress overlijden, of ontsnappen door verkeerd gebruik of een ongeval. Dit is zeer onwenselijk vanuit het oogpunt van dierenwelzijn en ecosysteembehoud.

Eerder, het Institute of Resource Development and Analysis aan de Kumamoto University ontwikkelde een technologie voor reproductieve engineering om efficiënt te produceren, winkel, en levering van genetisch gemodificeerde muizen; een technologie die nu wordt gebruikt in onderzoeksinstellingen over de hele wereld. De onderzoeksgroep heeft ook onderzoek gedaan naar gekoeld spermatransport als een methode om het transport van volwassen genetisch gemodificeerde muizen te vervangen. Door in-vitrofertilisatie uit te voeren met gekoeld sperma, het is mogelijk om in één keer een groot aantal genetisch gemodificeerde muizen te bereiden. Met andere woorden, het koelen en transporteren van het sperma van genetisch gemodificeerde muizen lost alle problemen op met het transport van levende dieren.

Met behulp van de gekoelde transportmethode, de onderzoekers voerden wederzijdse transporttests uit tussen de Kumamoto University in het zuiden van Japan en de Asahikawa Medical University in het noorden, en tussen Kumamoto University en de University of California Davis. Echter, de periode waarin het muizensperma kon worden gekoeld en levensvatbaar bleef, was beperkt tot drie dagen. Na die tijd nam het bevruchtend vermogen van het sperma af. Bij een poging om genetisch gemodificeerde muizen over de hele wereld te vervoeren, verlenging van de veilige koelperiode noodzakelijk was.

De onderzoekers probeerden de lage temperatuurtolerantie van sperma te verbeteren door quercetine toe te voegen, dat is een antioxidant die voorkomt in winterharde planten, en dimethylsulfoxide (DMSO), die veel wordt gebruikt als een cryoprotectieve stof, tot een conserveringsoplossing. De twee stoffen verbeterden de beweeglijkheid van het in de koude bewaarde sperma drastisch en zorgden ervoor dat het bevruchtend vermogen ervan 10 dagen kon worden gehandhaafd. Met behulp van het gekoelde sperma, de onderzoekers waren in staat om in vitro een eicel te bevruchten en een normale muizenpup te produceren. In aanvulling, ze onderzochten in detail de functie van sperma behandeld met quercetine en DMSO en ontdekten dat de activiteit van de energieproducerende mitochondriën verhoogd was. Observatie van het sperma met een fluorescentiemicroscoop onthulde dat quercetine zich ophoopte in het midden van het sperma waar mitochondriën aanwezig zijn. De resultaten suggereren dat quercetine de mitochondriën in sperma kan beschermen.

"Dit onderzoek maakt het mogelijk om genetisch gemodificeerde muizen veilig en gemakkelijk te vervoeren naar onderzoeksorganisaties over de hele wereld, " zei studieleider, Dr. Toru Takeo van Kumamoto University. "De verwachting is dat dit internationaal gezamenlijk onderzoek versnelt en bijdraagt ​​aan de ontwikkeling van geneeskunde en life science-onderzoek."

Dit onderzoeksresultaat is online geplaatst in het tijdschrift Biologie van reproductie op 8 november 2017.