Oamenii de ştiinţă israelieni au crescut în laborator o entitate care seamănă foarte mult cu un embrion uman timpuriu, fără a folosi spermă, ovule sau uter. Echipa de la Institutul Weizmann spune că „modelul de embrion", realizat cu ajutorul celulelor stem, arată ca un model „ca la carte" al unui embrion real de 14 zile. Acesta a eliberat chiar şi hormoni care au făcut ca un test de sarcină să devină pozitiv în laborator. Ambiţia modelelor embrionare este aceea de a oferi o modalitate etică de a înţelege primele momente ale vieţii umane.
Primele săptămâni după ce un spermatozoid fertilizează un ovul reprezintă o perioadă de schimbări dramatice, de la o colecţie de celule indistincte la ceva care, în cele din urmă, devine recognoscibil după o ecografie a copilului.
Această perioadă crucială este o sursă majoră de avorturi spontane şi defecte congenitale, dar este foarte puţin înţeleasă.
„Este o cutie neagră şi nu este un clişeu - cunoştinţele noastre sunt foarte limitate", spune profesorul Jacob H. Hanna, de la Institutul de Ştiinţe Weizmann.
Materialul de plecare
Cercetarea embrionară este dificilă din punct de vedere juridic, etic şi tehnic. Dar există acum un domeniu în plină dezvoltare care imită dezvoltarea embrionară naturală.
Noua reuşită, publicată miercuri, 6 septembrie, în revista Nature, este descrisă de către echipa israeliană ca fiind primul model embrionar „complet" care imită toate structurile cheie care apar în embrionul timpuriu.
„Este cu adevărat o imagine ca la manual a unui embrion uman din ziua 14 (de două săptămâni) „care nu a mai fost realizat până acum", spune profesorul Jacob H. Hanna, unul dintre autorii studiului.
Anterior, în luna iunie, o echipă din Statele Unite a anunţat că a reuşit crearea unor modele de embrioni sintetici umani din celule stem, fără spermatozoizi sau ovule, care imită unele dintre caracteristicile unui embrion natural, acest model însă nefiind unul complet, lipsindu-i unele caracteristici ale unui embrion integral.
În loc de spermatozoizi şi ovule, materialul de plecare în această nouă reuşită a fost reprezentat de celule stem naive care au fost reprogramate pentru a dobândi potenţialul de a deveni orice tip de ţesut din organism.
Apoi, s-au folosit substanţe chimice pentru a determina aceste celule stem să devină patru tipuri de celule care se găsesc în primele stadii ale embrionului uman:
- celulele epiblastului, care devin embrionul propriu-zis (sau fătul);
- celule trofoblaste, care devin placenta;
- celule hipoblaste, care devin sacul vitelin de susţinere;
- celulele mezodermului extraembrionar;
În total, 120 dintre aceste celule au fost amestecate într-un raport precis, iar apoi oamenii de ştiinţă au aşteptat.
Aproximativ 1% din amestec a început să se asambleze spontan într-o structură care seamănă, dar nu este identică, cu un embrion uman.
„Acord un mare credit celulelor - trebuie să aduci amestecul potrivit şi să ai mediul potrivit şi, pur şi simplu, acestea pornesc", spune profesorul Hanna.
„Este un fenomen uimitor".
Embrionul uman sintetic ridică probleme de etică
Modele de embrioni au fost lăsate să crească şi să se dezvolte până când au fost comparabile cu un embrion la 14 zile după fertilizare.
În multe ţări, aceasta este limita legală pentru cercetarea embrionară.
Profesorului Hanna, descrier arhitectura 3D extrem de fină a modelului de embrion: trofoblastul, care în mod normal ar deveni placenta, învelind embrionul, şi include cavităţile - numite lacune - care se umplu cu sângele mamei pentru a transfera nutrienţii către copil.
Există un sac vitelin, care are unele dintre rolurile ficatului şi rinichilor, şi un disc embrionar bilaminar - una dintre caracteristicile cheie ale acestui stadiu de dezvoltare a embrionului.
Oamenii de ştiinţă speră că modelele embrionare îi pot ajuta pe oamenii de ştiinţă să explice cum apar diferite tipuri de celule, să asiste la primii paşi în construirea organelor corpului sau să înţeleagă bolile genetice sau ereditare.
Deja, acest studiu arată că alte părţi ale embrionului nu se vor forma decât dacă celulele timpurii ale placentei îl pot înconjura.
Se vorbeşte chiar despre îmbunătăţirea ratelor de succes ale fertilizării in vitro (FIV), ajutând la înţelegerea motivelor pentru care unii embrioni nu reuşesc sau folosind modelele pentru a testa dacă medicamentele sunt sigure în timpul sarcinii.
Profesorul Robin Lovell Badge, care cercetează dezvoltarea embrionară la Institutul Francis Crick, spune că aceste modele de embrioni „arată destul de bine" şi „arată destul de normal".
„Cred că este bine, cred că este foarte bine făcut, totul are sens şi sunt destul de impresionat de asta", spune el.
Dar rata actuală de eşec de 99% ar trebui să fie îmbunătăţită, adaugă el.
Ar fi greu de înţeles ce nu merge bine în cazul unui avort spontan sau al infertilităţii dacă modelul nu reuşeşte să se asambleze singur în majoritatea timpului.
Distinct din punct de vedere legal
Noua cercetare ridică, de asemenea, întrebarea dacă dezvoltarea embrionară ar putea fi imitată dincolo de stadiul de 14 zile.
Acest lucru nu ar fi ilegal, nici măcar în Marea Britanie, deoarece modelele embrionare sunt distincte din punct de vedere legal de embrioni.
„Unii vor saluta acest lucru - dar altora nu le va plăcea", spune profesorul Lovell-Badge.
Şi cu cât aceste modele se apropie mai mult de un embrion real, cu atât mai multe întrebări etice ridică.
Nu sunt embrioni umani normali, ci modele de embrioni, dar sunt foarte apropiate de aceştia.
„Aşadar, ar trebui să fie reglementaţi în acelaşi mod ca în cazul unui embrion uman normal", crede cercetătorul.
Profesorul Alfonso Martinez Arias, de la departamentul de ştiinţe experimentale şi de sănătate de la Universitatea Pompeu Fabra, a declarat că este „o cercetare extrem de importantă".
„Prin această lucrare s-a reuşit, pentru prima dată, construirea fidelă a structurii complete [a unui embrion uman] din celule stem" în laborator, „deschizând astfel noi perspective asupra evenimentelor care duc la formarea planului corpului uman", a spus el.
Cercetătorii subliniază că ar fi lipsit de etică, ilegal şi, de fapt, imposibil de realizat o sarcină folosind aceste modele de embrioni - asamblarea celor 120 de celule împreună depăşeşte punctul în care un embrion ar putea fi implantat cu succes în mucoasa uterină.
(Sursa: BBC, Foto artricol: Un model de embrion uman derivat din celule stem care prezintă celule albastre (embrionul), celule galbene (sacul vitelin) şi celule roz (placenta). Creiddit: Institututl Weizmann)
