Dezvoltarea embrionară umană şi formarea timpurie a organelor rămân în mare parte neexplorate din cauza problemelor etice legate de utilizarea embrionilor pentru cercetare, precum şi a disponibilităţii limitate a materialelor de studiat.
Într-un articol publicat joi, în revista Cell Stem Cell, o echipă de cercetători din China raportează pentru prima dată crearea unor structuri asemănătoare embrionilor din celule stem embrionare de maimuţă.
De asemenea, cercetătorii au transferat aceste structuri asemănătoare embrionilor în uterul maimuţelor femele şi au stabilit că structurile au fost capabile să se implanteze şi să provoace un răspuns hormonal similar sarcinii.
„Mecanismele moleculare ale embriogenezei şi organogenezei umane sunt în mare parte neclare", spune coautorul Zhen Liu de la Academia Chineză de Ştiinţe (CAS) din Shanghai.
Întrucât maimuţele sunt strâns înrudite cu oamenii din punct de vedere evolutiv, cercetătorii speră că studiul acestor modele va aprofunda înţelegerea privind dezvoltarea embrionară umană, inclusiv pentru a face lumină asupra unora dintre cauzele avorturilor spontane timpurii.
„În această cercetare am creat un sistem asemănător cu un embrion care poate fi indus şi cultivat pe termen nelimitat", spune autorul corespondent Qiang Sun, de la CAS.
Autorii speră că studiul va oferi şi noi instrumente şi perspective pentru explorarea ulterioară a embrionilor şi a sănătăţii medicale reproductive.
Cercetătorii au început cu celule stem embrionare de macac, pe care le-au expus la o serie de factori de creştere în culturi celulare. Aceşti factori au indus celulele stem să formeze structuri asemănătoare embrionilor, pentru prima dată folosind celule de primate neumane.
Atunci când au fost studiate la microscop, s-a constatat că structurile asemănătoare embrionilor, numite şi blastoizi, aveau o morfologie similară cu cea a blastocitelor naturale.
Cercetătorii spun că pe măsură ce s-au dezvoltat in vitro, acestea au format aranjamente care semănau cu amniosul şi sacul vitelin şi că blastoizii au început să formeze tipurile de celule care, în cele din urmă, alcătuiesc cele trei straturi germinative ale corpului.
Folosind secvenţierea ARN monocelulară cercetătorii au mai arătat că diferitele tipuri de celule găsite în cadrul structurilor aveau modele de expresie genetică similare cu celulele găsite în blastocitele naturale sau în embrionii post-implantare.
Blastoizii au fost apoi transferaţi în uterul a 8 maimuţe femele; la 3 din cele 8, structurile s-au implantat. Această implantare a dus la eliberarea de progesteron şi gonadotropină corionică, hormoni asociaţi în mod normal cu sarcina.
Blastoizii au format, de asemenea, saci de gestaţie timpurie, structuri pline de lichid care se dezvoltă la începutul sarcinii pentru a cuprinde un embrion şi lichidul amniotic.
Cu toate acestea, nu au format fetuşi, iar structurile au dispărut după aproximativ o săptămână.
În activitatea viitoare, cercetătorii intenţionează să se concentreze pe dezvoltarea sistemului de cultivare a structurilor asemănătoare embrionilor din celule de maimuţă.
„Asta ne va oferi un model util pentru studii viitoare", spune autorul Fan Zhou de la universitatea Tsinghua, precizând că aplicaţiile viitoare a blastoizilor de maimuţă poate ajuta la disecarea mecanismelor moleculare ale dezvoltării embrionare la primate.
Cercetătorii recunosc preocupările etice legate de acest tip de cercetare, dar subliniază că există încă multe diferenţe între aceste structuri asemănătoare embrionilor şi blastocistele naturale.
Important este că structurile asemănătoare embrionilor nu au un potenţial de a se dezvolta complet.
Autorii mai notează că, pentru ca acest domeniu să avanseze, este important să existe discuţii între comunitatea ştiinţifică şi public, cu privire la aspectele etice ale acestor cercetări.
