Um grupo de embriologistas deu mais um passo para modelar o desenvolvimento humano inicial: eles conseguiram não apenas criar um embrião a partir de células-tronco, mas também simular sua implantação na parede do útero. É verdade que isso aconteceu apenas em um tubo de ensaio – portanto, em vez do útero, eles usaram um organoide endometrial, e o embrião implantado não poderia se desenvolver normalmente.
No entanto, isso mostra que os embriões humanos artificiais tinham muitas das propriedades dos embriões reais e podem ser usados como modelo, por exemplo, no desenvolvimento de anticoncepcionais.
Essa pesquisa pode lançar as bases para melhorar as taxas de sucesso da fertilização in vitro, bem como criar novos e aprimorados métodos de contracepção não hormonal.
Criação de embriões humanos a partir de células-tronco
Um grupo de cientistas liderado por Nicolas Rivron, do Instituto de Biotecnologia Molecular da Academia Austríaca de Ciências, teve a sorte de não enfrentar o primeiro problema: trabalharam com uma cultura de células-tronco de um embrião de doador deixado após a FIV (pais doaram para pesquisa ) Armados com essas células, eles tentaram resolver o segundo problema e criar um embrião que se parecesse com um verdadeiro e pudesse ser implantado em um útero modelo in vitro.
Processo
Para isso, os pesquisadores colocaram as células em poços de hidrogel, onde formaram esferas compactas. Eles foram então tratados com inibidores de três vias de sinalização, Hippo, TGF-? e ERK. Como resultado, as células que estavam na superfície das esferas se transformaram em trofectoderme – uma densa camada de células a partir da qual os tecidos extraembrionários são subsequentemente formados.
Eles começaram a bombear água na esfera e a transformaram em uma bola de células com uma cavidade dentro. É assim que o embrião se parece ao final da primeira semana de desenvolvimento, esta fase é chamada de blastocisto.
Ao mesmo tempo, dentro de todos os blastóides (como os pesquisadores chamaram seu resultado), dois grupos de células emergiram espontaneamente, parecendo endoderme primitivo (outro futuro tecido extraembrionário) e um epiblasto (o próprio embrião, que é então usado para formar todos os tecidos do corpo )
Os autores do trabalho desmontaram os blastóides em células individuais e verificaram que esses três tipos de células, em termos do conjunto de genes de trabalho, são realmente semelhantes às suas contrapartes de embriões comuns. Nenhum outro tipo foi encontrado nos blastóides – com exceção dos análogos do âmnio, um tecido extraembrionário posterior, mas não mais do que 3 por cento foram contados.
Capacidade de implante
Depois disso, os cientistas verificaram se seus blastóides retêm a principal propriedade do blastocisto – a capacidade de implante. Para fazer isso, eles plantaram blastóides em organóides endometriais – grupos de células que imitam a estrutura da parede uterina. Descobriu-se que os blastóides podem se conectar com sucesso ao endométrio.
Ao mesmo tempo, os blastóides, dos quais o epiblasto foi retirado, deixando apenas os tecidos extraembrionários, não puderam ser implantados. Da mesma forma, eles não se fixaram no endométrio, que não foi ativado pelos hormônios sexuais femininos. Assim, eles reproduziram todos os mecanismos básicos de implantação com bastante precisão.
Como ficaram os embriões humanos ao final do experimento?
Os pesquisadores deixaram os embriões anexados crescerem no endométrio por mais alguns dias. Seus tecidos extraembrionários cresceram e até começaram a produzir gonadotrofina coriônica, um hormônio cuja concentração no sangue da mulher determina a gravidez nos estágios iniciais. Mas a própria parte embrionária, embora permanecesse viva, não se parecia com embriões reais e, no 13º dia, o experimento foi interrompido.
Este não é o primeiro estudo a coletar blastóides de células-tronco. Além disso, antes que pudessem ser criadas até mesmo a partir de células-tronco não embrionárias. Mas, até agora, ninguém os testou quanto à capacidade de implantação. O próximo passo será aprimorar o modelo, o que permitirá que a parte embrionária dos blastóides se desenvolva ainda mais.
Nesse ínterim, os autores do trabalho prometem que seu modelo poderá ser útil no desenvolvimento de meios para o cultivo de embriões (eles são usados, por exemplo, na FIV) – e na verificação de anticoncepcionais que bloqueiam a fixação do blastocisto para o útero.
Publicado em 03/12/2021 13h26
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