Na primeira experiência do gênero em todo o mundo,
cientistas conseguiram desenvolver um embrião artificial funcional, partindo do
zero.
Os pesquisadores usaram dois tipos de células-tronco para construir vida
em uma placa de Petri.
As
células-tronco foram cultivadas fora do corpo em uma bolha de gel e foram
capazes de se transformar em vários órgãos internos em estágio inicial – assim
como em um embrião normal.
Agora, os pesquisadores esperam que a técnica
solucione alguns grandes mistérios sobre os primórdios da vida.
“[O embrião
artificial] tem regiões anatomicamente corretas que se desenvolvem no lugar
certo e no momento certo”, disse a pesquisadora Magdalena Zernicka-Goetz, da
Universidade de Cambridge, no Reino Unido, ao jornal “The Guardian”.
“Esta foi
a coisa mais incrível para nós”.
Em nenhuma fase do processo um óvulo ou um
espermatozóide foram necessários para produzir a vida.
A pesquisa foi
publicada na revista “Science”.
Tentativas falhas
As tentativas anteriores de cultivar um
embrião artificial não foram tão bem sucedidas porque envolveram apenas
células-tronco embrionárias – células-tronco que formam o aglomerado de células
chamado blástula quando o óvulo é fecundado.
O problema era
que a vida não cresce simplesmente a partir de células-tronco embrionárias:
células-tronco extra-embrionárias de trofoblasto (TSCs, na sigla em inglês) e
células-tronco endodérmicas primitivas também são essenciais para o
desenvolvimento adequado.
Em coordenação com as células-tronco embrionárias,
estas células-tronco adicionais formam a placenta e o saco vitelino, que
asseguram que os órgãos possam desenvolver-se adequadamente e receber
nutrientes.
Zernicka-Goetz e
sua equipe tentaram usar uma combinação de células-tronco embrionárias e TSCs
geneticamente modificadas de ratos e construíram uma estrutura 3D em gel ao
redor da qual as células-tronco poderiam crescer, imitando a forma de um
embrião natural.
“Sabíamos que as interações entre os diferentes tipos de células-tronco
são importantes para o desenvolvimento, mas o ponto mais impressionante que o
nosso novo trabalho ilustra é que esta é uma parceria real – essas células
realmente guiam umas às outras”, declarou a pesquisadora em um comunicado de
imprensa.
“Sem essa parceria, o correto desenvolvimento da configuração e da
forma e as atividades apropriadas dos principais mecanismos biológicos não
ocorrem adequadamente”.
Resultados
impressionantes
Depois de 4,5 dias do início do
experimento, os pesquisadores tinham vários embriões vivos com exatamente a
aparência de embriões normais de ratos – até mesmo na maneira em que eles
começaram a se diferenciar em vários tecidos e órgãos.
Chegando aos 7 dias de
idade, o embrião tinha se organizado em duas partes principais: o início de uma
placenta e o próprio rato.
Na imagem abaixo, você pode ver o embrião
do rato às 96 horas (à esquerda) e às 48 horas do estágio do blastocisto (à
direita). A parte vermelha é embrionária e a azul extra-embrionária – que
formaria a placenta:
“Eles são muito semelhantes aos embriões de
ratos naturais”, comentou a cientista em entrevista à revista “New Scientist”.
“Nós colocamos os dois tipos de células-tronco juntos – o que nunca foi feito
antes – para permitir que eles falem uns aos outros. Vimos que as células
poderiam se auto-organizar sem a nossa ajuda”.
Primeiros passos
Os embriões atingiram um estágio de
desenvolvimento aproximadamente equivalente a um terço de uma gravidez de
camundongo antes de serem destruídos.
Os pesquisadores admitem que seria
difícil para o embrião se desenvolver além deste ponto sem a adição de
células-tronco endodérmicas primitivas para que pudesse ser criado o saco
vitelino – uma membrana grossa que se junta ao embrião e fornece seus
nutrientes e células sanguíneas até que a placenta torne-se plenamente funcional.
E por mais legal que a ideia de criar a
vida do zero seja, o objetivo da pesquisa não era avançar na pesquisa da vida
artificial, mas nos mostrar o que realmente acontece nos estágios iniciais
dela.
Durante o primeiro trimestre de gravidez
humana, mais de dois em cada três gestações terminam em um aborto – e ninguém
tem certeza do porquê.
Ao cultivar vida artificial que não requer óvulos ou
espermatozóides e pode ser criada fora do útero, os pesquisadores teriam um
abastecimento constante de embriões “teste” com os quais eles podem trabalhar
para desvendar os segredos do início da vida.
O próximo passo será ver se a técnica pode
funcionar usando células-tronco humanas – algo que a equipe está confiante de
que pode ser alcançado.
“Nós acreditamos que será possível imitar muitos dos
eventos de desenvolvimento que ocorrem antes de 14 dias usando células tronco
embrionárias e extra-embrionárias humanas usando uma abordagem semelhante à
nossa técnica que usa células-tronco de ratos”, explicou Zernicka-Goetz em um
comunicado.
“Estamos muito otimistas de que isso nos permitirá
estudar os principais eventos desta fase crítica do desenvolvimento humano sem
realmente ter que trabalhar com embriões.
Saber como o desenvolvimento
normalmente ocorre nos permitirá entender por que muitas vezes ele dá errado”. [Science Alert]
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