ZMSC, 16/12/2022
Por Tibi Puiu
A gastrulação costumava ser uma caixa preta. Agora sabemos exatamente o que acontece durante esta fase crítica do desenvolvimento embrionário.
O embrião humano começa a se desenvolver cerca de quatro dias após a fertilização do óvulo. Nesse estágio, é apenas um pequeno aglomerado de células, mas, ao longo de muitas semanas e meses, começa a se desenvolver em um feto com características humanas óbvias, como mãos, pés e rosto.
Um embrião passará por vários estágios distintos de desenvolvimento até se tornar um bebê humano de pleno direito. Mas enquanto a medicina moderna é bastante discada quando se trata de como um bebê deve crescer em seus estágios posteriores, o mesmo não pode ser dito sobre o estágio inicial de desenvolvimento que permaneceu um enigma – até agora.
Em um novo estudo que foi descrito como um “marco” em seu campo, pesquisadores da Universidade de Cambridge observaram, pela primeira vez, o que está acontecendo na fase de gastrulação, na qual um embrião se transforma de uma camada unidimensional de células epiteliais (blástula) e se reorganiza em uma estrutura multicamada e multidimensional chamada gástrula.
Durante esta fase crítica, várias combinações de diferentes tipos de células eventualmente se alinham em seus respectivos papéis para formar órgãos e outros componentes importantes do corpo humano.
A gastrulação ocorre cerca de 14 dias após a fertilização do óvulo, mas tudo o que sabemos sobre essa fase essencial do desenvolvimento embrionário vem de estudos em animais. Cientistas no Reino Unido não têm permissão para cultivar embriões em laboratório por mais de 14 dias por razões éticas, já que a gastrulação também marca o desenvolvimento do sistema nervoso. Mas os pesquisadores puderam estudar uma amostra de embrião humano com cerca de 16 a 19 dias de idade, proveniente de uma mulher que decidiu abortar a gravidez e doar o embrião para a ciência. A maioria das pessoas nem sabe que está grávida nas primeiras três semanas após a fertilização, e é por isso que esses embriões são tão raros e difíceis de estudar.
Depois de dissecar a amostra composta por cerca de 1.000 células, os pesquisadores usaram uma técnica genética de ponta chamada sequenciamento de RNA de célula única, que dizia quais genes foram ativados em cada uma dessas células individuais. Esses dados foram plotados para gerar um mapa que mostrava quais células específicas ativaram genes que as levaram a se transformar em células especializadas com certas funções e onde foram encontradas no embrião de duas semanas.
Talvez surpreendentemente, esta investigação mostrou que a gastrulação é muito semelhante ao que os embriões de camundongos passam. Uma das diferenças notáveis é que, em embriões humanos, as formas iniciais de células sanguíneas aparecem mais cedo do que em camundongos.
Mas, de longe, a descoberta mais importante foi que esse embrião em particular não tinha sistema nervoso, ao contrário dos camundongos que formaram seus primeiros neurônios na segunda semana de gestação.
Isso significa que agora temos evidências que questionam o limite de 14 dias para o cultivo de embriões, algo que pode ter um impacto profundo na pesquisa e na medicina em geral.
“Este conjunto de dados oferece uma visão única de um estágio central, mas inacessível, de nosso desenvolvimento. Essa caracterização fornece um novo contexto para a interpretação de experimentos em outros sistemas modelo e representa um recurso valioso para orientar a diferenciação direcionada de células humanas in vitro”, escreveram os autores em seu estudo.
As descobertas foram publicadas na revista Nature.
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