Cientistas criam embriões humanos artificiais sem espermatozóides ou óvulos

ZMSC, 07/09/2023 

Por Tibi Puiu 

Através destes embriões cultivados em laboratório, estamos testemunhando os primórdios profundos da existência humana.

Pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciência criaram um “modelo de embrião” que reflete um embrião humano de 14 dias, tudo sem o uso de espermatozóides, óvulos ou útero. Esses modelos sofisticados, porém artificiais, apresentam todas as características deste estágio de desenvolvimento, desde a placenta até o saco vitelino.

Por que isso é importante

As primeiras semanas depois que um espermatozoide encontra um óvulo são semelhantes a uma dança turbulenta de células, transformando o embrião incipiente de um vago aglomerado de células em uma forma reconhecível como um minúsculo ser humano em um ultrassom. No entanto, embora esta fase crucial esteja frequentemente associada a abortos espontâneos e defeitos congênitos, continua a ser uma caixa preta.

Reino Unido 🇬🇧: Cientistas desenvolveram uma entidade que se assemelha muito a um embrião humano inicial, sem usar espermatozóides, óvulos ou útero.
A equipe do Instituto Weizmann afirma que seu “modelo de embrião”, feito com células-tronco, parece um exemplo clássico de um… pic.twitter.com/P0dvO6uRLH

— Ivan Kleber (@lordivan22) September 6, 2023

Os cientistas conhecem os princípios básicos do desenvolvimento inicial do embrião humano, mas os detalhes mais sutis ainda estão envoltos em mistério. É por isso que pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciência, em Israel, têm trabalhado na criação de modelos de embriões humanos em laboratório. Esses agregados celulares – essencialmente embriões artificiais – são capazes de se organizar em aglomerados que apresentam todas as características cruciais de embriões realmente viáveis.

Depois de anos de tentativas e erros meticulosos, os investigadores revelaram agora o que é aclamado como o primeiro modelo de embrião humano “completo”, que pode replicar as estruturas primárias observadas em embriões iniciais genuínos produzidos por óvulos e espermatozóides.

Anteriormente, os agregados celulares de células-tronco não eram modelos de embriões utilizáveis. Eles não tinham as características definidoras de um embrião pós-implantação, faltavam tipos de células-chave e a organização estrutural vital para a progressão do embrião. O novo modelo de embrião produzido pelo Prof. Jacob Hanna e sua equipe no Instituto Weizmann de Ciência, no entanto, é uma virada de jogo. Oferece uma rara janela para os misteriosos primeiros dias do embrião, que são fundamentais para o seu crescimento futuro.

“O drama está no primeiro mês, os oito meses restantes de gravidez são principalmente de muito crescimento”, disse o Professor.

Anteriormente, a equipe de Weizmann cultivou um embrião de camundongo fora do útero, sem o uso de espermatozóides ou óvulos. O embrião artificial cresceu por pouco mais de 8 dias, desenvolvendo o início de um cérebro, trato intestinal e até mesmo um coração batendo. 

Em vez dos tradicionais espermatozóides e óvulos, os cientistas começaram com células-tronco pluripotentes virgens, algumas das quais vieram de células da pele adultas que foram revertidas para "tronco". Imagine essas células como telas em branco, capazes de se transformar em qualquer tipo de tecido. Com um cocktail de produtos químicos, estas células foram persuadidas a transformar-se em quatro tipos de células presentes nos primeiros embriões humanos.

É como fazer um bolo, mas em vez de farinha e açúcar, você usa células que se tornarão o embrião, a placenta, o saco vitelino e o mesoderma extraembrionário. Misture 120 dessas células na proporção certa e você obterá um embrião artificial – e não precisará danificar nenhum óvulo no processo.

“Um embrião é autodirigido por definição; não precisamos dizer-lhe o que fazer – devemos apenas libertar o seu potencial codificado internamente”, disse Hanna.

Estes modelos de embriões cresceram até se assemelharem a um embrião 14 dias após a fertilização, o limite legal da investigação em muitos países. A “arquitetura” do embrião artificial tem muitos dos detalhes que um especialista experiente em fertilidade poderia reconhecer no microscópio, desde o trofoblasto semelhante à placenta até as cavidades que alimentariam um bebê.

Cada compartimento foi perfeitamente replicado, até as células responsáveis ​​pelas leituras positivas dos testes de gravidez. Na verdade, quando a equipe aplicou secreções dessas células em um teste de gravidez comercial, o resultado foi positivo.

Os embriões artificiais podem ser extremamente úteis. Eles poderiam oferecer aos cientistas pistas valiosas sobre como os diferentes tipos de células se diferenciam nos primeiros dias e semanas cruciais do desenvolvimento embrionário. Cerca de 30% das gestações falham na primeira semana, muitas vezes sem que a mulher sequer saiba que está grávida.

O resultado final é que o desenvolvimento de embriões humanos é muito mais difícil do que a maioria das pessoas pensa – e os pesquisadores em Israel aprenderam da maneira mais difícil. Apenas 1% de suas tentativas resultaram em um modelo de embrião funcional. Em comparação com a sua taxa de insucesso de 99%, a natureza encontrou caminhos de desenvolvimento muito mais óptimos, que os cientistas esperam desvendar com o tempo.

O estudo já revelou algumas pistas muito boas, como a importância das células formadoras da placenta envolverem corretamente o embrião no terceiro dia.

“Um embrião não é estático. Deve ter as células certas na organização certa e deve ser capaz de progredir – trata-se de ser e de se tornar”, observa Hanna.

Com esse conhecimento recém-adquirido, novos tratamentos destinados a prevenir abortos espontâneos poderão estar no horizonte. Também se fala sobre o uso desses modelos para aumentar a taxa de sucesso da fertilização in vitro. De acordo com a Sociedade de Tecnologia Reprodutiva (SART), para mulheres com menos de 35 anos, a percentagem de nascidos vivos por fertilização in vitro é de apenas 55%.

Implicações éticas

Os pesquisadores decidiram interromper o desenvolvimento do embrião artificial aos 14 dias. No entanto, poderiam legalmente ter continuado por mais tempo, uma vez que as regras e regulamentos atuais só se aplicam a embriões biológicos viáveis. Estes NÃO são embriões reais.

Os cientistas sublinham que a sua missão é salvar vidas e não criá-las. Antes dos embriões artificiais, a única opção para os biólogos do desenvolvimento eram amostras coletadas de abortos espontâneos e abortos. Mais recentemente, os cientistas foram autorizados a estudar embriões doados em clínicas de fertilidade, mas nem todos estão interessados ​​nisso, com muitos países proibindo a prática.

Estes desenvolvimentos recentes destacam a necessidade de um quadro regulamentar mais robusto que possa acompanhar o ritmo da inovação neste domínio.

As novas descobertas apareceram na revista Nature.

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Fonte:https://www.zmescience.com/science/news-science/artificial-human-embryo-no-egg-sperm/