A técnica é uma alternativa ao uso de embriões doados oriundos de fertilização in vitro

A pesquisa em embriões humanos é vital para a compreensão dos primeiros estágios do desenvolvimento humano. Atualmente, esta pesquisa é realizada em embriões excedentes doados voluntariamente por indivíduos que se submeteram à fertilização vitroferroviária. No entanto, esta pesquisa é limitada pela disponibilidade de embriões e limites de tempo éticos internacionais estritos sobre quanto tempo um embrião pode se desenvolver no laboratório (máximo de 14 dias).

Agora, os pesquisadores da Caltech criaram estruturas semelhantes a embriões a partir de células-tronco humanas. Em contraste com os embriões naturais que são formados por uma combinação de espermatozóide e óvulo, essas estruturas são formadas pela combinação das chamadas células-tronco pluripotentes, que têm a capacidade de se desenvolver em tipos especializados de células. Embora essas estruturas semelhantes a embriões tenham algumas diferenças importantes em relação aos embriões reais, a tecnologia para criá-los será crítica para responder a perguntas abertas sobre o desenvolvimento humano sem a necessidade de embriões doados.

A pesquisa foi realizada no laboratório de Magdalena Zernicka-Goetz, professora Bren de Biologia e Engenharia Biológica da Caltech, e está descrita em um artigo publicado na revista Nature Communications em 21 de setembro.

As estruturas são feitas de um tipo de célula-tronco pluripotente que dá origem a tipos distintos de células que se automontam em uma estrutura cuja morfologia lembra claramente a de um embrião, que possui tecidos embrionários e extra-embrionários distintos. As células-tronco pluripotentes foram inicialmente isoladas de um embrião humano real por outros pesquisadores e desde então têm sido mantidas em um ambiente de laboratório. Notavelmente, as células ainda podem “lembrar” como se agrupar em um embrião quando apoiadas pelas condições ambientais corretas.

“A capacidade de montar a estrutura básica do embrião parece ser uma propriedade embutida dessas primeiras células embrionárias que elas simplesmente não conseguem ‘esquecer'”, diz Zernicka-Goetz. “No entanto, ou sua memória não é absolutamente precisa ou ainda não temos o melhor método para ajudar as células a recuperarem suas memórias. Ainda temos mais trabalho a fazer antes de conseguirmos que as células-tronco humanas atinjam a precisão de desenvolvimento possível com seus equivalentes de células-tronco de camundongo. ”

A capacidade de gerar estruturas semelhantes a embriões a partir de células-tronco significa que embriões adicionais doados não são necessários; além disso, as estruturas podem ser criadas em grandes quantidades. Assim, este sistema modelo pode levar a avanços na compreensão do desenvolvimento embrionário inicial que não são restringidos pela disponibilidade limitada de embriões humanos. Por exemplo, será possível perturbar genes específicos e estudar o impacto resultante no processo de desenvolvimento. Além disso, este sistema pode ser usado para entender como diferentes componentes celulares coordenam seu desenvolvimento em estágios iniciais e o impacto dessa conversa cruzada celular em estágios posteriores de desenvolvimento.

O artigo é intitulado “Reconstruindo aspectos da embriogênese humana com células-tronco pluripotentes”. A ex-bolsista de pós-doutorado do Caltech Berna Sozen, agora na Universidade de Yale, e a estudante de pós-graduação do Caltech Victoria Jorgensen são os primeiros autores do estudo. Além de Zernicka-Goetz, outros co-autores são Bailey Weatherbee e Meng Zhu, ambos membros do antigo laboratório de Zernicka-Goetz na Universidade de Cambridge, e a cientista pesquisadora sênior do Caltech Sisi Chen. O financiamento foi fornecido pela Wellcome Trust, a Open Philanthropy / Silicon Valley Community Foundation, a Weston Havens Foundation e a Shurl and Kay Curci Foundation. Magdalena Zernicka-Goetz é professora afiliada do Tianqiao and Chrissy Chen Institute for Neuroscience da Caltech.

Fonte: Journal Science Daily