Primo embrione artificiale da topo, potrebbe spiegare perchè 2 gravidanze su 3 falliscono

Per la prima volta ricercatori dell’università di Cambridge (Gb) sono riusciti a creare una struttura simile a un embrione di topo, utilizzando due tipi di cellule staminali e una sorta di ‘scheletro’ in 3D sul quale potevano crescere. Un embrione ‘artificiale’ pensato per favorire la ricerca: comprendere le primissime fasi dello sviluppo embrionale può infatti aiutare a spiegare il motivo per cui più di due gravidanze umane su tre falliscono, spiegano i ricercatori su ‘Science’. Il tutto, evitando di dover ricorrere a embrioni umani destinati alla ricerca.

Una volta che un ovulo di mammifero è stato fecondato da uno spermatozoo, si divide più volte per generare una piccola sfera di cellule staminali. Le particolari cellule ‘bambine’ che alla fine formeranno il corpo, le cellule staminali embrionali (Ces), si riuniscono all’interno dell’embrione verso una delle estremità: questo stadio di sviluppo è noto come blastocisti. Gli altri due tipi di cellule staminali nella blastocisti sono le cellule staminali del trofoblasto (Tsc), che formeranno la placenta; e le cellule staminali dell’endoderma primitivo, che formeranno il cosiddetto sacco vitellino, assicurando che gli organi del feto si sviluppino correttamente. I precedenti tentativi di far crescere simil-embrioni utilizzando solo un tipo di staminali hanno avuto un successo limitato. Questo perché lo sviluppo embrionale precoce richiede che i diversi tipi di cellule si coordinino strettamente tra loro.

I ricercatori di Cambridge descrivono come, utilizzando una combinazione di Ces e Tsc di topi geneticamente modificati, insieme a un’impalcatura 3D nota come matrice extracellulare, sono stati in grado di far crescere una struttura capace di assemblare se stessa e il cui sviluppo e l’architettura sono molto vicini a quelli dell’embrione naturale. “Sia le cellule embrionali che quelle extra-embrionali cominciano a parlare tra loro e a organizzarsi in una struttura che somiglia e si comporta come un embrione,” spiega Magdalena Zernicka-Goetz del Dipartimento di Fisiologia, Sviluppo e Neuroscienze, che ha guidato la ricerca. Insomma, “ha regioni anatomicamente corrette che si sviluppano nel posto giusto e al momento giusto”.

“Sapevamo che le interazioni tra i diversi tipi di cellule staminali sono importanti per lo sviluppo, ma la cosa sorprendente che mostra il nostro nuovo lavoro è che questa è una vera e propria collaborazione: queste cellule guidano veramente l’una l’altra”, dice la studiosa. “Senza questa collaborazione, il corretto sviluppo e l’attività tempestiva dei meccanismi biologici fondamentali non avviene correttamente”. Confrontando il loro ‘embrione’ artificiale con un embrione normale, il team è stato in grado di dimostrare che il primo ha seguito lo stesso modello di sviluppo del secondo.

Anche se questo embrione artificiale ricorda da vicino quello reale, è improbabile però che si sarebbe sviluppato ulteriormente in un feto sano, dicono i ricercatori. Per farlo, sarebbe probabilmente necessario il terzo tipo di staminali, che consentirebbe lo sviluppo del sacco vitellino. Zernicka-Goetz ha recentemente sviluppato una tecnica che permette di sviluppare blastocisti in vitro oltre la fase di impianto, consentendo ai ricercatori di analizzare per la prima volta tappe fondamentali dello sviluppo dell’embrione umano fino a 13 giorni dopo la fecondazione. La studiosa crede che questo ultimo sviluppo potrebbe contribuire a superare uno dei principali ostacoli alla ricerca sugli embrioni umani: la carenza di embrioni.

“Pensiamo che sia possibile ‘imitare’ un sacco di eventi che si verificano prima dei 14 giorni usando cellule staminali embrionali ed extra-embrionali umane, con un approccio simile alla nostra tecnica che utilizza le cellule staminali del topo – dice la studiosa – Siamo molto ottimisti sul fatto che questo ci permetterà di studiare gli eventi chiave di questa fase critica dello sviluppo umano, senza la necessità di lavorare sugli embrioni. Sapere quello che si verifica normalmente ci permetterà di capire perché” le cose vanno male “tanto spesso” nella vita reale. La ricerca è stata in gran parte finanziata dal Wellcome Trust e dal Consiglio europeo della ricerca.

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