2016-05-07

Subject: Embriões humanos cultivados em laboratório por tempo recorde

Embriões humanos cultivados em laboratório por tempo recorde

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@ Nature/Alessia Deglincerti, Gist Croft, and Ali H. Brivanlou

Os biólogos do desenvolvimento cultivaram embriões humanos em laboratório durante até 13 dias após a fecundação, estilhaçando o recorde anterior de 9 dias. O feito já permitiu aos cientistas descobrir novos aspetos do desenvolvimento humano precoce, incluindo características nunca vistas num embrião humano, e a técnica pode vir a ajudar a determinar causas de abortos espontâneos.

O trabalho, publicado nas últimas edições das revistas Nature e Nature Cell Biology, também levanta a possibilidade de os cientistas puderem, em breve, cultivar embriões até estágios ainda mais avançados, algo que pode colocar desafios éticos e tecnológicos. Muitos países e sociedades científicas proibiram investigação em embriões humanos com mais de 14 dias, razão porque os autores terminaram as experiências antes desse ponto.

Os cientistas compreenderam bem as primeiras etapas da vida de muitos outros animais há décadas: “É realmente embaraçoso que no início do século XXI saibamos mais sobre peixes, ratos e rãs do que sobre nós próprios”, diz Ali Brivanlou, biólogo do desenvolvimento na Universidade Rockefeller em Nova Iorque e um dos autores principais do estudo publicado na Nature. “É muito difícil justificar isto perante os meus alunos.”

Magdalena Zernicka-Goetz, bióloga do desenvolvimento na Universidade de Cambridge, Reino Unido, desenvolveu a técnica de cultura usando embriões de rato. Muitos cientistas tentaram simular as condições do útero cultivando embriões numa camada de células maternas mas o grupo de Zernicka-Goetz optou por usar uma matriz de gel com níveis mais elevados de oxigénio. Os embriões de rato sobreviveram para além da gastrulação, o que “é incrível de ver”, diz Zernicka-Goetz.

Na Nature Cell Biology, ela e os seus colegas descrevem como adaptaram a técnica para funcionar com embriões humanos doados por uma clínica de fertilização in vitro (FIV). Zernicka-Goetz e Brivanlou seguiram o progresso dos embriões comparando os genes que expressaram com os expressos noutros embriões de animais em etapas semelhantes. Os cientistas foram capazes de avaliar o desenvolvimento estrutural dos embriões usando dados de um estudo de 1956 em que os investigadores examinaram embriões encontrados em mulheres que sofreram histerectomias e outros procedimentos.

As equipas observaram as células a diferenciar-se e a revelar características únicas do desenvolvimento humano: Brivanlou identificou um grupo de células que surge por volta do décimo dia e desaparece por volta do décimo segundo dia.

Os cientistas ainda não sabem a função desse grupo de células, que, no seu desenvolvimento máximo, compõem 5 a 10% do embrião mas parece ser um órgão transitório, como as caudas que crescem nos embriões humanos muito mais tarde no desenvolvimento e e depois perdem antes do nascimento.

O método de cultura também revelou grandes diferenças entre os genes expressos em embriões humanos e de rato, o que sugere que os roedores podem não ser bons modelos para a compreensão do desenvolvimento humano.

A tecnologia da cultura deverá ter vasto interesse para os cientistas: Martin Pera, investigador de células estaminais na Universidade de Melbourne na Austrália, refere que estudar embriões in vitro pode ajudar investigadores que tentam cultivar células estaminais em estruturas semelhantes a embriões para avaliar o rigor do seu trabalho.

A indústria da fertilidade também pode beneficiar desta nova tecnologia in vitro. Norbert Gleicher, chefe do Centro de Reprodução Humana, uma clínica FIV em Nova Iorque, salienta que cerca de 50% dos embriões que implantam não sobrevivem. Estudos com embriões in vitro podem ajudar os investigadores a compreender o que corre mal nesses casos.

Os 14 dias de limite de cultivo de embriões humanos foi sugerido em 1979, com base nesse ponto marcar o início da gastrulação humana, sendo também o último momento em que um embrião se pode dividir para originar gémeos idênticos, ou seja, a partir deste momento temos um indivíduo.

Zernicka-Goetz e Brivanlou duvidam que os seus embriões sobrevivessem para além da marca dos 14 dias pois o seu trabalho com ratos sugere que embriões mais desenvolvidos precisam de uma mistura desconhecida de hormonas e nutrientes da mãe para sobreviverem. Para se desenvolverem mais, os embriões poderiam precisar igualmente de uma estrutura 3D para se apoiarem, em vez das placas de Petri usadas nos testes iniciais. Para saber mais os investigadores estão a começar a fazer experiências com embriões de primatas não humanos e de vacas.

Mas o seu feito em laboratório pode ser a base para reexaminar esse limite, diz George Daley, investigador de células estaminais no Hospital Pediátrico de Boston no Massachusetts. Ele considera-o arbitrário mas esse debate deverá ser complexo e acalorado, provavelmente indo para além dos investigadores que trabalham diretamente com embriões humanos.

Se os cientistas tiverem sucesso no cultivo de células estaminais que originem estruturas tipo embrião, pode ser difícil determinar se as estruturas devem ser consideradas embriões e, por isso, se deverão estar sujeitas à regra dos 14 dias.

Seja como for, Brivanlou considera que a nova tecnologia dará aos biólogos do desenvolvimento muito com que trabalhar: “Cada hora que avançamos no desenvolvimento é um tesouro para mim", diz ele.

 

 

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