Gli scienziati hanno generato modelli di embrioni umani in fase iniziale che potrebbero aiutare a far luce sulla “scatola nera” delle fasi iniziali di sviluppo umano e migliorare la ricerca sull’interruzione di gravidanza e sui difetti alla nascita.
Due team separati hanno trovato modi diversi per produrre versioni di un blastocisto – lo stadio di sviluppo circa cinque giorni dopo che uno spermatozoo feconda un uovo – aprendo potenzialmente la porta a un’enorme espansione della ricerca.
Gli scienziati chiariscono che i modelli differiscono dalle blastocisti umane e non sono in grado di svilupparsi in embrioni. Ma il loro lavoro arriva mentre vengono elaborate nuove linee guida etiche su tale ricerca e potrebbero innescare un nuovo dibattito.
I team, la cui ricerca è stata pubblicata mercoledì sulla rivista Nature, ritengono che i modelli soprannominati “blastoidi” aiuteranno la ricerca su tutto, dagli aborti agli effetti delle tossine e dei farmaci sugli embrioni in fase iniziale.
“Siamo molto entusiasti”, ha detto Jun Wu del Southwestern Medical Center dell’Università del Texas, che ha guidato una delle squadre.
“Studiare lo sviluppo umano è davvero difficile, specialmente in questa fase di sviluppo, è essenzialmente una scatola nera”, ha detto in una conferenza stampa prima della pubblicazione della ricerca.
Al momento, la ricerca sui primi giorni di sviluppo embrionale si basa su blastocisti donate dal trattamento IVF.
Ma l’offerta è limitata, soggetta a restrizioni e disponibile solo per alcune strutture di ricerca.
Quindi essere in grado di generare modelli illimitati potrebbe essere un punto di svolta, ha detto Jose Polo, professore presso la Australia’s Monash University , che ha guidato il secondo gruppo di ricerca.
“Questa capacità di lavorare su larga scala, pensiamo, rivoluzionerà la nostra comprensione delle prime fasi dello sviluppo umano”, ha detto ai giornalisti.
La generazione di modelli di blastocisti è stata finora eseguita solo negli animali, tramite ricercatori nel 2018 che li hanno generati con successo nei topi utilizzando cellule staminali.
I due team hanno affrontato lo sviluppo di un modello umano in modi leggermente diversi.
Il team di Wu ha utilizzato due diversi tipi di cellule staminali, alcune derivate da embrioni umani e altre cosiddette cellule pluripotenti indotte prodotte da cellule adulte.
La squadra di Polo invece ha iniziato con le cellule della pelle adulte, ma entrambe le squadre hanno ottenuto effettivamente lo stesso risultato: le cellule hanno iniziato a organizzarsi in blastoidi, con i tre componenti chiave visti in una blastocisti umana.
“Per noi ciò che è stato completamente sorprendente è che quando li metti insieme, si auto-organizzano, sembrano parlarsi in qualche modo … e si consolidano”, ha detto Polo.
Ma mentre i modelli sono simili alle blastocisti umane in molti modi, ci sono anche differenze significative.
I blastoidi di entrambe le squadre hanno finito per contenere cellule di tipi sconosciuti e mancano di alcuni elementi che derivano specificamente dall’interazione tra uno spermatozoo e un uovo.
I blastoidi hanno funzionato in media solo circa il 20% delle volte, anche se i team affermano che rappresenta ancora un percorso verso una fornitura significativa di ricerca
Dibattito etico
Gli scienziati si preoccupano di chiarire che i modelli non dovrebbero essere visti come pseudo-embrioni e non sono in grado di svilupparsi in feti.
Tuttavia, hanno proceduto con cautela, optando per terminare la ricerca con i blastoidi quattro giorni dopo la coltivazione, equivalenti a circa 10 giorni dopo la fecondazione in una normale interazione uovo-sperma.
Le regole di ricerca che coinvolgono blastocisti umane fissano tale termine a 14 giorni.
Peter Rugg-Gunn, leader del gruppo presso il Babraham Institute di ricerca sulle scienze della vita nel Regno Unito, ha affermato che i processi hanno rappresentato “un progresso entusiasmante”.
Ma Rugg-Gunn, che non è stato coinvolto nella ricerca, ha detto che il lavoro è necessario per migliorare l’attuale tasso di successo relativamente basso nella generazione dei blastoidi.
“Per capitalizzare la scoperta, il processo dovrà essere più controllato e meno variabile”, ha detto.
E date le differenze tra i blastoidi e le blastocisti umane, i modelli offrono la possibilità di aiutare ma non sostituire la ricerca fatta sulle donazioni, ha detto Teresa Rayon del Francis Crick Institute, un centro di ricerca biomedica.
“Possono aiutare a generare ipotesi che dovranno essere convalidate negli embrioni umani”, ha detto.
La ricerca potrebbe anche innescare dibattiti etici, hanno affermato Yi Zheng e Jianping Fu del dipartimento di ingegneria meccanica dell’Università del Michigan.
Alcuni “potrebbero vedere la ricerca sui blastoidi umani come un percorso verso l’ingegneria degli embrioni umani”, hanno scritto in un articolo che accompagna gli studi su Nature.
La ricerca “richiede conversazioni pubbliche sul significato scientifico di tale ricerca, nonché sulle questioni sociali ed etiche che solleva”
Articolo pubblicato su sciencealert.com a cura di Sara Hussein e tradotto in italiano per Doctor Rainbow da Francesco Grassellini
