Settembre 28, 2022

NbaRevolution

Covid crisi politica in Italia

Embrioni di ratto “artificiali” creati da cellule staminali

⇧ [VIDÉO] Potrebbe piacerti anche questo contenuto del partner (dopo la pubblicità)

Non sono stati utilizzati gameti per creare questi embrioni di topo: sono stati sviluppati in laboratorio, solo da cellule staminali embrionali. A 8,5 giorni di sviluppo, compaiono alcune caratteristiche simili agli embrioni a sviluppo normale nel grembo materno. Tali embrioni artificiali potrebbero consentire di esaminare le prime fasi dello sviluppo e studiare malattie specifiche senza ricorrere ad animali da laboratorio. Questo approccio potrebbe anche aprire la strada alla creazione di embrioni umani artificiali destinati alla ricerca.

Due gruppi di ricerca, uno del Weizmann Institute of Science in Israele e l’altro del California Institute of Technology, hanno recentemente realizzato embrioni di topo artificiale a partire da cellule staminali. I loro risultati sono stati pubblicati questo mese su riviste cellula E il temperare la natura. Entrambi sono riusciti a mantenere in vita questi embrioni per 8,5 giorni, abbastanza a lungo per sviluppare organi chiave: un cuore pulsante, un tubo intestinale e persino le pieghe nervose! La tecnologia ha ancora bisogno di miglioramenti: solo una piccola parte delle celle utilizzate ha raggiunto questa fase.

Nel frattempo, questa procedura offre l’opportunità di esaminare lo sviluppo degli organi con un livello di dettaglio senza precedenti. Questi embrioni artificiali potrebbero aiutare a sopperire alla carenza di embrioni umani donati alla scienza, facendo avanzare la ricerca e rimuovendo alcune restrizioni etiche. In particolare, possono fornire una migliore comprensione delle ragioni dell’interruzione spontanea della gravidanza (aborto spontaneo) e delle ragioni del mancato impianto di embrioni creati dalla fecondazione in vitro nel 70% dei casi.

Tre tipi di cellule staminali per migliorare la crescita

Questi embrioni artificiali, chiamati anche “innesti”, sono costituiti da tre tipi di cellule staminali di topo: cellule staminali embrionali e due tipi di cellule staminali extraembrionali (trofoblasti, lo strato esterno di cellule che circonda l’embrione dando origine alla placenta e alle cellule pluripotenti agli organi interni dell’endoderma, che danno origine agli organi e assicurano le funzioni nutrizionali del feto).

READ  No, le donne non sono più emotive degli uomini e la scienza lo dice
Un gruppo ha prodotto tutti e tre i tipi di cellule staminali da cellule staminali embrionali ingenue. © S. Tarazi et al.

L’uso delle sole cellule staminali embrionali non ha ancora prodotto risultati limitati. Ma la ricerca ha dimostrato che quando combinata con le cellule staminali che portano alla formazione della placenta e del sacco vitellino, produce feti in crescita. L’anno scorso, il team di Caltech ha trapiantato con successo embrioni Fino a sette giorni di sviluppo. Grazie a una nuova tecnica sviluppata da Jacob Hanna, un biologo delle cellule staminali del Weizmann Institute of Science, sono stati in grado di estendere l’evoluzione di un giorno e mezzo questa volta.

Tecnologia, Lo ha descritto nel 2021 in un articolo scritto da temperare la natura, su un’incubatrice in grado di mantenere vitali embrioni di ratto normali per diversi giorni fuori dall’utero. Gli embrioni vengono posti in flaconi di vetro rotanti e un sistema di aerazione controlla la miscela di ossigeno e anidride carbonica, nonché la pressione nei flaconi. Entrambi i team hanno coltivato i loro embrioni da tre diversi tipi di cellule staminali, ma il team di Hanna è stato in grado di creare tutti e tre i tipi di cellule staminali embrionali ingenue, semplificando il processo.

Gli embrioni erano tutt’altro che perfetti, ma i più maturi “erano indistinguibili dai normali embrioni di topo” ha detto a AP Notizie Maddalena Zernica Goetzbiologo evoluzionista e delle cellule staminali e coautore dello studio pubblicato in temperare la natura. Alcuni mostravano pieghe neurali, con regioni ben definite del proencefalo e del mesencefalo, e poi una struttura simile a un cuore pulsante. I ricercatori hanno anche riportato la formazione di una gemma della coda, un tubo intestinale e cellule germinali primitive.

Verso la creazione di embrioni umani artificiali?

Il team di Zernicka-Goetz ha anche condotto un esperimento in cui ha eliminato il gene PAX6 in alcune cellule staminali, un gene che svolge un ruolo chiave nello sviluppo del cervello. Gli embrioni risultanti hanno mostrato una crescita anormale della testa, imitando ciò che si vede negli embrioni normali privi di questo gene, dimostrando che il sistema funziona davvero.

READ  Tecnologia per facilitare l'accesso alle cure per la salute mentale

Come sottolinea il biologo, questa è la prima volta che gli scienziati dispongono di un modello per studiare lo sviluppo del cervello nel contesto dello sviluppo fetale nel suo insieme. Questi embrioni possono essere osservati e manipolati geneticamente come desiderato. In questo modo possono aiutare a comprendere il ruolo di diversi geni nei difetti alla nascita o nei disturbi dello sviluppo.

La sfida successiva per i due team è stata quella di spingere lo sviluppo di questi embrioni oltre gli 8 giorni e mezzo, o addirittura il loro completamento (cioè 20 giorni per il topo). Tuttavia, il compito non è semplice: senza la placenta o l’utero, il feto ha poche possibilità di svilupparsi dopo 11 giorni. I ricercatori sperano di trovare un giorno un modo per creare una placenta artificiale.

Ovviamente, il passo successivo è creare embrioni umani artificiali. Altri scienziati hanno già utilizzato cellule staminali umane creare “plastoidi” – Gli embrioni umani sono allo stadio di blastocisti, che corrisponde a quattro-sette giorni dopo la fecondazione. Tuttavia, i ricercatori sottolineano che far crescere un bambino da un embrione umano artificiale non è né fattibile né concepibile. Raggiungere lo stadio dell’organogenesi, che avviene circa un mese dopo la fecondazione dell’uomo, è una sfida tecnica particolarmente difficile. Per non parlare delle preoccupazioni etiche che solleverebbero tale ricerca. Rimane il dibattito sul fatto che queste strutture artificiali debbano essere considerate o meno embrioni.

Fonti: Amadi et al., NaturaE ilS. Tarazi et al., Cell