Completo di cuore e cervello, l’embrione è stato creato senza l’utilizzo di sperma, utero e uovo.
Per la prima volta, gli scienziati hanno creato embrioni di topo in laboratorio senza usare uova o spermatozoi e li hanno visti crescere al di fuori dell’utero. Per raggiungere questa impresa, i ricercatori hanno utilizzato solo cellule staminali e un dispositivo rotante pieno di fiale di vetro lucido. L’esperimento è un “punto di svolta”, ha affermato Alfonso Martinez Arias, un biologo dello sviluppo presso l’Università Pompeu Fabra di Barcellona.
L’esperimento rivoluzionario, descritto in un rapporto pubblicato ha avuto luogo in un bioreattore appositamente progettato che funge da utero artificiale per lo sviluppo di embrioni. All’interno del dispositivo, gli embrioni galleggiano in piccoli bicchieri di soluzione piena di sostanze nutritive e i becher sono tutti bloccati in un cilindro rotante che li mantiene in costante movimento. Questo movimento simula il modo in cui il sangue e i nutrienti fluiscono verso la placenta. “Ciò ha davvero dimostrato che gli embrioni di mammiferi possono crescere al di fuori dell’utero – non si tratta di modellare o inviare segnali all’embrione tanto quanto di fornire supporto nutrizionale ” spiega Jacob Hanna, biologo di cellule staminali embrionali presso il Weizmann e autore senior di entrambi gli studi. Per fare ciò, hanno applicato un trattamento chimico alle cellule staminali di topo che le hanno “resettate” in uno stato ingenuo da cui potrebbero trasformarsi in qualsiasi tipo di cellula: cuore, fegato, cervello o altro. In una frazione di queste cellule, il team ha applicato trattamenti aggiuntivi per attivare i geni necessari per produrre la placenta, e in un terzo gruppo di cellule hanno applicato trattamenti per attivare i geni per fare il sacco vitellino. “Abbiamo dato a questi due gruppi di cellule una spinta transitoria per dare origine a tessuti extraembrionali che sostengono l’embrione in via di sviluppo”, ha detto Hanna nella dichiarazione. Gli scienziati hanno quindi inserito questi tre gruppi di cellule staminali nell’utero artificiale per mescolarsi e mescolarsi. I tre gruppi si sono unite presto per formare grumi, ma solo circa 50 su 10.000 grumi cellulari continuando a svilupparsi in strutture simili a embrioni e quelli che sono sopravvissute nel bioreattore solo per 8,5 giorni. Nel corso di quegli 8,5 giorni – o quasi la metà di una tipica gravidanza di topo – gli embrioni inizialmente sferici si sono allungati e sono diventati cilindrici, come ci si aspetterebbe dagli embrioni naturali. Gli inizi del sistema nervoso centrale hanno cominciato ad emergere dal giorno 6 e presto hanno dato origine a un cervello piccolo e rugoso. Al giorno 8, gli embrioni hanno sviluppato tratti intestinali e piccoli cuori pulsanti che spingevano le cellule staminali del sangue attraverso vasi appena formati. La forma delle strutture interne e la struttura genica negli embrioni sintetici differivano leggermente da quelle che si trovano negli embrioni di topo naturali, ha osservato il team. Negli esperimenti di follow-up, i ricercatori hanno in programma di studiare i segnali chimici che spingono le cellule embrionali a diventare un tipo di tessuto rispetto a un altro.
