Sem útero, sem problema: embriões de camundongos cultivados em frascos formam órgãos e membros

A maior parte do desenvolvimento dos mamíferos geralmente ocorre escondido dentro do útero da mãe, protegido de predadores e dos olhos curiosos dos cientistas. Uma nova técnica desenvolvida por pesquisadores do Instituto Weizmann de Ciência em Israel permite que um embrião de rato cresça em um ambiente cuidadosamente controlado dentro de frascos de vidro transparentes, fora do útero. A equipe descreveu o método na Nature .

“O Santo Graal da biologia do desenvolvimento é entender como uma única célula, um óvulo fertilizado, pode fazer todos os tipos específicos de células no corpo humano e crescer até 40 trilhões de células”, disse o biólogo do desenvolvimento Paul Tesar, da Case Western Reserve University School of A medicina, que não esteve envolvida na pesquisa, disse ao The New York Times .

“Desde o início dos tempos, os pesquisadores vêm tentando desenvolver maneiras de responder a essa pergunta.”

Tradicionalmente, ver como os diferentes tecidos e características se formam durante o desenvolvimento embrionário em camundongos é feito por meio de instantâneos cirúrgicos.

Em diferentes estágios de desenvolvimento, o útero é aberto para a observação do filhote em desenvolvimento, que é destruído no processo. Ao transferir o embrião para um ambiente semelhante ao uterino, o desenvolvimento pode ser monitorado em tempo real, mantendo o saco embrionário intacto.

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Para realizar a tarefa, a equipe recuperou embriões de uma mãe camundongo na mesma época em que deveriam ser implantados no útero. Quando colocado sobre um meio de cultura em um prato, as placentas dos embriões se desenvolveram.

O útero é um órgão dinâmico, alterando o ambiente do embrião conforme suas necessidades mudam durante a gestação. Como tal, as condições criadas em laboratório também precisaram se adaptar. Depois de dois dias no prato, os embriões foram movidos para uma solução nutritiva em béqueres de vidro que giravam suavemente, permitindo que os nutrientes lavassem os embriões. Os pesquisadores se certificaram de que os embriões tinham a mistura correta de gases e pressão dentro do copo. Os embriões da proveta eram comparados periodicamente com os que se desenvolviam naturalmente e o progresso era idêntico em todas as fases.

“Se você der a um embrião as condições certas, seu código genético funcionará como uma linha predefinida de dominós, dispostos para cair um após o outro”, disse o co-autor Jacob Hanna em um comunicado à imprensa . “Nosso objetivo era recriar essas condições e agora podemos assistir, em tempo real, como cada dominó atinge o próximo da linha.”

Os embriões chegaram ao dia 11 (E11.0) dos 20 que leva um filhote para gestar. Seis desses dias aconteceram dentro dos úteros de vidro. Depois disso, eles se tornaram muito grandes e precisaram de uma linha de sangue conectada à placenta para fornecer nutrientes e oxigênio. Nesse estágio, eles tinham corações batendo que podiam ser vistos claramente fora do béquer, junto com botões de membros, sistemas digestivos e os estágios iniciais dos sistemas auditivo e visual.

Em seguida, os pesquisadores tentarão criar embriões completamente sem útero, fertilizando um óvulo no laboratório. Ainda assim, um suprimento de sangue artificial seria necessário para manter um embrião crescendo até o fim.

“Isso prepara o terreno para outras espécies”, disse Hanna ao MIT Technology Review . “Espero que isso permita aos cientistas cultivar embriões humanos até a quinta semana”, que em termos de desenvolvimento é quase o mesmo que E11.5 para um camundongo.

Hanna diz que ser capaz de ver um embrião humano em seus estágios iniciais pode ajudar muito a determinar por que ocorrem defeitos de nascença ou por que alguns embriões não se implantam na parede uterina.

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“Não é irracional que [no futuro] possamos ter a capacidade de desenvolver um embrião humano, desde a fertilização até o nascimento, inteiramente fora do útero”, disse Tesar ao Times .

Além de ter um assento na primeira fila para o desenvolvimento embrionário, dizem os autores, essa técnica poderia, no final das contas, economizar tempo e dinheiro ao fazer a mesma pesquisa mais rápido e com menos animais.

Fonte: Sciencemag   / Créditos da imagem: Welzmann Institute of Science