Notícia

Cientistas constroem estruturas semelhantes a embriões a partir de células-tronco humanas

Dra. Berna Sozen, Dra. Magdalena Zernicka-Goetz e Victoria Jorgensen

Fonte

Caltech | Instituto de Tecnologia da Califórnia

Data

sexta-feira, 24 setembro 2021 07:00

Áreas

Biologia. Biotecnologia. Engenharia Biológica.

A pesquisa sobre embriões humanos é vital para a compreensão dos primeiros estágios do desenvolvimento humano. Atualmente, esta pesquisa é conduzida em embriões excedentes doados voluntariamente por indivíduos que se submeteram à fertilização in vitro. No entanto, a pesquisa fica limitada pela disponibilidade de embriões e limites de tempo éticos internacionais estritos sobre quanto tempo um embrião pode se desenvolver no laboratório (no máximo de 14 dias).

Recentemente, cientistas do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, criaram estruturas semelhantes a embriões a partir de células-tronco humanas. Em contraste com os embriões naturais que são formados por uma combinação de espermatozoide e óvulo, essas estruturas são formadas pela combinação das chamadas células-tronco pluripotentes, que têm a capacidade de se desenvolver em tipos especializados de células. Embora essas estruturas semelhantes a embriões tenham algumas diferenças importantes em relação aos embriões reais, a tecnologia para criá-los será crítica para responder a questões abertas sobre o desenvolvimento humano sem a necessidade de embriões doados.

A pesquisa foi conduzida no laboratório da Dra. Magdalena Zernicka-Goetz, professora de Biologia e Engenharia Biológica do Caltech, e está descrita em um artigo publicado na revista científica Nature Communications no último dia 21 de setembro.

As estruturas são feitas de um tipo de célula-tronco pluripotente que dá origem a tipos distintos de células que se automontam em uma estrutura cuja morfologia lembra claramente a de um embrião, que possui tecidos embrionários e extra-embrionários distintos. As células-tronco pluripotentes foram inicialmente isoladas de um embrião humano real por outros pesquisadores e desde então têm sido mantidas em ambiente de laboratório. Notavelmente, as células ainda podem “lembrar” como se agrupar em um embrião quando apoiadas pelas condições ambientais corretas.

“A capacidade de montar a estrutura básica do embrião parece ser uma propriedade embutida dessas primeiras células embrionárias que elas simplesmente não conseguem ‘esquecer’. No entanto, ou sua memória não é absolutamente precisa ou ainda não temos o melhor método para ajudar as células a recuperarem suas memórias. Ainda temos mais trabalho a fazer antes de conseguirmos que as células-tronco humanas atinjam a precisão de desenvolvimento possível com seus equivalentes de células-tronco de camundongo”, destacou a Dra. Magdalena Zernicka-Goetz.

A capacidade de gerar estruturas semelhantes a embriões a partir de células-tronco significa que embriões adicionais doados não seriam mais necessários; além disso, as estruturas podem ser criadas em grandes quantidades. Assim, este sistema modelo pode levar a avanços na compreensão do desenvolvimento embrionário inicial que não sejam restringidos pela disponibilidade limitada de embriões humanos. Por exemplo, será possível perturbar genes específicos e estudar o impacto resultante no processo de desenvolvimento. Além disso, este sistema pode ser usado para entender como diferentes componentes celulares coordenam seu desenvolvimento em estágios iniciais e o impacto dessa relação cruzada celular em estágios posteriores de desenvolvimento.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Caltech (em inglês).

Fonte: Lori Dajose, Caltech. Imagem: Estrutura gerada inteiramente a partir de células-tronco humanas que ‘imita’ a morfologia do embrião humano. Fonte: Dra. Berna Sozen, Dra. Magdalena Zernicka-Goetz e Victoria Jorgensen.

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