Cientistas chineses em laboratório criaram uma estrutura celular em forma de bola semelhante a um óvulo fertilizado no estágio de blastocisto a partir de células-tronco de macaco sem esperma e óvulos. 5 a 6 dias após a fertilização, torna-se um estágio de blastocisto.Neste momento, as células-tronco embrionárias são produzidas e crescem em todos os órgãos e tecidos do corpo humano.
Espera-se que o óvulo fertilizado, que é um óvulo de macaco fertilizado artificialmente, ajude a rastrear o processo de desenvolvimento embrionário e a encontrar a causa da infertilidade. Quando os óvulos fertilizados artificialmente foram implantados em mães substitutas de macacos, verificou-se que a gravidez também progrediu. Análogos do blastocisto humano foram liberados antes, mas devido a questões éticas, eles não puderam ser transplantados para o útero de uma mãe substituta. Os ovos de macaco fertilizados artificialmente podem ser uma alternativa adequada para estudar o processo de gravidez humana.
◇ Transferência bem-sucedida de óvulos fertilizados artificialmente para substitutos
Zhen Liu, do Instituto de Neurociências da Academia Chinesa de Ciências, publicou na revista internacional Cell Stem Cell no dia 7, que “Análogos de blastocisto foram produzidos pela administração de vários fatores de crescimento a células-tronco embrionárias de macacos (Macaca fascicularis), um animal experimental. feito,” ele disse.
O análogo do blastocisto que a equipe de pesquisa criou é um organoide, que é um pequeno órgão feito em laboratório. Os cientistas cultivam células de órgãos específicos em uma estrutura 3D no laboratório para testar drogas ou estudar a função do órgão.
As células-tronco embrionárias do macaco se tornaram uma estrutura em forma de bola como um blastocisto após uma semana de cultivo e se diferenciaram em três linhagens celulares que formam tecidos e órgãos do corpo. A equipe de pesquisa disse que analisou os genes de cerca de 6.000 células semelhantes ao blastocisto e confirmou que elas são semelhantes ao blastocisto em seu estado normal. Em algumas células, os genes associados ao endoderma, que desenvolve os sistemas respiratório e digestivo, estavam ativos, enquanto em outras, os genes para a formação da placenta estavam ativos.
Após 15 dias, o saco vitelino, que fornece nutrientes ao ovo fertilizado, e o âmnio que envolve o ovo fertilizado emergiram antes da placenta na contraparte do blastocisto. Cinco dos 41 blastocistos também desenvolveram estruturas glandulares rudimentares, que são a base para diferenciar as partes superior, inferior, esquerda e direita do corpo.
As contrapartes do blastocisto podem ser cultivadas por até 18 dias no laboratório. Os pesquisadores implantaram anteriormente contrapartes de blastocisto no útero de oito macacos por meio de cirurgia laparoscópica.
Sete a 10 dias após a implantação, os sacos gestacionais se formaram em três mães de aluguel. Esta é a primeira forma que é identificada em uma ultrassonografia após a gravidez. Os hormônios associados à gravidez também são liberados. O ovo fertilizado artificialmente não se desenvolveu em um embrião completo. 20 dias após a implantação, os sinais de gravidez desapareceram.
◇ “Um novo marco na pesquisa em embriologia e infertilidade”
“Esta descoberta será um marco importante no estudo de modelos de embriões baseados em células-tronco”, disse o professor Alejandro de Los Angeles, da Universidade de Oxford, no Reino Unido, à Science no mesmo dia.
O Dr. Nicolas Lebrun, pesquisador de células-tronco do Instituto de Biotecnologia Molecular da Academia Austríaca de Ciências, avaliou as descobertas como “um notável resultado de pesquisa”. Ele fez o primeiro análogo de um blastocisto de camundongo em 2018. “Produzir óvulos fertilizados artificialmente de uma variedade de espécies nos permitirá aprender mais sobre o desenvolvimento inicial e o sucesso da gravidez”, disse Levron.
Anteriormente, análogos de blastocistos humanos foram liberados. A equipe de pesquisa do professor José Polo da Monash University, na Austrália, revelou à Nature em 2021 que “as células da pele foram cultivadas em laboratório e transformadas em uma estrutura tridimensional semelhante à encontrada em um embrião de blastocisto humano”. A equipe de pesquisa do professor John Wu no Southwestern Hospital da Universidade do Texas também anunciou à Nature no mesmo dia que havia cultivado células-tronco embrionárias humanas em laboratório para criar uma contraparte de blastocisto. A equipe de pesquisa usou células iPS feitas de células maduras em seus estágios iniciais e células-tronco embrionárias extraídas de óvulos fertilizados reais.
Os cientistas esperam que o análogo do blastocisto de macaco possa ser útil para o tratamento da infertilidade, bem como para pesquisas básicas sobre o rastreamento do desenvolvimento embrionário. A professora Alexandra Harvey, bióloga do desenvolvimento da Universidade de Melbourne, na Austrália, disse à Nature que modelos de óvulos artificiais podem ajudar a descobrir as causas do aborto espontâneo e da falha de implantação após a fertilização in vitro.
Os cientistas usaram óvulos fertilizados que sobraram da fertilização in vitro para pesquisas, mas houve muitas limitações devido às dificuldades em obtê-los e à controvérsia bioética. Ovos fertilizados foram criados artificialmente em camundongos de laboratório, mas havia muitas diferenças em relação aos humanos, então havia limitações para o estudo.
Ovos de macaco fertilizados artificialmente podem ser usados em experimentos de larga escala no lugar de humanos. Por exemplo, é possível realizar pesquisas que rastreiam simultaneamente genes e proteínas relacionadas à gravidez após a produção em massa de análogos de blastocisto de macaco. A equipe de pesquisa anunciou ao Dr. Ryu que desenvolveria um método para gerar análogos do blastocisto de macaco no futuro.
Materiais de referência
Célula-tronco celular (2023), DOI: https://doi.org/10.1016/j.stem.2023.03.009
Natureza (2021), DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03356-y
Natureza (2021), DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03372-y
Natureza (2018), DOI: (2018). https://doi.org/10.1038/s41586-018-0051-0
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