Creazione di embrioni umani in laboratorio. Quanto siamo vicini alla produzione di feti umani artificiali?

Quanto siamo vicini alla produzione di interi embrioni in laboratorio?

Un team di ricercatori ha ricreato per la prima volta in laboratorio delle strutture cellulari che simulano un embrione di 21 giorni.

 

Lo studio

Negli ultimi anni più di un gruppo di ricercatori si è dedicato alla ricerca sulla colture di cellule staminali embrionali, osservando la loro differenziazione. Naomi Moris e Martinez Arias, due biologi dell’Università di Cambridge e alcuni loro colleghi dei Paesi Bassi hanno sviluppato un modello in grado di mostrare cosa succede allo sviluppo del nostro corpo intorno ai 18-21 giorni dalla fecondazione. Durante la terza settimana gran parte delle cellule staminali dell’embrione inizia a differenziarsi e quindi a svilupparsi con caratteristiche specifiche delle parti del corpo che andranno a costituire. La formazione di un evento del genere in laboratorio può aiutare gli scienziati a comprendere i meccanismi che sono alla base della formazione del corpo umano nonché alla diagnosi, prevenzione e cura di alcune malattie, cose ad esempio la scoliosi. Prima di proseguire alla descrizione dello studio ribadiamo qualche base di embriologia per capire ancora meglio i vantaggi che ha già portato e che porterà questo studio.

 

Come si forma il corpo umano

Dopo la fecondazione dell’ovulo da parte dello spermatozoo, la cellula uovo si inizia a dividere in cellule più piccole, chiamate blastomeri. I blastomeri si iniziano poi ad aggregare, formando delle strutture che, fin quando sono composte da 8 blastomeri, sono ancora totipotenti, cioè per definizione cellule capaci di differenziarsi in un intero organismo. L’aggregazione dei blastomeri nel terzo giorno (dalla fecondazione) forma una struttura chiamata  morula, che può contare fino a 16 blastomeri, per poi diventare a sua volta, durante il giorno successivo, blastocisti, che aumenterà di molto le sue dimensioni e compirà processi altrettanto fondamentali (che tralasceremo) nei giorni successivi. Verso il quindicesimo giorno le cellule cambiano forma e si invaginano formando 3 strati chiamati endoderma, mesoderma ed ectoderma, formando nel complesso una struttura chiamata gastrula. Nelle settimane successive (fino alla all’ottava/nona, dopodiché si parla di feto) il primo strato sarà precursore del sistema nervoso, epiteli superficiali e ghiandolari, il secondo sarà precursore dei muscoli, sistema urogenitali, connettivi e scheletro, infine il terzo sarà precursore dell’epitelio delle vie respiratorie, digerenti e ghiandole dell’apparato digerente. Il modello sviluppato dal team è un “gastruloide” che sviluppa componenti rudimentali di cuore e sistema nervoso ma non del cervello e di altri tipi di cellule che lo avrebbe reso in grado di diventare un feto vitale. Il team ha prima lavorato negli ultimi 5 anni alla produzione di gastruloidi da cellule staminali embrionali di topo per poi iniziare utilizzando quelle umane. Le cellule sono poste alle varie condizioni necessarie alla loro sopravvivenza, e sono inoltre trattate con una sostanza chimica chiamata Chiron in grado di accelerarne lo sviluppo. Se tutto viene fatto nel modo corretto le cellule si sviluppano spontaneamente in strutture 3D imitando il processo di gastrulazione, cioè quello che porta alla formazione dell’endoderma, mesoderma ed ectoderma

E l’etica?

I gastruloidi mostrano le caratteristiche principali di un embrione di 21 giorni, ma raggiunte in sole 72 ore, e sopravvivono per non più di 4 giorni. Nei prossimi 5-10 anni potremmo essere in grado di riprodurre artificialmente la placenta e di osservare gastruloidi con un cuore pulsante, che inizia a battere a circa 22 giorni, probabilmente bloccando segnali molecolari necessari a tale evento, vista l’assenza dello sviluppo del cervello. Il timore è che si possa passare alla formazione di embrioni umani artificiali che in tal caso solleverebbero dubbi etici non di poco conto. Al punto in cui siamo la questione è solo all’orizzonte in quanto le strutture non sono ancora così avanzate ma riproducono solo rudimentalmente il processo della gastrulazione, anche se, ribadiamo, il loro sviluppo è importantissimo. Man mano che queste strutture saranno più avanzate e realistiche i confini etici si assottiglieranno. Infatti questo modello ha permesso l’osservazione di alcuni processi che avvengono nella terza settimana dopo il concepimento, cosa mai osservata visto che il regolamento di molti paesi impedisce la crescita di embrioni in laboratorio per la ricerca oltre il 14esimo giorno dopo il concepimento.

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