Cientistas chineses anunciaram nesta semana que, pela primeira vez, conseguiram criar estruturas semelhantes a embriões a partir de células-tronco de macacos que chegaram a crescer brevemente após serem implantadas em macacas, mas que não se tornaram fetos viáveis.
“O trabalho destaca o incrível potencial de modelos de embriões baseados em células-tronco como meio de explorar estágios embrionários que normalmente são difíceis de acessar in vivo”, diz Naomi Moris, bióloga do desenvolvimento do Francis Crick Institute, em Londres.
Os mecanismos de desenvolvimento do embrião humano ainda não foram estudados, devido às dificuldades éticas de obtenção e experimentação com embriões humanos. Em laboratório, os pesquisadores já geraram blastoides, que são bolas de células que se assemelham a blastocistos, aglomerados de células em divisão que se formam cerca de cinco a seis dias após a fertilização.
Em março de 2021, por exemplo, uma equipe liderada por Leqian Yu, biólogo do desenvolvimento do Southwestern Medical Center da Universidade do Texas, em Dallas, produziu com sucesso blastoides a partir de células-tronco humanas e os desenvolveu por dez dias em uma placa de cultura.
Zhen Liu, biólogo do desenvolvimento do Instituto de Neurociência da Academia Chinesa de Ciências em Xangai, e seus colegas se voltaram para os macacos cynomolgus ( Macaca fascicularis ), também conhecidos como macacos comedores de caranguejo, que são comumente usados como animais de laboratório porque têm algumas semelhanças biológicas com os humanos.
Na cultura de células, os pesquisadores expuseram células-tronco embrionárias de macacos a vários fatores de crescimento para que se diferenciassem em tipos de células encontrados em blastocistos naturais.
Após cerca de uma semana, as células-tronco formaram a estrutura esférica característica de um blastocisto e se diferenciaram nas três linhagens celulares que estabelecem as bases para a formação de tecidos e órgãos. “Isto ainda não foi alcançado no estudo da cultura prolongada in vitro de blastocistos naturais de macacos”, dizem os autores.
Quando os pesquisadores traçaram o perfil de cerca de 6.000 células individuais usando sequenciamento de RNA de célula única, eles encontraram características genéticas semelhantes às observadas em blastocistos naturais. Algumas células expressaram genes associados ao endoderma – a camada mais interna que eventualmente forma o revestimento dos tratos respiratório e gastrointestinal – enquanto outras foram enriquecidas com genes envolvidos no desenvolvimento da placenta. Mas os blastoides não eram um reflexo perfeito dos blastocistos naturais – algumas células não puderam ser classificadas e outras não expressaram tanta proteína quanto o esperado.
No dia 15, os pesquisadores puderam ver o que parecia ser um contorno do saco vitelino, que fornece nutrição antes da formação da placenta, e o âmnio, a membrana externa que envolve o embrião em desenvolvimento. Dos 41 blastoides, 5 também desenvolveram características que se assemelhavam à linha primitiva, uma estrutura que marca o início das células se reorganizando para formar o layout do corpo, incluindo sua configuração esquerda-direita e superior-inferior.
Liu e sua equipe então transferiram os blastóides para o útero de oito macacos cynomolgus usando cirurgia laparoscópica. Por sete a dez dias após o transplante, três dos macacos tiveram sacos gestacionais – cavidades cheias de líquido que são as primeiras características vistas por ultrassom durante a gravidez. A implantação também resultou na liberação dos hormônios da gravidez progesterona e gonadotrofina coriônica. Mas estes duraram pouco, com os blastóides e os sinais de gravidez desaparecendo após 20 dias.
A equipe agora planeja repetir e refinar o estudo, mesmo que elas não sejam capazes de alcançar o pleno desenvolvimento. Esse tipo de pesquisa permite estudar o desenvolvimento embrionário de animais e humanos sem as barreiras éticas dos embriões que se formaram naturalmente.
Os cientistas acreditam que este novo modelo de embrião ajudará a entender por que parte das gestações humanas terminam em abortos espontâneos e esclarecer como os defeitos congênitos se desenvolvem.
