O desenvolvimento do embrião humano e a formação inicial de órgãos permanecem amplamente inexplorados devido a questões éticas que envolvem o uso de embriões para pesquisa, bem como à disponibilidade limitada de materiais para estudo. Em um artigo publicado em 6 de abril na revista Célula Célula Tronco, uma equipe de pesquisadores da China relatou pela primeira vez a criação de estruturas semelhantes a embriões a partir de células-tronco embrionárias de macacos. Os pesquisadores também transferiram essas estruturas semelhantes a embriões para os úteros de macacas e determinaram que as estruturas eram capazes de se implantar e provocar uma resposta hormonal semelhante à gravidez.
“Os mecanismos moleculares da embriogênese e organogênese humana são pouco claros”, diz o co-autor Zhen Liu da Academia Chinesa de Ciências (CAS) em Xangai. “Como os macacos estão intimamente relacionados com os humanos em termos evolutivos, esperamos que o estudo desses modelos aprofunde nossa compreensão do desenvolvimento embrionário humano, inclusive lançando luz sobre algumas das causas de abortos prematuros”.
“Esta pesquisa criou um sistema semelhante a um embrião que pode ser induzido e cultivado indefinidamente”, diz o co-autor Qiang Sun, também do CAS. “Ele fornece novas ferramentas e perspectivas para a exploração subsequente de embriões de primatas e saúde médica reprodutiva”.
Os pesquisadores começaram com células-tronco embrionárias de macacos, que foram expostas a vários fatores de crescimento em cultura de células. Esses fatores induziram as células-tronco a formar estruturas semelhantes a embriões pela primeira vez usando células de primatas não humanos.
Quando estudadas ao microscópio, as estruturas semelhantes a embriões, também chamadas de blastóides, apresentaram morfologia semelhante aos blastocistos naturais. Como eles desenvolveram ainda mais em vitro, eles formaram arranjos que se assemelhavam ao âmnio e ao saco vitelino. Os blastóides também começaram a formar os tipos de células que eventualmente compõem as três camadas germinativas do corpo. O sequenciamento de RNA de célula única revelou que os diferentes tipos de células encontradas dentro das estruturas tinham padrões de expressão gênica semelhantes às células encontradas em blastocistos naturais ou embriões pós-implantação.
Os blastóides foram então transferidos para os úteros de 8 macacas; em 3 das 8, as estruturas implantadas. Essa implantação resultou na liberação de progesterona e gonadotrofina coriônica, hormônios normalmente associados à gravidez. Os blastóides também formaram sacos de gestação precoce, estruturas cheias de líquido que se desenvolvem no início da gravidez para envolver um embrião e líquido amniótico. No entanto, eles não formaram fetos e as estruturas desapareceram após cerca de uma semana.
Em trabalhos futuros, os pesquisadores planejam se concentrar em desenvolver ainda mais o sistema de cultura de estruturas semelhantes a embriões de células de macaco. “Isso nos fornecerá um modelo útil para estudos futuros”, diz o co-autor Fan Zhou, da Universidade de Tsinghua. “A aplicação adicional de blastóides de macaco pode ajudar a dissecar os mecanismos moleculares do desenvolvimento embrionário dos primatas”.
Os pesquisadores reconhecem as preocupações éticas em torno desse tipo de pesquisa, mas enfatizam que ainda existem muitas diferenças entre essas estruturas semelhantes a embriões e os blastocistos naturais. É importante ressaltar que as estruturas semelhantes a embriões não têm potencial de desenvolvimento total. Eles observam que, para esse campo avançar, é importante haver discussões entre a comunidade científica e o público.