Cientistas criaram o primeiro embrião artificial do mundo

Na primeira experiência do gênero em todo o mundo, cientistas conseguiram desenvolver um embrião artificial funcional, partindo do zero. Os pesquisadores usaram dois tipos de células-tronco para construir vida em uma placa de Petri.

As células-tronco foram cultivadas fora do corpo em uma bolha de gel e foram capazes de se transformar em vários órgãos internos em estágio inicial – assim como em um embrião normal. Agora, os pesquisadores esperam que a técnica solucione alguns grandes mistérios sobre os primórdios da vida.

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“[O embrião artificial] tem regiões anatomicamente corretas que se desenvolvem no lugar certo e no momento certo”, disse a pesquisadora Magdalena Zernicka-Goetz, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, ao jornal “The Guardian”. “Esta foi a coisa mais incrível para nós”. Em nenhuma fase do processo um óvulo ou um espermatozóide foram necessários para produzir a vida.

A pesquisa foi publicada na revista “Science”.

Tentativas falhas

As tentativas anteriores de cultivar um embrião artificial não foram tão bem sucedidas porque envolveram apenas células-tronco embrionárias – células-tronco que formam o aglomerado de células chamado blástula quando o óvulo é fecundado.

O problema era que a vida não cresce simplesmente a partir de células-tronco embrionárias: células-tronco extra-embrionárias de trofoblasto (TSCs, na sigla em inglês) e células-tronco endodérmicas primitivas também são essenciais para o desenvolvimento adequado. Em coordenação com as células-tronco embrionárias, estas células-tronco adicionais formam a placenta e o saco vitelino, que asseguram que os órgãos possam desenvolver-se adequadamente e receber nutrientes.

Zernicka-Goetz e sua equipe tentaram usar uma combinação de células-tronco embrionárias e TSCs geneticamente modificadas de ratos e construíram uma estrutura 3D em gel ao redor da qual as células-tronco poderiam crescer, imitando a forma de um embrião natural.

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“Sabíamos que as interações entre os diferentes tipos de células-tronco são importantes para o desenvolvimento, mas o ponto mais impressionante que o nosso novo trabalho ilustra é que esta é uma parceria real – essas células realmente guiam umas às outras”, declarou a pesquisadora em um comunicado de imprensa. “Sem essa parceria, o correto desenvolvimento da configuração e da forma e as atividades apropriadas dos principais mecanismos biológicos não ocorrem adequadamente”.

Resultados impressionantes

Depois de 4,5 dias do início do experimento, os pesquisadores tinham vários embriões vivos com exatamente a aparência de embriões normais de ratos – até mesmo na maneira em que eles começaram a se diferenciar em vários tecidos e órgãos. Chegando aos 7 dias de idade, o embrião tinha se organizado em duas partes principais: o início de uma placenta e o próprio rato.

Na imagem abaixo, você pode ver o embrião do rato às 96 horas (à esquerda) e às 48 horas do estágio do blastocisto (à direita). A parte vermelha é embrionária e a azul extra-embrionária – que formaria a placenta:

“Eles são muito semelhantes aos embriões de ratos naturais”, comentou a cientista em entrevista à revista “New Scientist”. “Nós colocamos os dois tipos de células-tronco juntos – o que nunca foi feito antes – para permitir que eles falem uns aos outros. Vimos que as células poderiam se auto-organizar sem a nossa ajuda”.

Primeiros passos

Os embriões atingiram um estágio de desenvolvimento aproximadamente equivalente a um terço de uma gravidez de camundongo antes de serem destruídos. Os pesquisadores admitem que seria difícil para o embrião se desenvolver além deste ponto sem a adição de células-tronco endodérmicas primitivas para que pudesse ser criado o saco vitelino – uma membrana grossa que se junta ao embrião e fornece seus nutrientes e células sanguíneas até que a placenta torne-se plenamente funcional.

E por mais legal que a ideia de criar a vida do zero seja, o objetivo da pesquisa não era avançar na pesquisa da vida artificial, mas nos mostrar o que realmente acontece nos estágios iniciais dela.

Durante o primeiro trimestre de gravidez humana, mais de dois em cada três gestações terminam em um aborto – e ninguém tem certeza do porquê. Ao cultivar vida artificial que não requer óvulos ou espermatozóides e pode ser criada fora do útero, os pesquisadores teriam um abastecimento constante de embriões “teste” com os quais eles podem trabalhar para desvendar os segredos do início da vida.

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O próximo passo será ver se a técnica pode funcionar usando células-tronco humanas – algo que a equipe está confiante de que pode ser alcançado. “Nós acreditamos que será possível imitar muitos dos eventos de desenvolvimento que ocorrem antes de 14 dias usando células tronco embrionárias e extra-embrionárias humanas usando uma abordagem semelhante à nossa técnica que usa células-tronco de ratos”, explicou Zernicka-Goetz em um comunicado.

“Estamos muito otimistas de que isso nos permitirá estudar os principais eventos desta fase crítica do desenvolvimento humano sem realmente ter que trabalhar com embriões. Saber como o desenvolvimento normalmente ocorre nos permitirá entender por que muitas vezes ele dá errado”. [Science Alert]

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