Create strutture artificiali che riproducono embrioni umani con tessuti extraembrionali: lo studio dell’University of Texas su Cell
Sono state create strutture artificiali simili a embrioni umani che includono tessuti extraembrionali. Lo dimostra lo studio dell’University of Texas Southwestern Medical Center, pubblicato su Cell. Il processo in cui un embrione si riorganizza da una sfera cava a una struttura multistrato, chiamato gastrulazione, è considerato una sorta di scatola nera dello sviluppo umano. Questo perché, nel rispetto delle normative bioetiche, gli embrioni umani non vengono coltivati per più di 14 giorni e la gastrulazione avviene tra i 17 e i 21 giorni successivi alla fertilizzazione. Inoltre, gli attuali modelli di cellule staminali che riproducono la gastrulazione non sono riusciti ad includere i tessuti extraembrionali necessari per consentire lo sviluppo del sacco vitellino e della placenta.
Nella ricerca gli scienziati hanno indicato un nuovo metodo per sviluppare perigastruloidi, strutture affini all’embrione che includono uno dei tessuti di supporto, il sacco vitellino, mancante nelle riproduzioni precedenti. “Sebbene siano stati sviluppati modelli non integrati di gastrulazione umana e di organogenesi precoce a partire da cellule staminali pluripotenti umane innescate, questi sono privi delle cellule extraembrionali che svolgono un ruolo vitale per la formazione e la morfogenesi dell’embrione”, ha spiegato l’autore senior Jun Wu, biologo delle cellule staminali presso l’University of Texas Southwestern Medical Center. “La presenza di tessuti embrionali ed extraembrionali ha consentito ai ricercatori di esaminare le interazioni tra l’epiblasto, l’amnios e il sacco vitellino durante la gastrulazione, un’impresa finora impossibile nell’uomo”, ha sottolineato Wu.
Al posto delle più comuni cellule staminali pluripotenti primed, il metodo dei ricercatori ha utilizzato cellule staminali pluripotenti espanse, in quanto hanno dimostrato, già in precedenza, la capacità di differenziarsi in tessuti embrionali ed extraembrionali, nei topi. Aggiungendo i fattori di crescita alle cellule staminali epiteliali umane, esse si sono distinte in questi tipi di tessuti. Le cellule si sono poi organizzate in strutture simili all’embrione umano, che i ricercatori hanno chiamato peri-gastruloidi. I tessuti extraembrionali lanciano segnali chimici che guidano la crescita del feto, consentendo alle costruzioni perigastruloidi di imitare molti processi, parte di questo periodo dello sviluppo.
Le formazioni perigastruloidi danno forma alla cavità amniotica in cui vivono gli embrioni e a quella del sacco vitellino, che garantiscono al feto il giusto apporto di sangue. Inoltre, queste strutture mostrano i primi tratti dell’organogenesi, come la neurulazione, che segna l’inizio della formazione del sistema nervoso centrale. Il gruppo di ricerca ha riferito che il metodo è efficiente e riproducibile. In quello che considerano un esperimento su piccola scala, gli scienziati sono riusciti a generare centinaia di strutture perigastruloidi. “La potenza di questo modello deriva dalla sua capacità di sfruttare l’auto organizzazione delle cellule staminali epiteliali umane con un intervento esterno minimo”, ha dichiarato Wu. Gli scienziati, in merito alle preoccupazioni etiche che la ricerca potrebbe suscitare, hanno precisato che i perigastruloidi non sono dotati di vita a causa dell’esclusione dei trofoblasti, strati periferici della vescicola blastocistica, che danno origine alla placenta.
di Lucrezia Parpaglioni