Sono stati appena creati in laboratorio e si chiamano “blastoidi”, e sono i primi embrioni umani artificiali. Questi embrioni sono delle sferette cave composte da cellule, molto simili agli embrioni umani nelle prime fasi del loro sviluppo.
I blastoidi avranno un ruolo molto importante in futuro, in quanto potrebbero permettere ai ricercatori di studiare lo sviluppo umano precoce, l’infertilità e la perdita di gravidanza senza condurre esperimenti su veri embrioni umani.
Quando uno spermatozoo feconda un ovocita si forma lo zigote, la prima cellula di un nuovo essere umano. La fecondazione avviene all’interno di una delle tube di Fallopio e lo zigote continua la discesa verso l’utero, dove avvengono le prime divisioni cellulari.
Trentasei ore dopo la fecondazione, lo zigote si divide in due cellule; dopo 60 ore le due cellule si dividono formandone quattro; dopo tre giorni si divide ancora in otto cellule.
In queste fasi dello sviluppo dell’embrione le cellule che lo compongono sono cellule staminali totipotenti, capaci cioè di differenziarsi in qualunque cellula e di dare origine ad un organismo completo.
I gemelli monozigoti, detti anche monovulari, in quanto derivanti dalla stessa cellula uovo, sono il frutto della totipotenza delle prime cellule del’embrione.
Alla successiva divisione cellulare da 8 a 16 cellule, si assiste alla formazione di un abbozzo sferico di 16 cellule, chiamato morula che a questo punto entra nella cavità dell’utero.
Embrioni umani artificiali
Gli embrioni umani artificiali o “blastoidi” sono stati realizzati da due gruppi di ricerca separati. I due gruppi hanno utilizzando metodi diversi e ognuno di essi ha pubblicato i relativi risultati il 17 marzo 2021 sulla rivista Nature Portfolio.
I gruppi di ricerca, come detto, hanno utilizzato tecniche differenti. Un gruppo ha prelevato alcune cellule di pelle umana adulta che hanno riprogrammato geneticamente per farle diventare cellule embrionali.
Le cellule, una volta trattate sono state inserite e coltivate in una impalcatura 3D di forma sferica che ne ha guidato lo sviluppo.
Le sfere di cellule ottenute dall’esperimento sono molto simili a una blastocisti umana, una struttura che contiene poche centinaia di cellule e si sviluppa circa quattro giorni dopo che uno spermatozoo feconda un ovulo e successivamente si impianta nella parete uterina.
Il secondo gruppo di ricerca ha portato avanti un lavoro basato sulle cellule staminali umane, utilizzando sia cellule staminali embrionali che cellule staminali derivate da tessuto cutaneo adulto, note come “cellule staminali pluripotenti indotte”.
I ricercatori hanno trattato le cellule staminali con sostanze chimiche specifiche note come fattori di crescita in modo tale da indurle a formare una blastocisti.
Le due squadre di ricercatori hanno dimostrato che gli embrioni umani artificiali realizzati in laboratorio mostrano comportamenti simili agli embrioni veri.
Questi blastocisti sintetizzati si sono sviluppate come sfere cave che contenevano tre tipologie di cellule differenti che con lo sviluppo portano alla nascita di parti diverse del corpo.
Inoltre, le sfere potevano “impiantarsi” in un foglio di materiale plastico, che rappresentava la parete uterina umana.
Tuttavia, nonostante le molte similitudini, nessuno dei modelli di embrioni umani artificiali sono in tutto e per tutto simili agli embrioni umani e in base ai dati raccolti su modelli simili, gli embrioni artificiali non possono svilupparsi oltre lo stadio di bastocisti.
L’evidenza dimostra che i blastoidi impiantati nell’utero di un topo non riescono a differenziarsi correttamente in tipi di cellule, potenzialmente a causa di come la loro espressione genica differisce dalle vere blastocisti, ad affermarlo un rapporto del 2019 sulla rivista Developmental Cell.
“Lo considererei un importante progresso nel campo”, ha detto a NPR Jianping Fu, professore di ingegneria meccanica dell’Università del Michigan, Ann Arbor . “Questo è davvero il primo modello completo di un embrione umano”
“Con questa tecnica, possiamo realizzare centinaia di queste strutture. Quindi questo ci consentirà di aumentare la nostra comprensione dello sviluppo umano primitivo”, José Polo, biologo dello sviluppo alla Monash University in Australia e autore senior del primo studio, ha raccontato a NPR. “Pensiamo che questo sarà molto importante“.
Embrioni umani artificiali, una questione etica
Tuttavia, gli esperimenti effettuati nella realizzazione degli embrioni artificiali hanno sollevato alcune serie questioni etiche.
“Sono sicuro che rende nervoso chiunque sia moralmente serio quando le persone iniziano a creare strutture in una capsula di Petri che sono così vicine agli esseri umani”, ha detto a NPR Daniel Sulmasy, bioeticista della Georgetown University.
La International Society for Stem Cell Research (ISSCR) deve seguire una linea guida che pone limiti di tempo agli esperimenti sugli embrioni umani in laboratorio, limitandoli a 14 giorni.
Questo ha lo scopo di impedire all’embrione di maturare oltre un punto in cui le sue cellule iniziano a differenziarsi in strutture complesse; nella gravidanza umana, la blastocisti impiantata svilupperebbe una “vena primitiva” entro il quattordicesimo giorno dall’impianto, che è un segnale che mostra il passaggio a questa differenziazione.
Entrambi i gruppi di ricerca hanno rispettato questa regola nei negli esperimenti effettuati sui blastoidi.
