Il gruppo di ricercatori olandesi guidati da Nicolas Rivron, principal investigator al Merln Institute for Technology-Inspired Regenerative (1) Medicine dell’Istituto di Medicina Rigenerativa dell’Università di Maastricht (Olanda) ha creato il primo embrione sintetico della storia. Generato con le sole cellule staminali animali in un laboratorio, il “blastoide” ora consentirà di studiare le prime fasi dello sviluppo di un essere vivente. Della scoperta, che si è aggiudicata la pubblicazione sulla rivista Nature, parliamo con il professor Paolo Emanuele Levi-Setti, Direttore di Dipartimento Ginecologia e Medicina della riproduzione in Humanitas.
Cos’è la blastocisti?
“La blastocisti (l’embrione, allo stadio di sviluppo prima dell’impianto nella mucosa uterina) contiene tutti i tessuti che comporranno l’embrione e le componenti extra embrionarie come la placenta. Consiste di una formazione sferica con una parete sottile, definite trofoectoderma, che circonda una cavità (blastocele) contenente un liquido che protegge le cellule dell’embrione (Inner Cell Mass). Dalla blastocisti di topo è possibile generare line di cellule staminali in vitro analoghe a quelle del trofoectoderma e dell’embrione. Gli autori dello studio riportano che queste due linee di cellule staminali collaborano alla formazione di strutture che morfologicamente e come trascrizione ricordano un embrione allo stadio di blastocisti, che è definito blastoide. Come la blastocisti, il blastoide si sviluppa per segnali indotti dalle inner cells dell’embrione con la formazione della parte esterna (trofoectoderma). La natura e funzione di questi segnali è in gran parte inesplorata. Anche se i blastoidi non supportano la formazione di un vero embrione gli autori dimostrano che l’embrione induce trasformazioni del trofoectoderma e prepara l’impianto, dimostrando un ruolo attivo delle cellule embrionario in questo delicato ed in parte oscuro momento di inizio della gravidanza. Questo studio offre un grande contributo scientifico a nuove conoscenze sulle fase iniziali della gravidanza, ma anche se fosse replicabile su cellule umane, non porta e non porterà allo sviluppo di embrioni destinabili alla procreazione”.
Né ovuli, né spermatozoi
Né ovuli, né spermatozoi. Il primo embrione animale sintetico è frutto di un esperimento di laboratorio e apre un fantascientifico scenario che, in un futuro ancora indefinito ma sempre più vicino, potrebbe portare a generare anche il primo essere umano nato senza le cellule riproduttive maschili e femminili.
Nel frattempo gli esperti si concentreranno sullo studio delle prime fasi di sviluppo di un essere vivente, facendo luce sui processi chiave che stanno alla base della formazione della placenta e dell’impianto dell’embrione nell’utero che, in molti casi, sono all’origine del fallimento delle gravidanze.
Come nasce un blastoide?
Per ottenere l’embrione artificiale i ricercatori olandesi hanno coltivato in provetta due famiglie di cellule staminali prese da una blastocisti di topo (l’embrione nelle prime fasi dello sviluppo): le cellule del trofoblasto, che danno origine alla placenta, e quelle da cui si forma l’intero organismo.
Osservando le modalità di interazione fra questi due tipi cellulari chiusi in provetta, gli studiosi hanno notato la formazione di una struttura che aveva tutte le caratteristiche per poter essere impiantata nell’utero di un animale.
L’impianto riuscito
I blastoidi sono stati quindi trasferiti nell’utero di una femmina di topo in stato di pseudo-gravidanza in modo da consentire l’impianto di questi sulle pareti dell’utero. L’embrione sintetico ha reagito come un embrione nato dall’incontro di ovulo e spermatozoo e i ricercatori hanno potuto studiare le prime fasi dell’impianto.
1. Rivron NC, Frias-Aldeguer J, Vrij EJ, Boisset JC, Korving J, Vivié J et al. Blastocyst-like structures generated solely from stem cells. Nature 2018;557:106-11.
