Gastruloide. Il modello di embrione umano sviluppato in laboratorio

Un team di ricercatori della Cambridge University  e dell’Istituto Hubrecht nei Paesi Bassi ha sviluppato in laboratorio un modello cellulare attraverso cellule staminali embrionali umane trattate con processi chimici, che riproduce le caratteristiche di un embrione umano di 18-21 giorni. Chiamato gastruloide, tale modello serve a studiare la prima fase dello sviluppo dell’organismo, nota comunemente come il periodo della “scatola nera”, durante la quale hanno origine molti difetti congeniti, mai osservata e studiata fino ad ora, posto che in laboratorio non si possono coltivare gli embrioni umani spingendoli oltre il 14° giorno.

Lo sviluppo di un organismo, infatti, passa attraverso un processo detto di “gastrulazione” – da cui il nome al modello di studio – durante il quale emergono 3 stati di cellule: l’ectoderma, che dà origine al sistema nervoso, il mesoderma, da cui nascono i muscoli, e l’endoderma che darà l’intestino.

“La speranza è che la comprensione di questi processi possa rivelare le cause di difetti e malattie alla nascita e condurre allo sviluppo di test per verificare la loro presenza nelle donne in gravidanza” ha specificato Alfonso Martinez-Arias – coautore della ricerca, come riporta quotidianosanità.it.

“Organismi modello tra cui di topi e pesci zebra hanno precedentemente consentito agli scienziati di acquisire alcune informazioni sulla gastrulazione umana – scrive Jacquile Garget sul sito della Cambridge University -. Tuttavia, questi modelli possono comportarsi in modo diverso rispetto agli embrioni umani quando le cellule iniziano a differenziarsi. I modelli animali possono rispondere in modo diverso a determinati farmaci: il talidomide, un farmaco anti-nausea mattutina, ad esempio, ha superato gli studi clinici dopo i test sui topi, ma successivamente ha portato a gravi difetti alla nascita nell’uomo. Per questo motivo è importante sviluppare modelli migliori di sviluppo umano”.

Il gastruloide, dunque si aggiunge agli altri “strumenti in vitro che gli scienziati posso usare per studiare fasi meno conosciute della gravidanza umana tra la secondo e quarta settimana”, ha aggiunto la ricercatrice Teresa Rayon del Francis Crick Institute, per individuare ciò che durante la gastrulazione non va come dovrebbe causando aborti, malattie e difetti congeniti.

Lo studio, pubblicato sulla rivista scientifica Nature, ci mostra un gastruloide che non può diventare un embrione vero perché privo di cellule cerebrali e dei mezzi che permettono l’attecchimento all’utero. Nonostante ciò ha già destato l’inquietudine di alcuni esperti di bioetica che hanno espresso il timore che il modello embrionale in questione possa evolvere in maniera incontrollata.  Secondo quanto scrive l’Ansa, il sito di Science ha raccolto le perplessità di Insoo Hyun, della Case Western Reserve University, secondo il quale alcuni ricercatori potrebbero voler sfidare il limite dei 14 giorni per verificare se il gastruloide riproduca fedelmente la realtà, mentre altri potrebbero voler sviluppare il modello arricchendolo di cellule cerebrali o annessi per l’impianto in utero: “che cosa li fermerebbe dal farlo?” si domanda Hyun.

Immagine: 1) il modello di studio cellulare chiamato gastruloide; 2) lo sviluppo della gastruloide umana: a sinistra la crescita a 24 ore, al centro a 48 ore, a destra di 72. Il blu segna il DNA, il magenta segna le cellule neurali, il verde segna le cellule mesodermiche (dalla quale hanno origine il sistema nervoso. Photo by Cambridge University