Todos nós sabemos como funciona a reprodução humana: o espermatozóide encontra o óvulo, o óvulo fertilizado inicia sua jornada, se transforma em um embrião humano, depois se torna um feto e, por fim, um bebê.
Mas e se o “garoto encontrar a garota” não for o único caminho?
Na semana passada, dois estudos da Nature torpedearam a clássica narrativa do início da vida. Duas equipes independentes levaram as células normais da pele a formar um aglomerado vivo que parecia um óvulo humano fertilizado – e os primeiros estágios de um embrião humano em desenvolvimento.
As equipes não criaram um embrião artificial que pudesse se desenvolver em um bebê viável. Em vez disso, eles replicaram o que acontece durante os primeiros quatro dias após a fertilização do óvulo; ele se desenvolve em uma bola de células chamada blastocisto, a primeira estação em direção a um bebê totalmente formado.
Embora não tenham passado do estágio de blastocisto, ambos os modelos são de longe as réplicas mais completas de um embrião humano primitivo até hoje. Eles não contêm apenas células que crescem em um bebê, mas também todas as estruturas de suporte. Em apenas 10 dias dentro de uma incubadora do tipo gelatina, as células de engenharia reversa mostraram características surpreendentemente semelhantes às suas contrapartes naturais. Por exemplo, os embriões artificiais geram células que formam a placenta, o que é fundamental para um embrião viável que poderia, em teoria, se desenvolver mais ou até mesmo até o nascimento.
“É o primeiro modelo completo do embrião humano em fase inicial”, disse o Dr. Jianping Fu, da Universidade de Michigan, que não esteve envolvido no estudo, mas escreveu um artigo sobre perspectivas. “Este é um marco importante.”
Esses estudos podem fornecer informações anteriormente inexplicáveis sobre infertilidade ou perda de gravidez sem fazer experiências em embriões humanos.
No entanto, a sofisticação dessas células está causando preocupação. Por enquanto, como os embriões artificiais diferem dos naturais de várias maneiras, os cientistas não esperam que eles tenham a capacidade de se transformar em embriões completos. À medida que as tecnologias se refinam ainda mais, no entanto, pode ser possível cultivar embriões humanos artificiais por períodos mais longos, colocando a tecnologia em rota de colisão com debates sobre o início da vida.
Os mistérios do Desenvolvimento Humano
Os primeiros 14 dias de construção de um ser humano são um mistério.
Os cientistas sabem que, durante a gravidez, um óvulo fertilizado se transforma em blastocisto por volta do quarto dia e se implanta por volta do oitavo dia. Por volta dessa época, algo “mágico” acontece dentro do blastocisto, de forma que ele produz células que eventualmente se desenvolvem na placenta e outras que dão origem ao feto.
O problema? Este estágio inicial é incrivelmente difícil de estudar. Até agora, os cientistas confiaram em embriões humanos descartados no laboratório – muitas vezes de párias da FIV – que podem crescer até 13 dias de acordo com as diretrizes éticas. Esses tecidos são difíceis de encontrar e, neste estágio, disse o Dr. Jun Wu, do Centro Médico Sul da Universidade do Texas, o proto-embrião é “essencialmente uma caixa preta”.
Os cientistas já tentaram replicar os primeiros dias de desenvolvimento usando embriões de camundongo. Em 2018, uma equipe cultivou blastocistos semelhantes a partir de células-tronco de camundongos – um esforço admirável, mas não um modelo perfeito, já que camundongos e humanos têm trajetórias de desenvolvimento diferentes.
Como eles fizeram isso
Os dois novos estudos representam a primeira vez que os cientistas foram capazes de fazer estruturas semelhantes a blastocistos a partir de células humanas.
Em um estudo, o Dr. Jose Polo, da Monash University, começou com uma receita publicada anteriormente. Aqui, as células da pele são gentilmente raspadas e banhadas em uma sopa química que as retorna ao estado de células-tronco, o que significa que elas recuperam a capacidade de produzir outros tipos de células. A partir daí, as pseudo células-tronco (chamadas iPSCs) são banhadas em um líquido nutritivo em uma placa de Petri. A centelha de percepção da equipe veio quando eles perceberam que, após três semanas, as células começaram a se ramificar em um potpourri de três tipos diferentes de células encontrados nos primeiros embriões humanos – algo raramente visto antes.
Inspirada, a equipe então transferiu as células para um sistema de cultura 3D semelhante a gelatina para suporte. Estranhamente, as células começaram a se automontar com vontade própria. “O que foi completamente surpreendente é que, quando você as junta, elas se auto-organizam”, disse Polo.
O estranho momento “células, se unam” levou a equipe a analisar sua genética. Para o choque dos pesquisadores, eles descobriram que essas estruturas semelhantes a embriões, chamadas de “iBlastoides”, tinham uma organização e um componente celular semelhantes aos de sua contraparte natural. Uma camada, por exemplo, era povoada por células com uma assinatura genética que as destinava como parte de uma placenta. Outros pareciam notavelmente semelhantes a células que eventualmente se desenvolvem em um feto inteiro.
O iBlastoide, em certo sentido, parecia um blastocisto normal depois de se implantar no útero – sem muita sondagem dos pesquisadores.
No outro artigo, a equipe usou uma mistura de células humanas e células-tronco para criar o que eles chamaram de “blastóide humano”. Assim como no estudo anterior, os embriões artificiais eram de tamanho e forma semelhantes aos de suas contrapartes naturais e tinham um perfil genético comparável. Usando um teste que se assemelha à implantação em um útero, mas em um prato de cultura, os blastóides se fixaram e continuaram a se desenvolver, com alguns se reorganizando em estruturas que imitam o próximo estágio de desenvolvimento.
Bebês de tubo de ensaio?
Apesar de sua semelhança assustadora com a coisa real, por enquanto, enfatizam os autores, os blastoides ainda não são algo real. Algumas de suas camadas de células não parecem se formar muito bem e algumas têm tipos de células que não deveriam estar lá. Uma taxa de eficiência de 10% na conversão bem-sucedida de pele em blastóide também causa calafrios em qualquer cientista.
No entanto, todos esses problemas podem ser superados, e o potencial dos blastóides não é esquecido pelos especialistas. Apesar das deficiências, eles são os primeiros “modelos de embriões humanos derivados de células cultivadas” e têm “todas as células fundadoras” para o crescimento de um feto, disse Fu. Pela primeira vez, podemos ser capazes de testar as causas potenciais de infertilidade ou perda de gravidez com um rendimento muito maior, que pode então ser verificado posteriormente.
“Você poderia usar 1.000 ou 10.000 iBlastoides para descobrir algo e, então, testar essa descoberta em três blastocistos”, disse Polo.
À medida que a tecnologia é otimizada ainda mais, a difícil questão da identidade de um blastóide não pode ser ignorada. Considerando sua semelhança com a coisa real, em que ponto eles devem ser tratados como embriões humanos clonados? É ético destruí-los? Atualmente, embriões humanos podem crescer no laboratório por 14 dias internacionalmente. Essas regras se aplicam?
Olhando para o futuro, o debate vai ainda mais longe. Os cientistas vêm trabalhando para reprogramar células da pele em células reprodutivas há anos, em um esforço para ajudar casais que não podem conceber de outra forma. Camundongos saudáveis já nasceram de células da pele transformadas em óvulos. Mesmo estando longe, os estudos atuais estão dando um passo nessa direção.
Um estudo separado na semana passada mostrou que é possível desenvolver um feto de camundongo durante metade de sua gestação em um útero artificial – um recorde para os mamíferos, e que ainda dissocia a reprodução da antiga história de “espermatozóide encontra óvulo”. Podemos um dia clonar um bebê humano usando as células da pele de alguém e depois cultivá-lo em um útero artificial sem nenhuma semelhança com a reprodução natural? Nós deveríamos?
Shelly Fan para SingularityHub.
