Pentru o lungă perioadă de timp, cercetătorii au dorit să afle procesele care au loc în primele săptămâni după implantarea unui embrion uman în uter. În prezent, biologii au avut șansa de a studia, pentru prima dată, această etapă de dezvoltare în detaliu.
Prima săptămână de dezvoltare poate fi investigată prin creșterea embrionilor fertilizați in vitro (FIV) de rezervă. Embrionii mai mari de 12 săptămâni sunt adesea donați pentru cercetare de către persoanele care au trecut prin avorturi. Totuși, mostrele din etapele intermediare sunt extrem de rare, deoarece puține persoane își dau seama că sunt însărcinate și aleg întreruperea sarcinii într-un stadiu atât de timpuriu.
Biologii au fost deosebit de dornici să studieze un proces denumit gastrulație, care începe la două săptămâni după ce un ovul uman este fertilizat și la o săptămână după implantare. În acel moment, embrionul constă dintr-o bilă goală, formată dintr-un singur strat de celule identice. După acest proces, embrionul se pliază pentru a forma o structură multistratificată, iar celulele încep să preia roluri specializate.
„Aceasta este etapa în care sunt luate unele dintre deciziile cheie de dezvoltare. Înțelegerea acestui proces fundamental ar putea conduce la modalități mai bune de a transforma celulele stem în celule utile pentru tratarea bolilor și rănilor”, a declarat Shankar Srinivas din cadrul Universității din Oxford.
În prezent, un embrion cu vârsta de 16-19 zile donat și aflat în procesul de gastrulație este studiat de echipa lui Srinivas.
„Persoana donatoare trebuie să fi bănuit că este însărcinată de îndată ce i-a întârziat menstruația. Probabil, aceasta a făcut un test și a mers la o clinică în aceeași zi”, a declarat Srinivas.
Majoritatea oamenilor aleg să ia medicamentele care induc avortul. În Marea Britanie, doar cei care decid să rămână într-o clinică sunt întrebați dacă ar dori să doneze materialul pentru cercetare. Human Developmental Biology Resource, o bancă de țesuturi susținută de un număr de instituții academice, precum organizația de caritate pentru cercetarea în sănătate Wellcome și Consiliul de Cercetare Medicală din Regatul Unit, colectează și pregătește mostrele respective.
Cercetătorii au analizat ce gene sunt active în fiecare celulă a embrionului. Ei au descoperit faptul că gastrulația umană este, în mare măsură, similară cu cea din cazul șoarecilor și maimuțelor. Totuși, există unele diferențe cheie. De exemplu, unii dintre așa-numiții factori de creștere, care controlează evoluția celulelor, sunt diferiți.
De asemenea, sistemul sanguin a început să se formeze în embrion mai devreme decât în cazul studiilor pe șoareci.
Cercetătorii au reușit să identifice și să caracterizeze celulele germinale primordiale, celulele care mai târziu dau naștere spermatozoizilor sau ovulelor.
„Acest lucru ne oferă informații cu privire la aspectul celulelor germinale primordiale umane și la modul în care le-am putea produce în viitor”, a declarat Richard Tyser, membru al echipei de cercetare.
„În embrion nu se formaseră încă celule nervoase. Avem capacitatea de a detecta cei mai timpurii progenitori ai neuronilor, dar aceste celule sunt responsabile și de formarea pielii. În prezent, liniile directoare și, uneori, legile interzic creșterea embrionilor umani în laborator pentru o perioadă mai mare de 14 zile. Unii cercetători ar dori ca această perioadă să fie extinsă, iar descoperirea faptului că într-un embrion, care are 16 până la 19 zile, nu sunt prezenți neuroni va ajuta în această dezbatere”, a declarat Srinivas.