È stato per la prima volta ottenuto un embrione di topo sintetico che ha raggiunto lo sviluppo record di 8,5 giorni, con cervello e cuore battente.
Questi risultati sono il culmine di oltre un decennio di ricerca e potrebbero aiutare i ricercatori a capire perché alcuni embrioni falliscono mentre altri si trasformano in un feto come parte di una gravidanza sana. Inoltre, i risultati potrebbero essere utilizzati per guidare lo sviluppo di organi umani sintetici per il trapianto.
La ricerca è stata pubblicata su Nature dal gruppo dell'Università di Cambridge diretto da Magdalena Zernicka-Goetz, con Gianluca Amadei e Charlotte Handford, di Cambridge e del Caltech; Amadei è anche all'università di Padova.
Lo stesso gruppo di ricerca, nel 2017, aveva ottenuto il primo embrione sintetico a partire da cellule staminali embrionali. Anche allora era un embrione di topo, ma non era in grado di percorrere tutte le fasi dello sviluppo.
In questo nuovo esperimento è stata utilizzata una combinazione di cellule staminali embrionali, cellule della struttura necessaria al nutrimento dell'embrione (trofoblasto) e cellule extra-embrionali (ETiX), tutte di topo.
La grande differenza, rispetto al 2017, è nel fatto che i ricercatori sono riusciti a far dialogare le cellule fra loro, in modo che si assemblassero in modo spontaneo, senza la necessità di stimoli esterni.
L'embrione si è sviluppato per otto giorni e mezzo, dando origine a una struttura complessa e differenziata che comprende alcune regioni del cervello, il tubo neurale che dà origine al sistema nervoso, una struttura simile a un cuore in grado dibattere e un'altra simile all'intestino.
In questo vero e proprio laboratorio vivente in miniatura, i ricercatori hanno anche dimostrato di poter riprodurre le caratteristiche osservate nei cosiddetti topi di laboratorio knockout, ossia privati di un gene allo scopo di studiare caratteristiche fisiologiche o le cause di malattie.
Nel frattempo, riferisce il California Institute of Technology (Caltech), lo stesso gruppo di ricerca sta lavorando a un modello di embrione umano analogo a quello di topo appena ottenuto e l'obiettivo è riuscire a comprendere passaggi cruciali dello sviluppo embrionale altrimenti impossibili da osservare in embrioni umani reali.
Se in futuro la tecnica sperimentata nei topi avrà successo anche con cellule staminali umane, dicono i ricercatori, si potranno costruire in laboratorio organi per i trapianti destinati ai pazienti in lista d'attesa.
"Nel mondo ci sono tante persone che attendono anni per avere un trapianto", osserva Zernicka-Goetz.
"Quello rende il nostro lavoro così entusiasmante è che le conoscenze che ne derivano potranno essere utilizzate per coltivare in futuro organi umani sintetici per salvare vite". Coltivare organi, conclude, "aiuterebbe anche a capire meglio come sono fatti e a curarli in modo in modo più efficace".