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Os pesquisadores derramam a luz em uma fase importante da embriogénese humana adiantada pela primeira vez

Os cientistas derramaram a luz em uma fase importante da revelação embrionária adiantada que foi traçada nunca inteiramente para fora nos seres humanos antes. Devido mais prontamente - às amostras disponíveis, estudos têm-se centrado até agora sobre a primeira semana após a concepção e em estados avançados além de um mês na gravidez, durante que os órgãos formam e se amadurecem.

Contudo, há actualmente muito pouco uma compreensão dos eventos que ocorrem nos dias de intervenção, que inclui a fase crucial da gastrulação que ocorre shortly after o embrião implanta no ventre. A análise de uma amostra original por pesquisadores do departamento da fisiologia, da anatomia e da genética, universidade de ajudas de Oxford e de Helmholtz Zentrum München enche esta diferença em nosso conhecimento da embriogénese humana adiantada. Seus resultados, publicados na natureza do jornal, contribuirão à melhoria de modelos experimentais da célula estaminal.

A gastrulação é um da maioria de passos críticos da revelação, e ocorre aproximadamente entre os dias 14 e 21 após a fecundação. Um embrião único-mergulhado é transformado em uma estrutura multi-mergulhada conhecida como o gastrula. Durante esta fase, as três camadas da pilha principal que causarão mais tarde os tecidos, os órgãos e os sistemas de corpo humano são formadas.

Nosso corpo é compo das centenas de tipos de pilhas. É nesta fase que a fundação está colocada gerando a variedade enorme de pilhas em nosso corpo - é como uma explosão da diversidade de tipos da pilha.”

Professor Shankar Srinivas, investigador principal

O estudo é um marco miliário para a biologia desenvolvente como amostras humanas éticamente obtidas nestas fases iniciais é excepcionalmente raro. A equipa de investigação colaboradora obteve a amostra através do recurso desenvolvente humano da biologia, de um doador anónimo que fornecesse generosa o acordo informado para o uso da pesquisa do material embrionário que elevara da terminação de sua gravidez. A amostra é calculada para ser de ao redor 16 - 19 dias após a fecundação. O Dr. Richard Tyser do pesquisador do chumbo disse: “Esta é tal fase inicial de revelação que muitos povos não conheceriam que estavam grávidos. É a primeira vez que um embrião nesta etapa da revelação foi caracterizado em tal detalhe que usa a tecnologia moderna.”

Para compreender melhor a revelação humana ou desenvolver tratamentos para ferimento ou a doença, os cientistas experimentam com as células estaminais humanas no laboratório. O professor Srinivas disse: “Se você quer fazer por exemplo uma célula estaminal em uma pilha do coração, a melhor maneira é aprender como acontece na natureza e recreia aquela no laboratório. Mas se você não conhece o que acontece na natureza, a seguir você essencialmente tem que supr.” Este estudo é valioso porque oferece um relance original em uma fase central mas inacessível de nossa revelação.

Os pesquisadores podem somente legalmente cultivar embriões humanos até o equivalente de 14 dias da revelação, que é imediatamente antes do começo da gastrulação, assim que não é actualmente possível estudar esta fase em embriões humanos cultivados. Conseqüentemente, nosso conhecimento dos eventos além de 14 dias após a fecundação é baseado pela maior parte em estudos nos modelos animais tais como o rato e a galinha. O Dr. Tyser disse: “Nossa amostra nova é a ponte que liga a fase inicial mesma de revelação com os estados avançados quando os órgãos começam a formar. Esta relação no ser humano tinha sido previamente uma caixa negra, assim que nós tivemos que confiar em outros organismos modelo tais como o rato. Felizmente, nós temos podido agora mostrar que o rato modela como um ser humano se torna a nível molecular. Tais modelos já forneciam introspecções valiosas, mas agora esta pesquisa pode mais ser enriquecida pelo facto que nós podemos moldar a luz nessa caixa negra e ver mais pròxima como trabalha nos seres humanos.”

Usando a técnica poderosa da única pilha que arranja em seqüência para perfilar pròxima as pilhas individuais do embrião, os pesquisadores podiam identificar 11 tipos distintos da pilha. Quando a maioria destas pilhas eram ainda imaturas, descobriram a presença de ambos os glóbulos e das células germinais primordiais que causam gâmeta (pilhas do óvulo e de esperma). Notàvel, a equipe não encontrou nenhuma evidência das pilhas neuronal maduras ou dos outros tipos da pilha associadas com o sistema nervoso central. Este estudo que detalha os tipos de pilhas no gastrula poderia informar um debate em curso na comunidade científica em torno de reconsiderar de “a regra 14-dia”, que ajusta um limite a cultivar embriões humanos intactos.

Como parte da universidade do comprometimento de Oxford para abrir a pesquisa, a equipe fez os dados brutos disponíveis aos pesquisadores em todo o mundo antes da publicação. O professor Srinivas disse: “Muitos povos têm pedido nossos dados moleculars e têm-nos usado já em suas próprias análises. As imagens do embrião são igualmente realmente valiosas e atraíram muito interesse porque são entre as imagens as mais claras desta fase particular da revelação.” Para fazer mais esta informação valiosa acessível, a equipe criou um Web site interactivo para a comunidade da ciência e o público geral. O Dr. Tyser disse: “Nós fizemos muito fácil para que os povos alcancem estes dados, assim que qualquer um pode ir olhar um gene do interesse e para ver onde tem expressado no embrião humano nesta fase.”

Source:
Journal reference:

Tyser, R.C.V., et al. (2021) Single-cell transcriptomic characterization of a gastrulating human embryo. Nature. doi.org/10.1038/s41586-021-04158-y.