Oamenii de știință încearcă să imite începuturile vieții umane fără două componente fundamentale: spermatozoidul și ovulul.
Ei reușesc să transforme grupuri de celule stem - celule „programabile” care se pot transforma în diverse tipuri de celule specializate - în structuri crescute în laborator ce seamănă cu embrionii umani.
Aceste modele de embrioni sunt departe de a fi replici perfecte. Însă, pe măsură ce laboratoarele concurează pentru a crea cele mai fidele structuri, acestea devin din ce în ce mai complexe, comportându-se, într-o anumită măsură, ca niște embrioni reali.
Aceste structuri ar putea ajuta cercetătorii să înțeleagă mai bine dezvoltarea umană și cauzele infertilității, scrie CNN. Totuși, ritmul amețitor al cercetării, care a început acum puțin peste un deceniu, ridică probleme etice, legale și de reglementare în domeniul biologiei dezvoltării.
„Nimeni nu și-ar fi putut imagina că știința va progresa atât de rapid. E incredibil, a fost o transformare totală”, spune Amander Clark, profesor de biologie moleculară și dezvoltare celulară la UCLA și fondator al Centrului UCLA pentru Știința Reproducerii, Sănătate și Educație. „Însă, pe măsură ce aceste modele avansează, este esențial ca ele să fie studiate într-un cadru care să echilibreze progresul științific cu responsabilitățile etice, legale și sociale”.
Clark este copreședinte al Grupului de Lucru pentru Modele de Embrioni al Societății Internaționale pentru Cercetarea Celulelor Stem (ISSCR), care încearcă acum să actualizeze acest cadru la nivel global. Problema esențială este cât de departe pot merge cercetătorii cu aceste celule stem, având la dispoziție timp și condiții favorabile. Ar putea, în cele din urmă, să recreeze un embrion capabil să dezvolte un ritm cardiac, să simtă durerea sau chiar să ajungă la forma unui model uman complet dezvoltat?
Cât de realiste sunt modelele de embrioni?
În stadiul actual al cercetării, niciun model nu imită dezvoltarea completă a unui embrion uman și nu există indicii că vreunul ar putea forma un fetus - următoarea etapă a dezvoltării, echivalentă cu săptămâna 8 de sarcină. De fapt, crearea acestor modele este adesea un proces imprevizibil, iar doar un procent mic de celule stem reușesc să se auto-organizeze în structuri similare embrionilor.
Totuși, modelele reproduc deja mai multe structuri interne și tipuri de celule esențiale pentru dezvoltarea unui embrion, precum amniosul, sacul vitelin și linia primitivă. Într-un studiu publicat în iunie în revista Stem Cell Reports, co-semnat de Clark, se arată că aceste modele ar putea, „cu îmbunătățiri viitoare, să avanseze către structuri embrionare mai dezvoltate, inclusiv rudimente de inimă, creier și alte organe”. Modele similare realizate cu celule de șoarece au atins deja stadii în care încep să se dezvolte creierul și inima.
Obiectivul nu este ca aceste modele să devină fetuși viabili, ci să ofere un instrument de cercetare care să descifreze misterele modului în care o celulă umană se divide și se transformă într-un organism complet. Modelele permit experimente care nu pot fi realizate pe embrioni donați în laborator. Totuși, pe măsură ce cercetarea avansează, granița dintre un model creat în laborator și un embrion uman viu ar putea deveni tot mai greu de trasat.
Iar pentru că aceste modele se află la intersecția a două domenii controversate, biologia celulelor stem și embriologia, Clark spune că este nevoie de o supraveghere atentă a acestor cercetări.
Linii roșii pentru cercetare
În iunie, Grupul de Lucru al ISSCR pentru Modele de Embrioni a recomandat întărirea supravegherii pentru studiile care implică aceste structuri. Ghidul societății, actualizat ultima oară în 2021 pentru a include referiri la modelele de embrioni, urmează să fie revizuit și publicat în următoarele săptămâni.
În prezent, ISSCR face o distincție între „modelele integrate de embrioni”, care reproduc întregul embrion, și „modelele neintegrate”, care reproduc doar o parte, aplicând reguli mai stricte pentru primele. Noile recomandări vor cere ca orice tip de cercetare cu modele de embrioni să fie supusă unei evaluări etice și științifice adecvate.
Actualizarea va trasa și două linii roșii: prima interzice transferul modelelor de embrioni umani într-un uter uman sau animal. A doua va interzice utilizarea acestor modele pentru ectogeneză - dezvoltarea unui embrion în afara corpului uman prin pântece artificiale, adică crearea vieții de la zero.
Potrivit lui Clark, modelele bazate pe celule stem trebuie considerate distincte de cercetările care implică embrioni umani reali, proveniți, de obicei, din surplusul fertilizării in vitro. Acest tip de cercetare este reglementat strict în multe țări și interzis în altele, precum Germania, Austria și Italia.
„Are sens, cel puțin pentru moment, să tratăm diferit modelele și embrionii reali”, spune Emma Cave, profesor de drept medical la Universitatea Durham din Marea Britanie. Ea compară situația cu diamantele: diamantele naturale și cele crescute în laborator au aceeași compoziție chimică, dar societatea le acordă valori diferite. Totuși, avertizează că nu ar trebui să ne grăbim să reglementăm excesiv modelele de embrioni, riscând să blocăm cercetarea promițătoare.
„Testul Turing” pentru embrioni
Pe măsură ce cercetarea avansează, reglementările privind modelele de embrioni variază de la o țară la alta. Australia are cea mai strictă abordare, incluzând aceste modele în cadrul legal care reglementează embrionii umani. Olanda a propus în 2023 tratamentul legal similar pentru „embrionii neconvenționali”. În Marea Britanie, a fost emis un cod de conduită voluntar în 2024, iar Japonia a elaborat propriile orientări.
În Statele Unite, modelele de embrioni nu sunt acoperite de un cadru legal specific, iar proiectele sunt evaluate de fiecare instituție sau finanțator în parte. NIH (National Institutes of Health) a anunțat în 2021 că va analiza cererile de finanțare pentru aceste cercetări de la caz la caz.
Naomi Moris, cercetător la Francis Crick Institute din Londra, spune că marea provocare pentru viitorii reglementatori va fi să stabilească momentul în care un model de embrion ar putea fi considerat echivalent cu un embrion uman real. Testul definitiv ar fi transferul modelului într-un uter de surogat, procedură interzisă de standardele bioetice actuale.
Totuși, Moris și colegii săi propun două puncte de inflexiune sau „teste Turing” pentru a evalua când distincția dintre un model și un embrion real ar putea dispărea. Primul test ar verifica dacă modelele pot fi produse constant și se dezvoltă în mod fidel pe o perioadă determinată. Al doilea ar analiza dacă modelele realizate din celule stem de animale - în special primate - pot ajunge să formeze animale vii și fertile, ceea ce ar sugera că același lucru ar fi posibil, teoretic, și pentru modelele umane.
Acest lucru nu s-a întâmplat încă, dar în 2023, cercetători chinezi au creat modele de embrioni din celule stem de maimuță, care, atunci când au fost implantate într-o femelă surogat, au declanșat semnele unei sarcini timpurii.
Etica embrionilor: o balanță fragilă
Susținătorii acestei tehnologii consideră că modelele de embrioni oferă o alternativă etică, mai accesibilă și posibil chiar mai utilă decât cercetarea pe embrioni umani, care sunt puțini și prețioși. Modelele ar putea fi produse pe scară largă pentru a testa toxicitatea medicamentelor asupra embrionilor, un aspect important, având în vedere că femeile însărcinate sunt de multe ori excluse din testele clinice.
Cu toate acestea, potențialul ca aceste modele să fie folosite pentru crearea vieții provoacă îngrijorare. „Există grupuri comerciale care vorbesc deja despre posibilitatea construirii unui embrion complet în vitro, combinând diferite tehnologii de bioinginerie pentru a obține un organism viabil”, avertizează studiul co-semnat de Clark.
„În prezent, ideea de a aduce un model bazat pe celule stem la stadiul de viabilitate este considerată nesigură și neetică și nu ar trebui urmărită”, se subliniază în lucrare.
Emma Cave spune că ectogeneza pare încă domeniul science-fictionului, dar nu este imposibilă. Pe măsură ce cercetările asupra modelelor de embrioni avansează, iar alte echipe lucrează la uterele artificiale, cele două tehnologii s-ar putea intersecta „Provocarea este să valorificăm potențialul acestor direcții de cercetare, dar în același timp să prevenim abuzurile”.
Marea necunoscută și o descoperire majoră
Magdalena Zernicka-Goetz, profesor la Caltech, a anunțat în 2023 că echipa ei a reușit o premieră mondială: a crescut modele de embrioni până la stadiul de 14 zile. În același an, Jacob Hanna, profesor la Weizmann Institute of Science din Israel, a mers și mai departe, realizând un model derivat din celule ale pielii, care prezenta toate tipurile de celule esențiale dezvoltării embrionare, inclusiv precursorul placentei.
Aceste realizări deschid noi perspective pentru studiul pierderilor de sarcină. La 14 zile, embrionul uman începe să se atașeze de peretele uterin - proces numit implantare -, iar multe sarcini se pierd exact în această perioadă. Până acum, studiile pe embrioni umani nu puteau depăși această limită de 14 zile impusă de legislație.
Clark consideră că aceste modele ar putea deveni instrumente esențiale pentru înțelegerea infertilității: „Implantarea este o mare cutie neagră. După ce embrionul se implantează în uter, știm foarte puțin despre ce se întâmplă. Și dacă nu putem studia acest proces, nu vom înțelege ce ne scapă”.
Ştiri video recomandate
