Gli scienziati hanno identificato eventi molecolari chiave nello sviluppo dell'embrione umano tra 7 e 14 giorni, una delle fasi più misteriose, ma molto importanti del nostro sviluppo.
La seconda settimana di gravidanza rappresenta una fase critica nello sviluppo dell'embrione o dell'embriogenesi. L'interruzione dello sviluppo durante questo periodo è una delle principali cause di aborto precoce. Comprendere questo aiuterà gli scienziati a capire cosa può andare storto e ad adottare misure per risolvere i problemi.
Il periodo prima dell'impianto di un embrione in via di sviluppo nell'utero è stato ampiamente studiato negli embrioni umani in laboratorio. Il settimo giorno, l'embrione deve essere impiantato nell'utero per sopravvivere e svilupparsi ulteriormente. Si sa molto poco dello sviluppo dell'embrione umano dopo l'impianto perché diventa inaccessibile per lo studio.
Il lavoro innovativo della professoressa Magdalena Zernitskaya-Goetz e del suo team, riportato nel 2016, ha sviluppato una tecnica per coltivare embrioni umani al di fuori del corpo della madre dopo l'impianto. Ciò ha permesso per la prima volta di studiare embrioni umani fino al 14° giorno di sviluppo.
Nel nuovo studio, il team ha collaborato con i colleghi del Welcome Sanger Institute per scoprire cosa accade a livello molecolare durante questa fase iniziale dell'embriogenesi.
I loro risultati sono la prima prova che un gruppo di cellule al di fuori dell'embrione, noto come ipoblasto, invia un messaggio all'embrione che avvia lo sviluppo dell'asse testa-coda del corpo.
Quando l'asse del corpo inizia a formarsi, la struttura simmetrica dell'embrione inizia a cambiare. Un'estremità si trasforma in una testa e l'altra in una "coda".
I nuovi risultati, pubblicati sulla rivista Nature Communications, mostrano che i segnali molecolari coinvolti nella formazione dell'asse del corpo sono simili a quelli degli animali, nonostante differenze significative nella disposizione e nell'organizzazione delle cellule.
"Abbiamo identificato modelli di espressione genica nell'embrione in via di sviluppo immediatamente dopo l'impianto nell'utero, che riflette i numerosi contatti che si verificano tra i diversi tipi di cellule mentre l'embrione si sviluppa in queste prime fasi", ha affermato la professoressa Magdalena Zernicka-Goetz in un'intervista.
Ha aggiunto: “Cercavamo un dialogo genetico che consentisse alla testa di iniziare a svilupparsi nell'embrione e abbiamo scoperto che è stato avviato dalle cellule dell'ipoblasto, un disco di cellule al di fuori dell'embrione. Inviano un messaggio alle cellule vicine dell'embrione, che rispondono dicendo: "Ok, ora inizieremo a svilupparsi nella testa".
Lo studio ha scoperto scambi genici nell'embrione in via di sviluppo sequenziando il codice nelle migliaia di molecole di RNA messaggero create dalle singole cellule.
Hanno registrato il profilo molecolare in evoluzione dell'embrione in via di sviluppo dopo l'impianto nell'utero, rivelando una progressiva perdita di pluripotenza (la capacità delle cellule embrionali di dare origine a qualsiasi tipo di cellula in un organismo futuro) quando è stato determinato il destino di varie cellule.
“Il nostro obiettivo è sempre stato quello di fornire informazioni sul primo sviluppo dell'embrione umano (seconda settimana di gravidanza), per capire dove inizia la nostra vita. Combinando la nostra nuova tecnologia con tecniche di sequenziamento avanzate, ci immergiamo più a fondo nei cambiamenti chiave che stanno avvenendo in questa incredibile fase dello sviluppo umano, quando così tante gravidanze purtroppo falliscono ", ha affermato Magdalena Zernitska.
Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.
2021-06-19 12:13:38
Autore: Vitalii Babkin