Scoperto il “pulsante pausa” per la vita umana: embrioni in stato dormiente per 18 giorni. Gli scienziati hanno scoperto il “pulsante pausa” per la vita umana. Si tratta di un meccanismo che interrompe la crescita degli embrioni umani, e una potenziale svolta in campo medico.
Secondo i ricercatori, riducendo l’attività di una specifica catena di reazioni biologiche coinvolte nella crescita fetale, si può interrompere temporaneamente l’impianto di un embrione fecondato nella parete uterina, finché le condizioni non sono ottimali.
Rallentando la produzione di una proteina coinvolta nella crescita fetale, sono riusciti a bloccare temporaneamente la crescita dell’embrione fecondato nella sua fase più precoce, circa una settimana dopo il concepimento. I ricercatori sono stati in grado di mantenere gli embrioni in questo stato dormiente per 18 giorni, dopodiché hanno invertito la pausa permettendo la ripresa della crescita normale.
Essi hanno affermato che la tecnica potrebbe essere utilizzata per aumentare il successo della fecondazione in vitro, creando una finestra temporale più ampia per valutare la salute dell’embrione e migliorare le possibilità di impianto nell’utero.
Oltre 130 specie di mammiferi, dagli orsi ai topi, hanno la capacità di sospendere temporaneamente lo sviluppo dell’embrione in un processo chiamato diapausa embrionale. Questo processo di solito avviene durante la fase di blastocisti, quando un ovulo fecondato si è rapidamente diviso in una palla di cellule chiamata blastocisti. Questa fase iniziale di sviluppo inizia circa cinque o sei giorni dopo la fecondazione.
Stato simile alla diapausa nelle cellule staminali umane
Un team di ricercatori del Max Planck Institute di Berlino e dell’Istituto di biotecnologia molecolare (IMBA) dell’Accademia austriaca delle scienze di Vienna, ha scoperto un modo per innescare artificialmente uno stato simile alla diapausa nelle cellule staminali umane e nei blastoidi, ovvero blastocisti coltivate in laboratorio. In entrambe le cellule staminali e i blastoidi, i ricercatori hanno modificato l’attività di una particolare catena di reazioni, nota anche come cascata molecolare.
Una cascata molecolare è un processo in cui il movimento di una molecola innesca il movimento di un’altra, e così via, avviando una serie di reazioni chimiche a cascata. Funziona in modo simile a una fila di tessere del domino che cadono, dove ogni tessera che cade fa cadere quella successiva.
Il percorso che i ricercatori hanno preso di mira è il percorso di segnalazione mTOR, che regola il metabolismo cellulare, la crescita, la proliferazione e la sopravvivenza, svolgendo anche un ruolo importante nella crescita e nello sviluppo fetale.
Quando i ricercatori hanno inibito il percorso di segnalazione mTOR, le cellule staminali e i blastoidi sono entrati in uno stato dormiente simile alla diapausa. I risultati dello studio dimostrano che la capacità di entrare in stato di dormienza è attiva nelle cellule umane attorno allo stadio di blastocisti, hanno scritto i ricercatori nel loro rapporto.
Inoltre, essi hanno scoperto di poter invertire questo processo consentendo ai blastoidi di riprendere il normale sviluppo. Quando hanno potenziato l’attività del percorso mTOR, lo sviluppo dell’embrione è accelerato. Hanno pubblicato il loro studio questo mese sulla rivista ‘Cell’. Questa ricerca ha scoperto un nuovo modo per controllare la crescita delle gravidanze umane.
Il ruolo dell’inattività
“Sebbene abbiamo perso la capacità di entrare naturalmente in uno stato di quiescenza, questi esperimenti suggeriscono che abbiamo comunque conservato questa capacità innata e che potremmo eventualmente liberarla”, ha detto Nicolas Rivron, dell’Istituto di biotecnologia molecolare (IMBA) dell’Accademia austriaca delle scienze di Vienna, coautore dello studio.
Imparare a sfruttare questa capacità nascosta nelle nostre cellule potrebbe avere importanti implicazioni per i trattamenti di salute riproduttiva come la fecondazione in vitro.
“Da un lato, è noto che uno sviluppo più rapido aumenta il tasso di successo della fecondazione in vitro, e potenziare l’attività mTOR potrebbe raggiungere questo obiettivo. D’altro canto, innescare uno stato dormiente durante una procedura di fecondazione in vitro potrebbe fornire una finestra temporale più ampia per valutare la salute dell’embrione e sincronizzarlo con la madre, per un migliore impianto all’interno dell’utero”, ha spiegato Rivron.
Saranno necessarie ulteriori ricerche per affinare la nostra capacità di controllare questo meccanismo e indurre in modo sicuro la diapausa durante la fecondazione in vitro, ma i ricercatori sono ottimisti sul fatto che questo lavoro potrebbe portare a progressi nei trattamenti per la salute riproduttiva.
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