Pela primeira vez, cientistas filmam o momento exato em que um embrião humano se implanta.

Cientistas filmam pela primeira vez a implantação de embriões humanos em tempo real

Os cientistas conseguiram, pela primeira vez, filmar um passo decisivo que conduz ao aparecimento de nova vida humana - abrindo uma “caixa negra” do desenvolvimento inicial e, potencialmente, oferecendo pistas úteis para tratamentos de fertilidade.

Em tempos, cada pessoa que hoje existe começou por ser apenas um aglomerado de células, a flutuar livremente, à procura de um local adequado para se fixar. Contra todas as probabilidades, os nossos embriões conseguiram: integraram-se no corpo da nossa mãe.

Esse feito, designado implantação, acontece nas profundezas do útero e, até agora, os investigadores só tinham conseguido obter “instantâneos” desse fenómeno.

São necessárias semanas até que uma ecografia consiga distinguir alguma coisa na escuridão.

Um novo modelo uterino revela um processo surpreendentemente invasivo

Um novo sistema permite agora observar de perto este processo, que é inesperadamente invasivo. Registos em time-lapse mostram embriões humanos em laboratório a penetrarem de forma agressiva uma matriz à base de colagénio, criando uma cavidade que possibilita ligação e crescimento subsequente.

“Pela primeira vez, conseguimos ver a implantação de um embrião humano a desenrolar-se de forma dinâmica”, disse ao ScienceAlert o autor sénior e bioengenheiro Samuel Ojosnegros, do Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).

“Abrimos uma janela para uma fase do desenvolvimento que estava anteriormente escondida.”

Os ensaios foram realizados em laboratório, e não num útero real; ainda assim, a plataforma desenvolvida por Ojosnegros e pelos seus colegas recria a estrutura adequada e os nutrientes de que embriões doados necessitam para se implantarem.

Trata-se de uma etapa crítica que, em condições naturais, pode falhar com facilidade. Cerca de 60 por cento das gravidezes que não chegam ao fim falham durante a implantação ou pouco depois, tornando esta fase um verdadeiro estrangulamento no caminho para a vida.

Embriões humanos exercem força mecânica e invadem a matriz de colagénio em profundidade

Ao comparar com embriões de ratinho, que apenas invadiram a matriz de forma superficial, os investigadores observaram que os embriões humanos perfuraram muito mais fundo, ficando completamente envolvidos na matriz de colagénio.

“A nossa tecnologia permite identificar onde o embrião exerce força e descobrimos que ele aplica uma força mecânica significativa para se implantar e invadir”, afirmou Ojosnegros.

“Isto significa que os estudos em ratinho só nos levam até certo ponto na compreensão da implantação humana.”

Normalmente, um embrião humano implanta-se cinco a seis dias após a fertilização (quando óvulo e espermatozoide se encontram). Nessa altura, o embrião é um conjunto de 100 a 200 células - demasiado pequeno para ser observado por ecografia.

No passado, isto fazia com que os investigadores, no laboratório, conseguissem acompanhar sobretudo os primeiros cinco dias do desenvolvimento embrionário.

Observação em 2D e 3D prolonga a janela de estudo para além da primeira fase

O novo modelo uterino criado por Ojosnegros e pela sua equipa alarga essa janela, permitindo observar embriões para lá dessa fase inicial. A tecnologia pode ser usada como um gel plano ou como uma gota, possibilitando acompanhar a implantação em 2D ou 3D.

Quando os blastocistos são deixados no topo de um gel plano, é possível ver como se ligam à superfície de colagénio e depois a invadem.

Já quando são colocados dentro das gotas, os embriões parecem “puxar” as fibras de colagénio dos tecidos maternos na direcção do seu centro, remodelando o ambiente à sua volta.

A autora principal do estudo, Amélie Luise Godeau, do BIST, e a sua equipa levantam a hipótese de que o embrião esteja, de alguma forma, a estabelecer uma ligação entre o ambiente materno e os seus próprios tecidos.

O que a parede uterina poderia fazer em resposta a isso fica fora do âmbito do estudo. A matriz à base de colagénio não é produzida a partir de células uterinas humanas, pelo que só consegue oferecer metade da imagem.

Limitações que também permitem testar ambientes e compostos que melhorem a implantação

Essa limitação, no entanto, traz igualmente uma vantagem. A composição da matriz pode ser ajustada para observar como os embriões humanos reagem a diferentes ambientes ou a compostos que possam melhorar a implantação.

“Por exemplo, através da nossa spin-off, Serabiotics, e em colaboração com a empresa farmacêutica Grifols, desenvolvemos um suplemento proteico que pode ser utilizado em clínicas para aumentar as taxas de implantação”, disse Ojosnegros, cofundador da Serabiotics.

A equipa de investigação quer continuar a estudar a implantação embrionária para compreender melhor esta fase misteriosa e decisiva do desenvolvimento.

O estudo foi publicado na Science Advances.