Embora mais de 8 milhões de bebês tenham nascido através de fertilização in vitro (FIV), 70% das implantações de fertilização in vitro falham. Como a fertilização in vitro está se tornando uma via mais comum para a gravidez em casos de infertilidade, há necessidade de uma melhor compreensão do desenvolvimento embrionário nesta fase inicial.

Pesquisadores do laboratório de Magdalena Zernicka-Goetz da Caltech, Bren Professora de Biologia e Engenharia Biológica, estudam os processos biológicos subjacentes aos primeiros dias do desenvolvimento humano. Agora, um novo estudo do laboratório Zernicka-Goetz demonstra que quando os embriões humanos são compostos por duas células, com apenas 1 dia de idade, apenas uma destas células criará a maioria das células do corpo fetal, além das células da placenta, enquanto a outra criará apenas células placentárias. A investigação muda o paradigma de longa data de que as duas células nesta fase contribuem igualmente para todas as partes do embrião em desenvolvimento, sugerindo que a "especificação" - o fenômeno das células que têm funções individuais específicas - acontece muito mais cedo no desenvolvimento do que se acreditava anteriormente.

As descobertas têm implicações na forma como os embriões destinados à implantação de fertilização in vitro são avaliados quanto a anomalias.

“Muitas vezes, numa clínica de fertilização in vitro, algumas células da placenta do exterior do embrião de 6 dias serão selecionadas para um diagnóstico genético para determinar se apresentam anomalias cromossómicas”, diz Zernicka-Goetz. "Nossos resultados mostram que, por extrapolação, é improvável que as células externas escolhidas contribuam para o corpo fetal. A informação genética dessas células pode não ser tão informativa quanto a amostragem das próprias células fetais."

Um artigo descrevendo a pesquisa foi publicado em 13 de maio na revista Cell.

O embrião humano de 1 dia é composto por apenas duas células, cada uma chamada blastômero. Usando embriões doados para pesquisas em clínicas de fertilização in vitro, a equipe rotulou os blastômeros com um corante colorido e, em seguida, usou imagens de lapso de tempo para observar como as células se dividiam ao longo de seis dias. As novas células carregavam o corante da mesma cor que a célula-mãe. Através deste processo, a equipe determinou que as células do corpo fetal se originavam exclusivamente de um único blastômero, enquanto as células da placenta provinham de ambos.

“Além de ser uma informação valiosa para melhorar a fertilização in vitro, nosso estudo faz parte de um grande conjunto de pesquisas sobre processos evolutivos dentro do corpo”, diz o pesquisador de pós-doutorado Sergi Junyent, coautor do novo artigo. “Estudar como diferentes linhagens celulares se originam a partir das células originais tem implicações para a compreensão do que acontece após as mutações, como elas levam ao câncer, e assim por diante”.

O artigo é intitulado “Os dois primeiros blastômeros contribuem de forma desigual para o embrião humano”. Junyent da Caltech e Maciej Meglicki da Universidade de Cambridge são coautores. Coautores adicionais do Caltech são o estudante de graduação Ekta M. Patel, a assistente científica Clare Reynell e o pós-doutorado Dong-Yuan Chen. Outros coautores são Catherine King e Lisa Iwamoto-Stohl, da Universidade de Cambridge; Roman Vetter e Dagmar Iber da ETH Zurique e do Instituto Suíço de Bioinformática; Rachel Mandelbaum, Patrizia Rubino e Richard J. Paulson da USC; e Nabil Arrach da Progenesis Inc. O financiamento foi fornecido pelo Human Frontier Science Program, NOMIS Foundation, Wellcome Trust, Open Philanthropy Project e Curci and Weston Heavens Foundations. Magdalena Zernicka-Goetz é membro do corpo docente afiliado do Instituto de Neurociências Tianqiao e Chrissy Chen da Caltech.