Cientistas criam útero artificial para desenvolver embriões de camundongos

Nesta quarta-feira (17), um grupo de cientistas publicou um estudo inédito sobre o desenvolvimento de embriões de camundongos fora do útero materno, a partir de uma espécie de útero artificial. Nessas condições, foi possível observar que os embriões continuaram a se desenvolver, com órgãos que se formavam normalmente durante a embriogênese (o coração pulsava a uma velocidade normal de 170 batidas por minuto), em plena harmonia com os sistemas circulatório e nervoso.

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O experimento com os embriões de camundongos foi desenvolvido pelo Weizmann Institute of Science, em Israel, e publicado na revista científica Nature. O objetivo do estudo era ampliar a compreensão sobre o desenvolvimento de mamíferos e entender como mutações genéticas, nutrientes e condições ambientais podem afetar o feto.

Duante os experimentos, os cientistas também inseriram nos embriões genes que indicavam os órgãos em crescimento com cores fluorescentes, como é possível observar na imagem acima.

Como os camundongos cresceram no útero artificial?

De acordo com Dr. Jacob Hanna, um dos responsáveis pela pesquisa e membro do instituto israelense, os embriões dos camundongos já estavam na metade de seu desenvolvimento quando foram colocados no útero artificial. De forma geral, o tempo de gestação da espécie dura cerca de 20 dias, sendo que os primeiros cinco foram dentro da fêmea. Posteriormente, os embriões foram alocados na estrutura experimental. Até o momento, a equipe desenvolveu mais de mil embriões desta maneira.

No entanto, a pesquisa já avançou para além do que foi descrito no artigo, conforme apontou o jornal The New York Times, e a equipe de Hanna também conseguiu desenvolver, de forma direta, os óvulos fertilizados no útero artificial. Em outras palavras, o grupo retirou os óvulos fertilizados das fêmeas logo após a fertilização — algo como no dia zero de desenvolvimento — e os cultivou no útero artificial por 11 dias.

Até então, os pesquisadores só eram capazes de fertilizar óvulos de mamíferos em laboratório e cultivá-los por um curto período em ambientes artificiais, como esses ovários. Isso porque os embriões demandavam de um útero vivo e era difícil reproduzir essa complexidade de estímulos em um ambiente externo. Por exemplo, mamíferos placentários se desenvolvem presos ao útero materno, o que não aconteceu durante o experimento. Dessa forma, a maneira possível de estudar o desenvolvimento de tecidos e órgãos era em outras espécies — como vermes, sapos e moscas — que não precisam de útero.

Como superar as barreiras da placenta?

No entanto, o grupo de pesquisadores buscava uma forma de entrar no útero e ver, em tempo real, o desenvolvimento dos camundongos, o que só seria possível através de um útero artificial. Para isso, Hanna estudou por sete anos projetos que viabilizavam esse feito e chegou a um sistema de duas partes que inclui incubadoras, dutos para distribuição de nutrientes e um sistema de ventilação.

Dessa forma, os embriões dos camundongos foram colocados em frascos de vidro dentro de incubadoras, onde flutuavam em um fluido especial, rico em nutrientes. Além disso, esses frascos foram afixados a uma roda que girava lentamente, impedindo que os embriões grudassem na parede e, eventualmente, se deformassem e morressem. E as incubadoras foram conectadas a uma máquina de ventilação para o fornecimento ativo de oxigênio e dióxido de carbono aos embriões, controlando também a concentração desses gases e a pressão.

No 11º dia de desenvolvimento, os pesquisadores examinaram os embriões, do tamanho de sementes de maçã, e os compararam com aqueles que se desenvolveram no útero de camundongos vivos. Segundo o grupo, os embriões estavam idênticos, exceto pelo tamanho. Os embriões criados em laboratório cresceram demais e precisavam de um suprimento extra de sangue para se manterem vivos. Os nutrientes disponíveis no líquido em que flutuavam não era mais o suficiente.

Agora, o próximo objetivo do estudo é superar esse obstáculo. Por enquanto, uma ideia é adotar uma solução nutritiva enriquecida ou um suprimento de sangue artificial que se conecte às placentas dos embriões. No futuro, a equipe espera realizar todo o procedimento dentro da estrutura artificial e os novos caminhos ampliarão a compreensão da gravidez humana, como o porquê de casos de aborto espontâneo.

Útero artificial em ação no desenvolvimento dos camundongos

A seguir, confira os embriões de camundongos em desenvolvimento, durante o experimento, fora do útero. No vídeo, é possível acompanhar a formação dos batimentos cardíacos e o desenvolvimento do sistema sanguíneo.

Para acessar o artigo completo sobre o desenvolvimento de camundongos em úteros artificiais, publicado na revista científica Nature, clique aqui.

Fonte: NYT e Weizmann Institute of Science