Roma – Uno studio condotto dai laboratori di Aydan Bulut-Karslıoğlu presso il Max Planck Institute for Molecular Genetics di Berlino e Nicolas Rivron presso l’Institute of Molecular Biotechnology (IMBA) dell’Accademia austriaca delle scienze di Vienna, beneficiario di una borsa di studio ERC, ha identificato che i meccanismi molecolari che controllano la diapausa embrionale sembrano essere attuabili anche nelle cellule umane. I loro risultati sono stati pubblicati il 26 settembre sulla rivista Cell . In alcuni mammiferi, la tempistica dello sviluppo embrionale normalmente continuo può essere alterata per migliorare le possibilità di sopravvivenza sia dell’embrione che della madre. Questo meccanismo per rallentare temporaneamente lo sviluppo, chiamato diapausa embrionale, spesso avviene allo stadio di blastocisti, appena prima che l’embrione si impianti nell’utero. Durante la diapausa, l’embrione rimane libero di fluttuare e la gravidanza si estende. Questo stato dormiente può essere mantenuto per settimane o mesi prima che lo sviluppo riprenda, quando le condizioni sono favorevoli. Sebbene non tutti i mammiferi utilizzino questa strategia riproduttiva, la capacità di mettere in pausa lo sviluppo può essere attivata sperimentalmente. Se le cellule umane possano rispondere ai trigger della diapausa è rimasta una questione aperta.
Nella loro ricerca, gli scienziati non hanno condotto esperimenti su embrioni umani e hanno invece utilizzato cellule staminali umane e modelli di blastocisti basati su cellule staminali chiamati blastoidi. Questi blastoidi sono un’alternativa scientifica ed etica all’uso di embrioni per la ricerca. I ricercatori hanno scoperto che la modulazione di una specifica cascata molecolare, il percorso di segnalazione mTOR, in questi modelli di cellule staminali induce uno stato dormiente notevolmente simile alla diapausa. “Il percorso mTOR è un importante regolatore della crescita e della progressione dello sviluppo negli embrioni di topo”, afferma Aydan Bulut-Karslioglu. “Quando abbiamo trattato cellule staminali umane e blastoidi con un inibitore mTOR abbiamo osservato un ritardo dello sviluppo, il che significa che le cellule umane possono dispiegare il macchinario molecolare per suscitare una risposta simile alla diapausa”.
Questo stato dormiente è caratterizzato da una divisione cellulare ridotta, uno sviluppo più lento e una ridotta capacità di attaccarsi al rivestimento uterino. È importante notare che la capacità di entrare in questa fase dormiente sembra essere limitata a un breve periodo di sviluppo. “I tempi di sviluppo dei blastoidi possono essere allungati intorno allo stadio di blastocisti, che è esattamente lo stadio in cui la diapausa funziona nella maggior parte dei mammiferi”, afferma il primo autore condiviso Dhanur P. Iyer. Inoltre, questa dormienza è reversibile e i blastoidi riprendono lo sviluppo normale quando il percorso mTOR viene riattivato. La capacità di modificare i tempi dello sviluppo embrionale ha implicazioni per la fecondazione in vitro. Gli autori hanno concluso che gli esseri umani, come altri mammiferi, potrebbero possedere un meccanismo intrinseco per rallentare temporaneamente il loro sviluppo, anche se questo meccanismo potrebbe non essere utilizzato durante la gravidanza. “Questo potenziale potrebbe essere una vestigia del processo evolutivo di cui non facciamo più uso”, afferma Nicolas Rivron. “Sebbene abbiamo perso la capacità di entrare naturalmente in dormienza, questi esperimenti suggeriscono che abbiamo comunque mantenuto questa capacità interiore e potremmo eventualmente liberarla”. Per la ricerca di base, si pone la questione se le cellule umane e di altri mammiferi entrino nello stato dormiente tramite percorsi simili o alternativi e lo utilizzino per gli stessi scopi, ad esempio sospendendo o cronometrando il loro sviluppo e impianto.(AGI)
