Oamenii de știință au dezvoltat o structură foarte asemănătoare unui embrion uman în stadiu incipient, fără a folosi spermă, ovule sau uter. Echipa de la Institutul Weizmann din Israel susține că „modelul de embrion”, realizat cu ajutorul celulelor stem, este un exemplu cât se poate de palpabil al unui embrion de 14 zile. Acesta a eliberat chiar și hormoni care au dat un rezultat pozitiv, în urma unui un test de sarcină realizat în laborator.

Obiectivul cercetătorilor este ca prin intermediul acestor embrioni să poată fi examinate în mod etic primele momente de viață, astfel încât să poată fi înțeleasă formarea organelor și investigată producerea avorturilor spontane sau a malformațiilor congenitale. Primele săptămâni după ce un spermatozoid fertilizează un ovul reprezintă o perioadă de schimbări dramatice – de la o colecție de celule nedefinite la ceva care, în cele din urmă, devine recognoscibil la ecografie, transmite BBC.

Această etapă crucială este o cauză majoră a avorturilor spontane și a malformațiilor congenitale, însă este foarte puțin înțeleasă.

„Este o cutie neagră și nu este un clișeu – cunoștințele noastre sunt foarte limitate”, a declarat profesorul Jacob Hanna, de la Institutul de Științe Weizmann.

Celulele stem pure sau „naive” au stat la baza embrionului

Cercetarea embrionară este dificilă din punct de vedere juridic, etic și tehnic. Cu toate acestea, există acum un domeniu în plină dezvoltare care simulează dezvoltarea embrionară naturală. Cercetarea, publicată în revista Nature, este descrisă de echipa israeliană ca fiind primul model embrionar „complet” care imită toate structurile esențiale care apar în embrionul timpuriu.

„Aceasta este cu adevărat o ilustrare ca la carte a unui embrion uman în ziua 14”, spune profesorul Hanna, lucru care „nu a mai fost făcut până acum”.

În loc de spermatozoizi și ovule, materia primă a fost reprezentată de celule stem pure sau „naive” – care au fost reprogramate pentru a dobândi potențialul de a deveni orice tip de țesut din organism. Apoi, s-au folosit substanțe chimice pentru a stimula aceste celule stem să devină patru tipuri de celule care se găsesc în primele stadii ale embrionului uman: celulele epiblastului, care devin embrionul propriu-zis (sau fătul) celule trofoblaste, care devin placenta celule hipoblaste, care devin sacul vitelin de susținere pentru celulele mezodermului extraembrionar.

În total, 120 dintre aceste celule au fost amestecate în proporții exacte – iar apoi, cercetătorii s-au distanțat și au privit ce se întâmplă. Aproximativ 1% din acest amestec a început călătoria de autoasamblare în mod spontan, transformându-se într-o structură care se aseamănă, dar nu este identică cu un embrion uman.

Un fenomen uimitor

„Celulele au un rol esențial – trebuie să ai un amestec potrivit și să ai mediul propice și pur și simplu se dezvoltă”, spune profesorul Hanna. „Este un fenomen uimitor”, a întărit acesta.

Modelele de embrioni au fost lăsate să crească și să se dezvolte până când au ajuns similare unui embrion la 14 zile după fertilizare. În multe state, aceasta este limita legală pentru a desfăușra cercetarea embrionară. Jurnaliștii de la BBC au fost martorii unui tur 3D al „arhitecturii extrem de rafinate” a modelului de embrion.

Au văzut trofoblastul, care în mod normal ar deveni placenta, care învelește embrionul. Acesta include cavitățile – denumite lacune – care se umplu cu sângele mamei pentru a transfera nutrienții către copil. Au putut observa sacul vitelin, care îndeplinește unele dintre funcțiile ficatului și ale rinichilor, dar și un disc embrionar bilaminar – o caracteristică cheie a acestui stadiu de dezvoltare a embrionului.

Oamenii de știință ar putea descoperi cum se formează organele și ar putea desluși cauzele bolilor genetice

Așteptarea este ca modelele embrionare să îi ajute pe oamenii de știință să explice cum apar diferite tipuri de celule, să asiste la primii pași în formarea organelor corpului sau să înțeleagă bolile ereditare sau genetice. Cercetarea arată deja că sunt părți ale embrionului care nu se pot formă decât dacă celulele primare ale placentei îl pot înveli.

Se vorbește chiar despre îmbunătățirea ratelor de succes ale fertilizării in vitro (FIV), dar și sprijinul acordat înțelegerii motivelor pentru care unii embrioni nu se dezvoltă.

Totodată, cercetarea ar putea fi folosită pentru a testa dacă medicamentele sunt sigure în timpul sarcinii. Profesorul Robin Lovell Badge, care cercetează dezvoltarea embrionară la Institutul Francis Crick, spune că aceste modele de embrioni „arată destul de bine” și „arată destul de normal”.

„Cred că este bine, cred că este foarte bine făcut, totul are sens și sunt destul de impresionat de asta”, susține acesta. Însă ar trebui să se lucreze asupra ratei actuale de eșec al acestui embrion, care este de 99%. Pentru că, altfel, ar fi greu de înțeles ce nu merge bine în cazul în care o sarcină se sfârșește printr-un avort spontan sau ce se întâmplă în cazurile de infertilitate, dacă modelul nu reușește să se asambleze singur în majoritatea situațiilor.

Ce semnificație juridică are cercetarea pe modele embrionare

Cercetarea ridică, de asemenea, întrebarea dacă dezvoltarea embrionară ar putea fi simulată și după termenul de 14 zile. Acest lucru nu ar fi ilegal, nici măcar în Marea Britanie, deoarece modelele embrionare sunt distincte din punct de vedere juridic de embrioni. „Unii vor aprecia acest lucru – dar altora nu le va plăcea”, spune profesorul Lovell-Badge.

Profesorul Alfonso Martinez Arias, de la departamentul de științe experimentale și de sănătate de la Universitatea Pompeu Fabra, a declarat că este „o cercetare extrem de importantă”. „Prin această cercetare s-a reușit, pentru prima dată, realizarea unei construcții fidele a structurii complete (a unui embrion uman) din celule stem” în laborator, a spus el, „deschizând astfel calea pentru studierea proceselor care conduc la formarea structurii corpului uman”.

Totodată, cercetătorii subliniază că ar fi lipsit de etică, ilegal și chiar imposibil de obținut o sarcină cu ajutorul acestor modele de embrioni.

#cercetare #embrion #oameni de stiinta

Schimbările climatice fac ca Pământul să devină treptat tot mai rotund, arată un nou studiu. Descoperirea este un semnal al schimbărilor climatice provocate de om, iar urmărirea formei Pământului poate ajuta la înțelegerea impactului real pe care îl au oamenii asupra calotelor glaciare, scrie antena3.ro.

Planeta noastră nu este o sferă perfectă. Din cauza mișcării de rotație, este ușor turtită la poli și bombată la mijloc. Noul studiu arată însă că Pământul se rotunjește într-un ritm tot mai accelerat, în mare parte din cauza schimbărilor provocate de topirea gheții de la poli.

Concluzia se aplică doar părții solide a planetei, pentru că oceanul continuă să se bombeze tot mai mult în zona Ecuatorului.

Studiul, publicat pe 9 septembrie în revista JGR Solid Earth, s-a bazat pe măsurători directe realizate prin sistemul global de navigație prin satelit (GNSS), pentru a urmări cum se schimbă forma planetei de-a lungul timpului. Deși oferă măsurători directe, sistemul are și limite.

De exemplu, există puține stații GNSS în apropierea Polului Nord și a Polului Sud și foarte puține în largul oceanelor, unde trebuie montate pe geamanduri.

Christoforos Kotsakis, profesor de geodezie la Universitatea Aristotel din Salonic, Grecia, a dezvoltat o nouă metodă de analiză a datelor GNSS, care surprinde mai bine schimbările de la suprafața planetei.

Cercetătorul a constatat că, între 2011 și 2015, polii s-au ridicat, iar bombarea de la Ecuator s-a redus, fiecare cu aproximativ un milimetru pe an. Pare puțin, având în vedere că diametrul Pământului la Ecuator este de aproximativ 12.756 de kilometri.

Schimbarea este însă mai mare decât cea din perioada 1997-2000, când Pământul se rotunjea cu aproximativ 0,5 milimetri pe an. Asta înseamnă că, de la un deceniu la altul, ritmul în care se rotunjește planeta crește cu 0,4 milimetri pe an.

Potrivit lui Kotsakis, fenomenul este provocat de topirea gheții de la poli, care reduce presiunea asupra scoarței terestre și îi permite acesteia să se ridice încet, la fel cum aluatul crescut revine la forma inițială după ce apeși cu degetul în el.
În același timp, masa tot mai mare din zona Ecuatorului apasă pe scoarță în acea regiune, reducându-i bombarea.

Există însă și o capcană: dacă luăm în calcul împreună partea solidă a Pământului și oceanul, planeta devine de fapt mai turtită, cu aproximativ 0,8 milimetri pe an, pentru că, pe măsură ce apa se deplasează dinspre poli, oceanul se bombează tot mai mult la Ecuator.

Această „greutate a apei” depășește efectul de rotunjire care are loc în roca de dedesubt.

Alte cercetări au arătat că aceste schimbări încetinesc și rotația Pământului.

Oamenii de știință urmăresc schimbările de formă ale Pământului și prin măsurători ale câmpului său gravitațional, care variază în funcție de masa fiecărei regiuni.

Kotsakis a constatat că datele GNSS și măsurătorile câmpului gravitațional nu se potrivesc perfect, ceea ce arată că forma planetei și câmpul ei gravitațional nu evoluează în perfectă sincronie.

Cele două metode pot fi însă folosite împreună pentru a urmări efectele majore ale schimbărilor climatice, în special topirea gheții din Groenlanda și Antarctica și mișcările variabile ale apei din oceane.