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Scoperto il ‘vigile’ che coordina lo sviluppo dell’embrione

By Redazione 60

E’ l’attrito generato dai tessuti in movimento

Scoperto il ‘vigile’ che indica la giusta direzione alle cellule durante lo sviluppo dell’embrione, controllando la forma che questo assumerà: è l’attrito, ossia la forza meccanica generata dai tessuti in movimento. È stato individuato nel pesce zebra, da sempre utilizzato dai genetisti come modello genetico dello sviluppo umano. Pubblicata sulla rivista Nature Cell Biology, la scoperta si deve al gruppo coordinato da Carl-Philipp Heisenberg, dell’Istituto austriaco di Scienza e Tecnologia (Ist). Potrebbe aiutare a comprendere l’origine di alcuni difetti che avvengono durante lo sviluppo embrionale, come quelli del sistema nervoso centrale.

Durante lo sviluppo dell’embrione le cellule si spostano e si organizzano per formare i tessuti. Finora erano stati studiati solo i segnali biochimici coinvolti in questa fase, mentre nessuno aveva mai considerato il ruolo delle forze meccaniche generate dai movimenti dei tessuti. ”Abbiamo dimostrato che l’attrito generato quando i tessuti in formazione scorrono l’uno sull’altro è fondamentale nel controllare la forma che l’embrione assumerà”, ha osservato Heisenberg.

I ricercatori hanno studiato le forze meccaniche al lavoro durante lo sviluppo del sistema nervoso centrale del pesce zebra. In particolare le hanno osservate durante la formazione del precursore del sistema nervoso centrale, ossia il tubo neurale. Hanno osservato che i diversi strati di cellule dai quali nascono tessuti differenti scorrono l’uno sull’altro e che l’attrito generato da questo movimento orienta lo sviluppo dei tessuti nella giusta direzione. In questo processo svolge un ruolo importante la proteina chiamata E-cadherin, che genera l’attrito e il cui è stato confermato anche riproducendo il movimento delle cellule in laboratorio.

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Ottenuto da un topo il primo embrione artificiale

By Redazione 40

Possibile sviluppo senza gravidanza, servirà a studiare molte malattie

Ottenuto il primo embrione artificiale. E’ di topo e si è formato a partire da cellule staminali che si sono assemblate dando origine a una struttura tridimensionale simile a un embrione naturale. Descritto sulla rivista Science, il risultato per la prima volta permette, in linea di principio e solo teoricamente, lo sviluppo di un individuo fuori dall’utero, anche se questa è solo possibilità teorica e applicabile solo in alcuni settori, come la zootecnia.
Dopo anni di tentativi, è stato raggiunto uno dei risultati più attesi dalla biologia dello sviluppo e considerato la chiave per rispondere a tante domande ancora aperte, come i meccanismi all’origine di molte malattie, le cause dell’infertilità maschile o ancora perchè nove embrioni su dieci non riescono ad attecchire nell’utero.
L’embrione artificiale è stato ottenuto nell’università britannica di Cambridge da Sarah Harrison e da una veterana dell’embriologia, Magdalena Zernicka-Goetz, allieva del pioniere della biologia dello sviluppo John Gurdon. Le ricercatrici hanno ottenuto l’embrione cercando di mimare il più possibile il mix di cellule che in condizioni naturali contribuisce a generare un nuovo individuo.
Finora i tentativi di far sviluppare un embrione in laboratorio finora erano falliti perchè si erano utilizzate solo le cellule staminali destinate a formare l’organismo, ma non quelle del tessuto che lo nutre (trofoblasto) e dal quale ha origine la placenta. “E’ un risultato molto importante che, per la prima volta, indica che in linea teorica è possibile che un embrione possa svilupparsi fuori dall’utero”, ha rilevato il direttore del Laboratorio di Biologia dello sviluppo dell’università di Pavia, Carlo Alberto Redi. Tuttavia questa al momento è solo una prova di principio.
Nonostante l’embrione artificiale sia simile a un embrione naturale, per i ricercatori è improbabile che possa svilupparsi per dare origine a un feto sano. Perchè questo possa avvenire bisogna utilizzare anche le cellule staminali che permettono la formazione del sacco vitellino, la cui rete di vasi sanguigni è indispensabile per nutrire l’embrione.
“Avere a disposizione un embrione artificiale è un passo in avanti per le conoscenze di base relativi ai primi stadi della vita”, ha detto il genetista Edoardo Boncinelli. “E’ anche un passo significativo – ha aggiunto – per ridurre al minimo l’uso degli animali nei laboratori”.

Una Google Earth delle cellule

Una Google Earth delle cellule destinate a formare un nuovo individuo: è questo uno dei grandi vantaggi di avere a disposizione un embrione artificiale in 3D. Osservare le cellule nella struttura tridimensionale che imita perfettamente la morula, ossia l’agglomerato di cellule la cui forma ricorda quella di una mora, “permette non soltanto di osservane lo sviluppo, ma di comprenderne il comportamento a seconda della posizione che occupano”, ha detto Redi.
Ci sono infatti moltissime informazioni che una cellula acquisisce dall’ambiente in cui è immersa e dalla particolare posizione che occupa e adesso è possibile conoscerle. Questa, per Redi, è solo una delle possibili ricadute: diventa possibile, ad esempio capire i meccanismi che permettono all’embrione di superare le primissime fasi cruciali dello sviluppo e di attecchire nell’utero, e spiegare perchè il 90% degli embrioni generati non attecchisce.