Da una cellula uovo fertilizzata ad un essere umano con migliaia di miliardi di cellule organizzate in organi e sistemi complessi: il processo di sviluppo che ha portato alla nascita di ognuno di noi è il frutto di complesse interazioni tra le cellule in divisione ed è sicuramente avvolto da un indiscutibile fascino. Recentemente è stato aggiunto un nuovo tassello alla comprensione degli eventi che avvengono durante lo sviluppo di un embrione umano: per la prima volta, infatti, è stato osservato in vitro uno stadio del processo di cui prima si conosceva poco o nulla: l’impianto dell’embrione.

Come tutto ha inizio

L’impianto dell’embrione nel tessuto dell’utero è uno dei primi passi dello sviluppo umano dopo la fertilizzazione, ed è rimasto un mistero fino ad ora. Una volta che una cellula uovo viene fertilizzata da uno spermatozoo, si divide molte volte per generare un piccolo cumulo di cellule staminali. Intorno al terzo giorno queste cellule si riuniscono a formare quella che viene chiamata blastocisti. Questo piccolo agglomerato cavo di cellule è formato da tre tipi di cellule:

  • cellule che andranno a formare il futuro corpo;
  • cellule che svilupperanno la placenta e permetteranno all’embrione di attecchire all’utero;
  • cellule che formeranno l’endoderma primitivo, un tessuto che si assicurerà che gli organi del feto si sviluppino correttamente e provvederà a fornire i nutrienti essenziali.

Il periodo pre-impianto è stato studiato in modo vasto in embrioni umani. Poi l’embrione deve impiantarsi nell’utero per sopravvivere e svilupparsi ulteriormente. Subito dopo l’impianto i tre tipi cellulari che formano la blastocisti si riorganizzano in una nuova configurazione. Da questo momento in poi l’embrione comincia a prendere forma e a trasformarsi in un piccolo essere umano.

Osservazioni

Precedentemente gli scienziati si sono attenuti ad una regola etica che limitava lo sviluppo dell’embrione al di fuori dell’ambiente materno a 7 giorni, momento in cui avviene l’impianto nell’utero. Due gruppi di ricercatori, rispettivamente della Rockefeller University di New York e dell’Università di Cambridge, sono riusciti a sostenere lo sviluppo embrionale oltre il punto dell’impianto mimando chimicamente la parete dell’utero. Gli studi sono stati pubblicati sulla nota intervista internazionale Nature. Entrambi i gruppi di ricercatori hanno circondato la blastocisti con il giusto ambiente chimico. Gli embrioni sono stati poi impiantati in uno substrato di plastica trasparente; il che ha consentito agli scienziati di osservare in vitro, cose che fino ad ora erano state impossibili da studiare da vicino. Sorprendentemente, almeno fino al dodicesimo giorno, lo sviluppo è avvenuto con la completa assenza di input materni. Con altrettanta sorpresa, i ricercatori hanno osservato che in questo stadio l’embrione ha inserito il pilota automatico, si è innescato cioè un processo di auto-organizzazione. Questo fenomeno, in cui parti di un organismo si organizzano senza nessuna influenza esterna, si può osservare in sistemi viventi e non viventi. Un esempio è la formazione dei fiocchi di neve: le molecole d’acqua si uniscono indipendentemente per formare forme simmetriche senza l’intervento di alcuna forza esterna.

A destra un embrione al decimo giorno, a sinistra all'undicesimo. In questo stadio l'embrione, un agglomerato di cellule staminali pluripotenti, si auto organizza per formare una cavità. Questa nuova configurazione delle cellule getta le basi per la formazione del piano corporeo. In viola nell'immagine a sinistra possiamo osservare le cellule dell'epiblasto.
A sinistra un embrione al decimo giorno, a destra all’undicesimo. In questo stadio l’embrione, un agglomerato di cellule staminali pluripotenti, si auto organizza per formare una cavità. Questa nuova configurazione delle cellule getta le basi per la formazione del piano corporeo. In viola nell’immagine a sinistra possiamo osservare le cellule dell’epiblasto.

Benefici e implicazioni etiche

La comprensione degli avvenimenti cellulari e molecolari alla base dello sviluppo embrionale ha moltissime conseguenze, a partire dai potenziali benefici. Questo studio apre le porte a ricerche sull’infertilità, sul miglioramento dei metodi di fecondazione in vitro e sugli aborti precoci. Gli scienziati coinvolti nella ricerca si sono sentiti in dovere di pubblicare una nota sulle implicazioni etiche che questa ricerca ha sollevato. Si sono sentiti, infatti, in dovere di suggerire di rivedere la regola etica che impedisce di crescere embrioni in laboratorio oltre il quattordicesimo giorno. Questa regola si basa sul tempo in cui gli embrioni sviluppano la “stria primitiva”, un gruppo di cellule facilmente identificabile che rappresenta un primo abbozzo di sistema nervoso. Agli occhi di molti bioetici religiosi è il limite oltre il quale un embrione può essere considerato un essere umano. Come in ogni argomento in questo ambito, le parti coinvolte dovranno soppesare i benefici e le implicazione etiche. La posta in gioco è alta e il dibattito è aperto.