Κάθε άνθρωπος που ζει σήμερα υπήρξε κάποτε ένα ελεύθερα αιωρούμενο σύμπλεγμα κυττάρων που αναζητούσε ένα κατάλληλο σημείο για να εγκατασταθεί. Παρά τις αντιξοότητες, όλοι οι άνθρωποι που βρίσκονται αυτή τη στιγμή στον πλανήτη σημείωσαν ένα σημαντικό κατόρθωμα ως έμβρυα: έγιναν «ένα» με το σώμα της μητέρας τους.
Αυτό το κατόρθωμα, γνωστό ως εμφύτευση, συμβαίνει βαθιά μέσα στη μήτρα και μέχρι σήμερα οι επιστήμονες είχαν καταφέρει να τραβήξουν μόνο στιγμιότυπα του φαινομένου. Χρειάζονται εβδομάδες μέχρι να μπορεί ένας υπέρηχος να αποτυπώσει κάτι μέσα στο σκοτάδι.
Ένα νέο σύστημα δίνει πλέον στους ερευνητές τη δυνατότητα να μελετήσουν από πιο κοντά αυτή την απροσδόκητα επεμβατική διαδικασία. Βίντεο με τεχνική time-lapse (σ.σ.: λήψη πολλαπλών φωτογραφιών του σημείου μέσα σε σύντομο χρονικό διάστημα) δείχνουν ανθρώπινα έμβρυα στο εργαστήριο να διεισδύουν επιθετικά σε τεχνητή μήτρα κατασκευασμένη από κολλαγόνο, ανοίγοντας μια κοιλότητα για περεταίρω ανάπτυξη και σύνδεση.
«Για πρώτη φορά μπορέσαμε να παρακολουθήσουμε δυναμικά την εμφύτευση ανθρώπινου εμβρύου. Ανοίξαμε ένα παράθυρο σε ένα στάδιο της ανάπτυξης που μέχρι τώρα ήταν κρυμμένο», δήλωσε στο ScienceAlert ο Samuel Ojosnegros, βιομηχανικός μηχανικός και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης από το Barcelona Institute of Science and Technology (BIST).
Τα πειράματα, που δημοσιεύτηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Science Advances, πραγματοποιήθηκαν στο εργαστήριο και όχι σε πραγματική μήτρα. Ωστόσο, η πλατφόρμα που ανέπτυξε ο Ojosnegros και οι συνεργάτες του αναπαράγει το κατάλληλο δομικό περιβάλλον και τα απαραίτητα θρεπτικά συστατικά ώστε τα έμβρυα να μπορούν να εμφυτευθούν.
Πρόκειται για ένα κρίσιμο βήμα που στη φύση μπορεί εύκολα να αποτύχει. Περίπου το 60% των αποτυχημένων κυήσεων συμβαίνει κατά την εμφύτευση ή λίγο μετά, γεγονός που καθιστά το στάδιο αυτό καθοριστικό εμπόδιο για τη ζωή.
Σε σύγκριση με τα έμβρυα ποντικιών, τα οποία διείσδυσαν στο υπόστρωμα μόνο επιφανειακά, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ανθρώπινα έμβρυα έσκαψαν βαθύτερα, τυλίγοντας πλήρως τον εαυτό τους μέσα στη μήτρα κολλαγόνου.
«Η τεχνολογία μας μάς επιτρέπει να εντοπίζουμε πού το έμβρυο ασκεί δύναμη και διαπιστώσαμε ότι εφαρμόζει σημαντική μηχανική πίεση για να εμφυτευθεί και να εισβάλει. Αυτό σημαίνει ότι οι μελέτες σε ποντίκια μπορούν να μας πάνε μόνο μέχρι ένα σημείο στην κατανόηση της ανθρώπινης εμφύτευσης», εξήγησε ο Ojosnegros.
Δείτε τη στιγμή που γίνεται η εμφύτευση του εμβρύου
{https://www.youtube.com/watch?v=PZwCzsA6p2I&t=1s}
Συνήθως, ένα ανθρώπινο έμβρυο εμφυτεύεται πέντε με έξι ημέρες μετά τη γονιμοποίηση (όταν ωάριο και σπερματοζωάριο συναντιούνται). Σε αυτό το στάδιο, αποτελείται από 100 έως 200 κύτταρα και είναι πολύ μικρό ώστε να φανεί στον υπέρηχο.
Στο παρελθόν, αυτό σήμαινε ότι οι ερευνητές μπορούσαν να παρακολουθήσουν μόνο τις πρώτες πέντε ημέρες ανάπτυξης του εμβρύου στο εργαστήριο.
Το νέο μοντέλο μήτρας που ανέπτυξαν ο Ojosnegros και η ομάδα του διευρύνει αυτό το παράθυρο, επιτρέποντας την παρατήρηση πέρα από το αρχικό στάδιο. Η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί έτσι ώστε να παρατηρείται η εμφύτευση σε δύο ή τρεις διαστάσεις.
Όταν τα έμβρυα τοποθετούνται μέσα στις σταγόνες, φαίνεται να «τραβούν» τις ίνες κολλαγόνου των μητρικών ιστών προς το κέντρο τους, αναδιαμορφώνοντας το περιβάλλον γύρω τους.
Η Amélie Luise Godeau, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, η θεωρεί ότι το έμβρυο με κάποιον τρόπο συνδέει το μητρικό περιβάλλον με τους δικούς του ιστούς.
Το πώς ανταποκρίνεται το τοίχωμα της μήτρας σε αυτό δεν αποτελεί αντικείμενο της μελέτης. Η μήτρα κολλαγόνου δεν έχει δημιουργηθεί από ανθρώπινα κύτταρα μήτρας, οπότε μπορεί να δείξει μόνο τη ένας μέρος της εικόνας.
Αυτός ο περιορισμός, ωστόσο, προσφέρει και πλεονέκτημα. Η σύνθεση της μήτρας μπορεί να τροποποιηθεί, ώστε να παρατηρηθεί πώς αντιδρούν τα ανθρώπινα έμβρυα σε διαφορετικά περιβάλλοντα ή ουσίες που ενδεχομένως βελτιώνουν την εμφύτευση.
«Για παράδειγμα, μέσω της εταιρείας μας Serabiotics και σε συνεργασία με τη φαρμακευτική εταιρεία Grifols, αναπτύξαμε ένα συμπλήρωμα πρωτεΐνης που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε κλινικές για την ενίσχυση των ποσοστών εμφύτευσης», ανέφερε ο Ojosnegros, συνιδρυτής της Serabiotics.
Η ερευνητική ομάδα δηλώνει αποφασισμένη να συνεχίσει τη μελέτη της εμφύτευσης του εμβρύου, προκειμένου να κατανοήσει καλύτερα αυτό το μυστηριώδες και κρίσιμο στάδιο της ανάπτυξης.
{https://www.youtube.com/watch?v=yL3ycnSyDOo}
