Primeiros embriões macaco-humanos reacendem o debate sobre os animais híbridos

19 de abril de 2021
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Chimera Blastocyst

Blastocisto da quimera de humano- macaco. Crédito: Weizhi Ji, Kunming University of Science and Technology

As quimeras viveram até 19 dias – mas alguns cientistas questionam a necessidade de tal pesquisa.

Nidhi Subbaraman

Cientistas pela primeira vez cultivaram com sucesso embriões de macaco contendo células humanas – o mais recente marco em um campo de rápido avanço que tem gerado questões éticas.

No trabalho que foi publicado no dia 15 de abril na Cell, a equipe injetou células-tronco humanas em embriões de macaco e os observou se desenvolverem. Eles observaram células humanas e de macaco se dividirem e crescerem juntas em uma cultura de células, com pelo menos 3 embriões sobrevivendo até 19 dias após a fertilização. “A mensagem geral é que cada embrião continha células humanas que se proliferam e se diferenciam em graus diferentes”, diz Juan Carlos Izpisua Belmonte, biólogo do desenvolvimento do Instituto Salk de Estudos Biológicos em La Jolla, Califórnia, e um dos pesquisadores que liderou o trabalho.

Os pesquisadores esperam que alguns híbridos humano-animal – conhecidos como quimeras – possam fornecer melhores modelos para testar drogas e serem usados ​​para cultivar órgãos humanos para transplantes. Os membros dessa equipe de pesquisa foram os primeiros a mostrar, em 2019, que podiam cultivar embriões de macaco em um prato por até 20 dias após a fertilização. Em 2017, eles relataram uma série de outros híbridos: embriões de porco cultivados com células humanas, embriões de vaca cultivados com células humanas e embriões de rato cultivados com células de camundongo.

Mas o trabalho mais recente dividiu os biólogos do desenvolvimento. Alguns questionam a necessidade de tais experimentos usando primatas intimamente relacionados – esses animais não são susceptíveis de serem usados ​​como animais modelo da maneira que os ratos e roedores são. Os primatas não humanos são protegidos por regras de ética em pesquisa mais rígidas do que os roedores, e eles temem que esse tipo de trabalho possa gerar oposição pública.

“Existem experiências muito mais sensatas nesta área das quimeras como fonte de órgãos e tecidos”, diz Alfonso Martinez Arias, biólogo do desenvolvimento da Universidade Pompeu Fabra em Barcelona, ​​Espanha. Experimentos com animais de criação, como porcos e vacas, são “mais promissores e não arriscam desafiar os limites éticos”, diz ele. “Existe todo um campo de organoides, que podem, com sorte, acabar com a pesquisa com animais”.

Assunto muito delicado

Izpisua Belmonte diz que a equipe não pretende implantar nenhum embrião híbrido em macacos. Em vez disso, o objetivo é compreender melhor como as células de diferentes espécies se comunicam no embrião durante sua fase inicial de crescimento.

As tentativas de cultivar híbridos humano-camundongo ainda são preliminares e as quimeras precisam ser mais eficazes e saudáveis ​​antes de serem úteis. Os cientistas suspeitam que esses híbridos podem ter problemas para prosperar porque as duas espécies estão distantes do ponto de vista evolutivo,  e portanto as células se comunicam por meios diferentes. Mas observar a interferência celular em quimeras de embrião humano-macaco – que envolvem duas espécies mais próximas – pode sugerir maneiras de melhorar a viabilidade de futuros modelos humano-camundongo, diz Izpisua Belmonte.

No estudo, os pesquisadores fertilizaram óvulos extraídos de macacos cynomolgus (Macaca fascicularis) e os cultivaram em cultura. Seis dias após a fertilização, a equipe injetou 132 embriões com células-tronco pluripotentes humanas estendidas, que podem crescer em uma variedade de tipos de células dentro e fora de um embrião. Cada embrião desenvolveu combinações únicas de células humanas e de macaco e se deteriorou em taxas variáveis: 11 dias após a fertilização, 91 estavam vivos; isso caiu para 12 embriões no dia 17 e 3 embriões no dia 19.

“Este artigo é uma demonstração dramática da capacidade das células-tronco pluripotentes humanas de serem incorporadas aos embriões de macaco cinomolgo quando introduzidas nos blastocistos do macaco”, diz Magdalena Zernicka -Goetz, bióloga do desenvolvimento do California Institute of Technology em Pasadena. Ela observou que esta equipe, como outras no passado, não foi capaz de controlar quais células se desenvolveram em quais tecidos – um passo fundamental a ser dominado antes que tais modelos possam ser usados.

Martinez Arias não se convenceu com os resultados. “Espero melhores evidências”, especialmente dos estágios finais de desenvolvimento, diz ele. O número de embriões despencou rapidamente à medida que se aproximavam do dia 15 de desenvolvimento, o que sugere a ele “que as coisas estão muito doente”.

A combinação de células humanas com embriões de primatas intimamente relacionados levanta questões sobre o status e a identidade dos híbridos resultantes. “Algumas pessoas podem ver que você está criando entidades moralmente ambíguas ali”, diz Insoo Hyun, bioeticista da Case Western Reserve University em Cleveland, Ohio. Ele diz que esta equipe seguiu rigorosamente as diretrizes existentes. “Acho que eles tomaram o devido cuidado para estar atentos aos regulamentos e às questões éticas.”

Restrições de pesquisa

Enquanto isso, as diretrizes internacionais estão acompanhando os avanços do campo – no mês que vem, a Sociedade Internacional para Pesquisa com Células-Tronco (ISSCR) deve publicar diretrizes revisadas para a pesquisa com células-tronco. Estes vão abordar quimeras humanas e primatas não-humanos, diz Hyun, que está liderando um comitê do ISSCR que discute quimeras. As diretrizes desse grupo atualmente proíbem os pesquisadores de permitir que quimeras humano-animal se acasalem. Além disso, o grupo recomenda supervisão adicional quando as células humanas podem se integrar ao sistema nervoso central em desenvolvimento de um hospedeiro animal.

Muitos países – incluindo Estados Unidos, Reino Unido e Japão – limitaram as pesquisas sobre quimeras envolvendo células humanas. O Japão suspendeu a proibição de experimentos com embriões de animais contendo células humanas em 2019 e começou a financiar esse trabalho naquele ano.

Em 2015, os Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos (NIH) anunciaram uma moratória sobre o financiamento federal para estudos em que células humanas seriam injetadas em embriões de animais. Em 2016, a agência de financiamento propôs o levantamento da proibição, mas restringindo a pesquisa a híbridos criados após a gastrulação, quando o sistema nervoso inicial começa a se formar. Mais de quatro anos depois, a proibição de financiamento ainda está em vigor. Um porta-voz do NIH disse que a agência está aguardando a atualização do ISSCR de maio “para garantir que nossa posição reflita a opinião da comunidade”, mas não forneceu um cronograma para divulgação das regras da agência.

doi: https://doi.org/10.1038/d41586-021-01001-2

Referências
Tan, T. et al. Cell 184, 1-12 (2021).
Niu, Y. et al. Science 366, eaaw5754 (2019).
Wu, J. et al. Cell 168, 473–486 (2017).

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