Nuove e più efficaci tecniche di riproduzione umana assistita

Immagine al microscopio di un embrione di topo di quattro celle. Credit: Dr Nicolas Plachta

Sono all’orizzonte nuove e più efficaci terapie di riproduzione umana assistita grazie ai ricercatori dell’ A*STAR’s Institute of Molecular and Cell Biology (IMCB) che hanno sviluppato tecnologie avanzate di microscopia per monitorare lo sviluppo embrionale in tempo reale, rivelando come le cellule di mammifero si differenziano durante le prime fasi della vita embrionale.

Questi risultati, insieme con la nuova tecnica di imaging, hanno il grande potenziale di rendere più efficaci le procedure di riproduzione assistita come la fertilizzazione in vitro (IVF) e diagnosi genetica pre-impianto (PGD).

In tutto il mondo,sempre più donne si affidano alla riproduzione assistita. Solo a Singapore, per esempio, sono stati effettuati più di 6000 cicli di riproduzione assistita nel 2015, con un incremento di più di 1000 cicli a partire dal 2012.

Le procedure di FIV attuali valutano se un embrione è adatto per l’impianto nella madre in gran parte attraverso misurazioni osservabili come il tasso di crescita dell’embrione. Il pre-impianto di embrioni, invece, è effettuato analizzando una cellula embrionale estratta casualmente per valutare difetti genetici, con il presupposto che tutte le cellule in un embrione per il pre-impianto sono identiche e che la rimozione di una singola cellula embrionale non incide sullo sviluppo complessivo dell’embrione, dopo l’impianto.

Contrariamente alla concezione attuale secondo cui le cellule all’interno di un embrione pre-impianto sono identiche, il team di ricercatori IMCB ha dimostrato che le cellule di questi embrioni sono differenziate e possono svolgere ruoli molto diversi nel successivo sviluppo. Grazie alle nuove tecniche di imaging, i ricercatori sono stati in grado di esaminare in tempo reale ogni cellula all’interno di un embrione preimpianto di topo, senza perturbare il suo sviluppo. Essi hanno osservato differenze nel modo in cui alcune le proteine si legano in ogni cellula, ai loro geni bersaglio. Gli scienziati hanno anche osservato che vi erano variazioni nel comportamento delle cellule in ogni fase dello sviluppo dell’embrione. Poichè gli embrioni di topo hanno una  forte somiglianza con gli embrioni umani nelle prime fasi di sviluppo, i risultati indicano che le cellule all’interno di un embrione umano pre-impianto non sono identiche.

Lo studio, quindi, affina la nostra comprensione della fase iniziale dello sviluppo embrionale ed evidenzia come le procedure di riproduzione assistita come la fecondazione in vitro e PGD possono essere ulteriormente migliorate per assicurare il successo della fecondazione. Ulteriore sviluppo della tecnica di imaging può finalmente consentire agli esperti della fertilità di studiare le proprietà microscopiche degli embrioni in tempo reale e decidere con maggiore precisione, se un embrione è adatto per l’impianto o visualizzare  le anomalie genetiche evitando la manipolazione fisica. Ciò consentirebbe un migliore controllo della qualità degli embrioni impiantati, aumentando potenzialmente le possibilità di successo di queste procedure.

Il Dr. Nicolas Plachta, Terzo Principal Investigator della IMCB, ha detto: “La maggior parte dei laboratori conducono studi sulle cellule embrionali tramite metodi invasivi che mettono a rischio la vita dell’embrione. Il nostro laboratorio è l’unico al mondo che utilizza  imaging di singole cellule degli embrioni di mammiferi dal vivo e può osservare ogni cellula all’interno di un embrione in ogni fase del suo sviluppo. I nostri risultati, come risultato di questa tecnica avanzata, hanno offerto nuove conoscenza che incoraggiano l’analisi microscopica più dettagliata per le future procedure di riproduzione assistita”.

La Dr.ssa Sadhana Nadarajah, Direttore del KKIVF Centre and Senior Consultant, Department of Reproductive Medicine, KK Women’s and Children’s Hospital, ha detto, “Questo nuovo metodo di screening degli embrioni è davvero emozionante. Se potrà essere utilizzato con successo sugli embrioni umani, senza compromettere la sua successiva la crescita, migliorerà la tecnica di selezione degli embrioni nella fecondazione in vitro “.

Il Prof Hong Wanjin, Executive Director IMCB, ha aggiunto: “In molti paesi sviluppati come Singapore, le donne hanno figli sempre più tardi nella loro vita e questo è collegato ad una diminuita fertilità. Per questa ragione, le procedure di riproduzione assistita hanno bisogno di essere costantemente migliorate e rese più affidabili per aiutare le donne a concepire con successo e sostenere un tasso di natalità in buona salute. Nicolas e il suo team di ricercatori hanno quindi fatto un significativo passo avanti che potrebbe beneficiare notevolmente la società”.

Lo studio è stato pubblicato in copertina, dalla prestigiosa rivista Cell.

Fonte: Medicalxpress