Um avanço recente na corrida para criar embriões “sintéticos” gerou críticas. Mas as descobertas podem ser valiosas na compreensão de abortos espontâneos e distúrbios genéticos

Fotografia: yacobchuk/Getty Images

A notícia de 14 de junho de que os cientistas haviam feito “embriões humanos sintéticos” causou surpresa e alarme generalizados. Parece assustador, certo? Talvez até, como sugeriu um editorial do Guardian , como “brincar de Deus” e abrir caminho para um “admirável mundo novo” distópico.

A realidade é diferente. Por um lado, chamar esses “embriões sintéticos” é bastante enganoso, até mesmo prejudicial – a maioria dos cientistas prefere o termo “modelos de embriões” e eles são feitos de células humanas comuns. E eles não são novos – os primeiros foram feitos anos atrás, embora os cientistas por trás do trabalho mais recente digam que foram capazes de cultivá-los por mais tempo do que antes. Além do mais, esses modelos de embriões não estão sendo criados a partir da arrogância de Frankenstein apenas para ver se é possível, mas podem oferecer novos insights valiosos sobre embriologia, doenças e gravidez. Nenhum tem o potencial de se transformar em um ser humano, nem há qualquer razão para que os cientistas desejem que eles o façam.

Mesmo assim, o trabalho levanta questões éticas urgentes. Em quase todos os países, os modelos de embriões não são cobertos (ou não obviamente) pelos regulamentos existentes sobre pesquisa em embriões. No entanto, longe de explorar essa lacuna regulatória, a maioria dos cientistas deseja vê-la preenchida com novas diretrizes e leis sobre o que é e o que não é permitido.

Fazer isso, no entanto, pode significar confrontar algumas das questões profundas que os modelos de embriões levantam. O que qualifica como um embrião? Ou como organismo humano? Ou, de fato, como humano?

Os últimos modelos de embriões foram feitos por dois grupos – o de Jacob Hanna , do Weizmann Institute of Science, em Israel, e o de Magdalena Zernicka-Goetz, da Universidade de Cambridge. O frenesi da mídia começou quando Zernicka-Goetz falou sobre seu trabalho em uma reunião da International Society for Stem Cell Research (ISSCR) em Boston, Massachusetts.

Os modelos de embriões são criados a partir de células-tronco embrionárias (ESCs), produzidas a partir de células retiradas de embriões antes que os diferentes tipos de tecidos tenham começado a se desenvolver. Eles podem se transformar em qualquer tipo de tecido do corpo, uma propriedade chamada pluripotência.

Em 2017, Zernicka-Goetz e colegas mostraram que aglomerados de ESCs poderiam se organizar em estruturas ocas semelhantes a um embrião inicial, com a forma de uma casca de amendoim, se fossem cultivadas em uma placa de cultura junto com os dois tipos de células que formam as estruturas. que sustentam o embrião: o saco vitelino e a placenta. É como se as células-tronco “sabessem” o que devem ser, mesmo fora do útero.

Prof Magdalena Zernicka-Goetz da Universidade de Cambridge. Fotografia: Bartek Barczyk

Além do mais, as células mostraram sinais de preparação para se desenvolver em camadas distintas que eventualmente se tornariam os tecidos e órgãos do corpo. Este estágio, chamado de gastrulação, começa a ocorrer em embriões humanos normais no útero cerca de 14 dias após a fertilização.

Ele marca o ponto em que um embrião não pode mais se dividir em gêmeos idênticos e, portanto, é considerado um marcador bruto do início da verdadeira “personalidade”. A partir de 1990, foi adotado no Reino Unido (e em vários outros países) como o ponto limite para o qual embriões humanos de fertilização in vitro podem ser legalmente cultivados fora do útero para pesquisa.

Este limite significa que a embriologia humana não pode ser facilmente estudada além de 14 dias. Muito do que sabemos sobre isso depende de estudos de outros organismos, como ratos – que podem ou não se aplicar aos humanos. Se os embriões humanos pudessem ser estudados por mais tempo, poderíamos explorar questões como por que tantas gestações – estimadas em cerca de uma em cada quatro – resultam em aborto espontâneo.

Como eles parecem espelhar o desenvolvimento do embrião sem serem formalmente classificados como embriões, os modelos de embriões não estão sujeitos a esse limite. Eles “nos permitem realizar experimentos que de outra forma seriam impossíveis em embriões humanos naturais”, diz Zernicka-Goetz. “Trinta a 40% dos abortos espontâneos naturais ocorrem nessa fase de desenvolvimento, [então] esperamos que, ao entender o desenvolvimento humano nessa fase, possamos fazer algo para evitar essa perda de vida.”

Em seu novo trabalho, Zernicka-Goetz e Hanna relatam modelos de embriões humanos que, segundo eles, se assemelham ao embrião natural por volta da marca de 14 dias, quando a gastrulação começa. “Este é o estágio em que as células dentro do embrião decidem o que se tornarão no futuro corpo adulto”, diz a bióloga do desenvolvimento Berna Sozen, da Yale University, em Connecticut. Poder estudá-la pode nos ajudar a entender aspectos básicos da biologia humana, bem como a origem de algumas doenças, diz ela.

Fotografia: Dpa Picture Alliance/Alamy

Sozen lamenta que o trabalho tenha sido coberto antes de ser revisado por pares: “Assim, as informações que foram apresentadas pela mídia ao público podem ser potencialmente enganosas.” Bailey Weatherbee, um estudante de doutorado no laboratório de Zernicka-Goetz e o primeiro autor de seu artigo, diz que se sentiu compelido a liberar sua pré-impressão após a cobertura da palestra de Boston por causa de “descaracterização e exageros” na mídia. Ela diz que essa versão inicial foi substancialmente melhorada por revisão por pares antes de ser publicada na semana passada na Nature .

O biólogo do desenvolvimento Alfonso Martínez Arias, da Universitat Pompeu Fabra, em Barcelona, ​​tem algumas críticas sérias. Embora considere o trabalho de Hanna “um soberbo tour de force técnico com muitas surpresas”, ele diz que os resultados que Zernicka-Goetz apresentou até agora são difíceis de interpretar: “São conglomerados de células diferentes que são difíceis de relacionar com embriões normais , ou para decidir seu estágio de desenvolvimento – mas certamente não é o dia 14. Não consigo encontrar nenhum dos recursos descritos na cobertura original da mídia. Ele acrescenta que não vê o trabalho como um avanço em relação ao que foi publicado anteriormente.

Hanna também diz que os resultados de Zernicka-Goetz “não são qualificados para serem chamados de embriões”. Um verdadeiro modelo de embrião, diz ele, não pode ser apenas um amontoado de células que fazem coisas parecidas com embriões. Deve ter todas as estruturas certas no lugar certo e, portanto, ter potencial para se desenvolver ainda mais.

Weatherbee está impressionado com as estruturas semelhantes a embriões relatadas pela equipe de Hanna e concorda que a equipe deles não possui essas estruturas. Mas ela acrescenta: “Tentamos ser muito comedidos e honestos em como isso é apresentado no manuscrito.”

Zernicka-Goetz rebate as críticas: “Vimos a mídia social sendo usada por concorrentes para criticar na ausência de conhecimento total e uma personalização de críticas injustificáveis”. Shahbazi, que fez pós-doutorado com Zernicka-Goetz e agora dirige seu próprio laboratório, a defende como “uma das pioneiras na área”.

O hype da mídia alimentou as tensões, e Sozen teme que a competição e o rancor possam estragar o campo. Ela não gosta da maneira como isso costuma ser apresentado como rivalidade. “Essa mentalidade combativa pode criar uma comunidade fechada que carece de transparência e das diversas perspectivas que impulsionam a inovação”, diz ela. “Eu particularmente me preocupo com os estagiários da área. Pode ser muito desanimador para os recém-chegados e limita suas oportunidades.”

Apesar dessas críticas e controvérsias, esta não é uma corrida de dois cavalos. Vários outros laboratórios também desenvolveram modelos de embriões feitos de células-tronco humanas; por exemplo, em 2021, os pesquisadores descobriram que os ESCs poderiam se organizar em estruturas semelhantes a embriões semelhantes àquelas em um estágio de desenvolvimento anterior chamado blastocisto, que aparece cerca de cinco a seis dias após a fertilização, antes que a implantação ocorresse na parede do útero. Eles foram apelidados de blastoides, e em maio o biólogo Ali Brivanlou, da Universidade Rockefeller em Nova York, e sua equipe relataram que os blastoides humanos poderiam ser feitos para imitar a implantação em superfícies plásticas e então começar a gastrulação. Próprio grupo de Sozen , bem como equipes da Universidade de Pittsburghe a Universidade de Ciência e Tecnologia de Kunming, na China, também relataram modelos de embriões que imitam alguns aspectos de embriões pós-implantação e gastrulação. Deixando de lado a concorrência, essa riqueza de abordagens pode ser uma benção, porque sistemas de modelos diferentes provavelmente serão bons para estudar questões diferentes.

Sua diversidade de modelos de embriões também diz algo profundo sobre o desenvolvimento humano: não é realmente sobre o embrião inicial ser “geneticamente programado” para formar um ser humano. Em vez disso, as células pluripotentes têm capacidade de crescimento e desenvolvimento com muitos resultados finais possíveis; é apenas no ambiente imperturbável da gravidez que o resultado geralmente é um bebê.

É por isso que os modelos de embriões apresentam questões filosóficas desafiadoras, desestabilizando toda a noção do que um “humano” é ou pode ser – e tornando complicado decidir a melhor forma de regular a pesquisa.

Digitalização de um modelo de embrião humano do laboratório Jacob Hanna no Weizmann Institute of Science, Israel. Fotografia: Laboratórios Jacob Hanna

Como os modelos de embriões relatados por Hanna e Zernicka-Goetz imitam o estágio após a implantação que normalmente teria ocorrido, eles não poderiam nem mesmo produzir uma gravidez. Mas os blastóides humanos, que se assemelham ao embrião pré-implantação, podem fazê-lo. “Hipoteticamente, os modelos de blastóides humanos podem mostrar a capacidade de desenvolvimento completo se implantados no útero”, diz Sozen. Atualmente, tal experimento seria ilegal para humanos – mas em abril, pesquisadores em Xangai relataram o equivalente para macacos. Nesse trabalho, alguns dos modelos de embriões se implantaram e começaram a engravidar, mas logo abortaram espontaneamente.

“Mesmo em animais experimentais, ainda não há evidências de que modelos de embriões possam se transformar em jovens vivos”, diz o biólogo de células-tronco Martin Pera, do Jackson Laboratory, uma instituição de pesquisa biomédica sem fins lucrativos no Maine. Sozen acrescenta que esse potencial poderia ser projetado a partir de modelos de embriões de qualquer maneira, de modo que a questão de ser um “ser humano em potencial” seria discutível. Por tais razões, ela considera o termo “embrião sintético” enganoso.

Existem desafios, bem como oportunidades para fazer estruturas semelhantes a embriões sem óvulos ou espermatozóides

Weatherbee enfatiza que “o objetivo do campo sempre foi desenvolver ferramentas para ajudar na compreensão do desenvolvimento e na elucidação de possíveis causas de perda de gravidez – não é simplesmente construir ‘embriões’”. E os pesquisadores não estão de forma alguma ignorando as questões éticas. “O ISSCR faz enormes esforços para fornecer uma estrutura ética apropriada para esse tipo de pesquisa”, diz Sozen.

Como os modelos de embriões não atendem às definições formais de um embrião, ainda não está claro como eles devem ser regulamentados, além das regras existentes sobre o uso de ESCs. O ISSCR atualizou suas diretrizes em 2021 para recomendar revisões éticas para pesquisas em modelos de embriões com potencial significativo de desenvolvimento. Essas diretrizes “são amplamente reconhecidas em toda a comunidade de pesquisa e os cientistas de células-tronco as seguem”, diz Pera.

Mas os próprios pesquisadores querem ter mais clareza sobre o que é e o que não é permitido. De acordo com a Cambridge Reproduction , uma iniciativa que visa promover a pesquisa da universidade em tecnologias reprodutivas, “a ausência de orientação clara e transparente nessa área dificulta a pesquisa e corre o risco de prejudicar a confiança do público”. Ele lançou um projeto chamado Governance of Stem Cell-Based Embryo Models (G-SCBEM) para produzir uma “estrutura abrangente de governança” para pesquisas usando modelos de embriões. Existem desafios, bem como oportunidades para fazer estruturas semelhantes a embriões sem óvulos ou espermatozóides – mas isso não nos coloca necessariamente no perigoso caminho para esse admirável mundo novo.