Creen un úter humà in vitro i graven tot el procés d'implantació d'un embrió en temps real
Investigadors de l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) han aconseguit enregistrar, per primera vegada, el procés d'implantació d'un embrió en un úter en temps real i en 3D.
L'estudi, fet en col·laboració amb l'Hospital Universitari Dexeus i publicat a la revista Science Advances, permet avançar en el coneixement d'aquest procés, que és una de les principals causes d'infertilitat.
Un 60% dels avortaments espontanis es donen quan falla el procés d'implantació, és a dir, quan l'embrió s'aferra i es fusiona amb les parets de l'úter.
Amélie Godeau, investigadora i coautora de l'estudi, explica que "només un terç dels embrions arriben a ser nadons nascuts. Un terç mai arriba a implantar-se i un altre terç es perd just després de la implantació".
"La reproducció humana és bastant ineficaç. Podem considerar la implantació humana com un factor limitant de la reproducció", assegura aquesta investigadora.
Samuel Ojosnegros, investigador principal del grup de Bioenginyeria per a la Salut Reproductiva de l'IBEC, destaca, per tant, la importància d'enregistrar el procés d'implantació sencer, ja que "a les clíniques de fertilitat només podem observar el desenvolupament dels embrions els primers cinc dies", ja que, després, s'han d'implantar a les parets de l'úter de la mare:
El que hem fet a l'IBEC és inventar-nos un sistema in vitro que permet a l'embrió implantar-se i que el puguem estudiar.
Una matriu de laboratori
Les proves d'implantació s'han fet en una matriu artificial, fora de l'úter matern i en condicions controlades. S'ha creat una plataforma feta a base de col·lagen, molt present en el teixit uterí, i de diverses proteïnes necessàries per al desenvolupament de l'embrió. Això, col·locat sota el microscopi, ha permès enregistrar-ne imatges de fluorescència en temps real.
Anna Seriola, investigadora de l'IBEC i coautora de l'estudi, ha explicat que la plataforma "ha permès quantificar la dinàmica d'implantació dels embrions" i veure també quines forces exerceix l'embrió a la paret de l'úter: "Hem pogut determinar l'empremta mecànica de les forces utilitzades en el procés".
"Un procés sorprenentment invasiu"
Un dels fets que s'han pogut observar i que han sorprès més els investigadors ha estat justament la força que exerceix l'embrió sobre la paret de l'úter. "Un procés sorprenentment invasiu", segons l'ha qualificat Ojosnegros:
Hem observat que els embrions humans s'enterren dins la matriu exercint una força considerable.
L'investigador principal explica que és una "força necessària per ser capaços d'envair el teixit uterí i integrar-s'hi completament". L'embrió allibera enzims per poder degradar el teixit, "obre un camí i comença a formar teixits especialitzats que es connecten amb els vasos sanguinis de la mare per poder alimentar-se.
Per Ojosnegros, és el primer cop que s'ha vist com passa el procés:
Tot i que se sap que moltes dones senten dolor abdominal i fins i tot lleus sagnats durant la implantació, no s'havia vist mai com passava el procés.
L'estudi conclou que els embrions humans exerceixen forces de tracció sobre el seu entorn per remodelar-lo. Segons Godeau, l'embrió estira la matriu de l'úter, movent-la i reorganitzant-la, i també reacciona a senyals de força externes:
La nostra hipòtesi és que les contraccions que es produeixen in vivo poden influir en la implantació de l'embrió.
Les proves s'han fet tant amb embrions de ratolí com humans, fet que ha permès observar-hi algunes diferències. Per exemple, mentre en els ratolins l'úter embolcalla l'embrió quan aquest hi entra en contacte, en els humans és l'embrió el que penetra completament i un cop dins comença a créixer de forma radial de dins cap a fora.
Embrions donats per a la recerca
La investigació de l'Institut de Bioenginyeria de Catalunya (IBEC) ha comptat amb la col·laboració del centre Dexeus Dona-Hospital Universitari Dexeus, que ha fet la selecció dels embrions humans --donats per a la recerca-- per fer la investigació.
Tots provenien d'excedents de tractaments de fecundació in vitro i s'han utilitzat amb el consentiment informat de les parelles donants, i tots van ser destruïts un cop finalitzada la investigació.
També ha comptat amb la col·laboració del grup de Sistemes Biomimètics per a Enginyeria Cel·lular, el Banc de Cèl·lules Mare de Barcelona (IDIBELL), la Universitat de Barcelona (UB), la Universitat de Tel-Aviv, el Centre de Recerca Biomèdica en Xarxa (CIBER) i l'Institut de Recerca Biomèdica de Barcelona (IRB Barcelona).
