Ecco come si impianta un embrione umano: scienziati spagnoli documentano per la prima volta il "miracolo della vita".

Il "miracolo della vita" è molto più complesso dell'unione di un ovulo con uno spermatozoo. L' embrione risultante deve impiantarsi nell'utero, ed è qui che la scienza ha finora incontrato un punto cieco. Durante i primi cinque giorni dopo il concepimento, l'embrione umano è molto microscopico e libero. Durante questo periodo, può essere studiato nelle cliniche di riproduzione assistita o nei laboratori di ricerca. Ma, dal quinto giorno in poi, deve aderire alle pareti dell'utero materno. E, da quel momento fino a quando non può essere visualizzato tramite ecografia, settimane dopo, non si sa nulla di come si sviluppa. Questo è un aspetto chiave, poiché il fallimento dell'impianto è una delle principali cause di infertilità e rappresenta il 60% degli aborti spontanei. Ora, i ricercatori dell'Istituto di Bioingegneria della Catalogna (IBEC), in collaborazione con l'Ospedale Universitario Dexeus, hanno raggiunto un traguardo importante: catturare immagini ineguagliabili dell'impianto di un embrione umano . Questa è la prima volta che il processo è stato registrato in tempo reale e in 3D .

"Ciò che accade durante l'impianto è per noi una scatola nera. Quello che stavamo cercando di fare era aprire quella scatola nera e, per farlo, abbiamo sviluppato un sistema in cui l'embrione non solo si impiantava, ma potevamo anche registrarlo e visualizzarlo", ha spiegato ad ABC Samuel Ojosnegros , ricercatore principale del gruppo di Bioingegneria per la Salute Riproduttiva dell'IBEC e responsabile dello studio.

L'origine di questo lavoro risale al periodo trascorso da Ojosnegros al California Institute of Technology (Caltech), la stessa università in cui hanno studiato i protagonisti della popolare serie " The Big Bang Theory ". Nel 2012, mentre lavorava nel laboratorio di microscopia del centro, il ricercatore spagnolo creò un sistema "molto rudimentale" per osservare l'impianto degli embrioni. Ma fu solo nel 2014, anno del suo arrivo all'Istituto di Bioingegneria della Catalogna e della collaborazione con l'embriologa Anna Seriola, ricercatrice dell'IBEC e co-prima autrice dello studio, che il progetto decollò davvero.

"Abbiamo osservato che gli embrioni umani si inseriscono nell'utero, esercitando una forza considerevole durante il processo. Queste forze sono necessarie perché gli embrioni devono essere in grado di invadere il tessuto uterino e integrarsi completamente in esso. Si tratta di un processo sorprendentemente invasivo . Sebbene sia noto che molte donne avvertono dolore addominale e leggero sanguinamento durante l'impianto, questo processo in sé non era mai stato osservato prima", afferma Samuel Ojosnegros.

Per realizzare lo studio, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Science Advances, hanno utilizzato embrioni donati per la ricerca da pazienti dell'Ospedale Universitario Dexeus che avevano completato i loro cicli di riproduzione assistita. "Senza la generosità dei pazienti, non potremmo fare nulla", sottolinea Samuel Ojosnegros.

I ricercatori hanno riprodotto una matrice composta da collagene , il componente principale dell'utero materno, in modo che l'embrione si trovasse in un ambiente quasi fisiologico; e terreni di coltura con sieri più ricchi derivati dal plasma umano, che assomigliano più da vicino a ciò che un embrione reale incontra durante il suo sviluppo. "Gli abbiamo fornito il nido che trova in natura, i nutrienti della madre, e abbiamo fatto tutto questo in un sistema che può essere utilizzato al microscopio. L'embrione può svilupparsi e noi possiamo osservarlo", osserva il ricercatore.

Sono stati condotti esperimenti con embrioni umani e di topo per confrontare i due processi di impianto. "Abbiamo visto che l'embrione umano è molto invasivo: scava una buca e si insinua al suo interno, e una volta dentro, inizia a esercitare una pressione sull'utero e a crescere. L'embrione di topo, invece, rimane sulla superficie dell'utero e si espande su quella superficie", spiega Ojosnegros.

Un'altra cosa sorprendente che hanno osservato è che l'embrione umano è "meccanosensibile", descrive il ricercatore. Ciò significa che è in grado di percepire la tensione. " Se si tira l'utero in punti specifici, questo percepisce la tensione e sposta l'asse di impianto verso quel segnale. Ipotizziamo che ci siano microcontrazioni nell'utero in grado di guidare l'impianto dell'embrione", osserva.

" La riproduzione umana è piuttosto inefficiente : solo un terzo dei concepimenti si trasforma in bambini completamente nati, un terzo degli embrioni non si impianta mai e un altro terzo viene perso poco dopo l'impianto. Pertanto, possiamo considerare l'impianto un fattore limitante nella riproduzione umana", afferma Amélie Godeau, ricercatrice del gruppo Ojosnegros e co-autrice principale dello studio.

Il sistema utilizzato dai ricercatori in questo lavoro consentirà loro di studiare il processo di impianto in vitro per renderlo più efficiente , di sapere quali embrioni si impiantano e quali no, oppure di sviluppare integratori vitaminici o proteici che migliorino il processo.

D'ora in poi, secondo il ricercatore, ci saranno due sfide: una di scienza di base e una tecnologica. Da un lato, capire come l'embrione si impianta, perché esercita questa forza e quale meccanismo utilizza per lacerare, creare un foro e invadere l'utero; dall'altro, garantire che l'industria possa adottare il sistema per continuare la ricerca che porterà a nuove scoperte sia nella diagnostica che nei composti che migliorano l'impianto.