I primi embrioni di un mammifero sono ora stati sviluppati nello spazio.

Gli embrioni di topo possono raggiungere una fase iniziale di sviluppo nello spazio.

In un esperimento condotto nel 2021, alcune centinaia di embrioni di due cellule congelati di topo sono stati scongelati e cresciuti per quattro giorni sulla Stazione Spaziale Internazionale. Dei diversi embrioni che sono tornati sulla Terra, circa un quarto ha formato dei gruppi sani di cellule conosciuti come blastocisti.

La scoperta suggerisce che la radiazione e l'assenza di gravità dello spazio potrebbero non costituire ostacoli immediati alla riproduzione dei mammiferi, riferiscono i ricercatori il 27 ottobre su iScience.

Lo studio isolato rappresenta solo una parte del complicato processo di riproduzione e sviluppo. Una blastocisti si forma tipicamente dopo la fecondazione e si impianta nell'utero prima di svilupparsi in placenta e feto.

Ma il risultato fornisce un punto di partenza per i biologi, afferma Christiane Hahn, una biologa spaziale presso il Centro Europeo per la Ricerca e la Tecnologia Spaziale di Noordwijk, Paesi Bassi, che non è stata coinvolta nella ricerca. Gli embrioni di topo sono i primi embrioni di mammiferi che i ricercatori hanno fatto crescere nello spazio, un passo importante per capire come lo spazio influisca sulla riproduzione umana. Altri esperimenti hanno coinvolto animali come salamandre, pesci riso e quaglie.

Ricerche precedenti hanno suggerito che le condizioni dello spazio sono particolarmente dannose per le prime fasi della riproduzione nei topi. Quando sono nello spazio, gli animali sono troppo stressati per accoppiarsi e gli studi sulle uova dei roditori hanno mostrato che accumulano diverse mutazioni a causa della pesante radiazione. Lo sperma di topo liofilizzato, tuttavia, è rimasto vitale dopo un periodo di sei anni sulla stazione spaziale (SN: 11/06/21).

Per superare queste sfide, il biologo Teruhiko Wakayama e i suoi colleghi hanno lanciato gli embrioni di due cellule verso la ISS. Un dispositivo appositamente realizzato per l'esperimento conteneva le fragili cellule in sviluppo. Dopo la fine dell'esperimento, le cellule sono state inviate sulla Terra per l'analisi. Su 360 campioni, 72 sono sopravvissuti al viaggio e 17 di questi si sono sviluppati in blastocisti normali. Le cellule indenni si sono moltiplicate con successo e hanno assunto nuove identità come precursori del tessuto fetale o della placenta.

Modifiche future alla procedura potrebbero potenzialmente aumentare il tasso di successo, afferma Wakayama, dell'Università di Yamanashi a Kofu, Giappone. L'assenza di condizioni perfettamente sterili nell'esperimento spaziale probabilmente ha contribuito alla morte delle cellule, dice.

Le blastocisti non possono sopravvivere a lungo al di fuori dell'utero, quindi l'esperimento è stato progettato per durare solo pochi giorni. Non è chiaro come le cellule si comporterebbero durante lo sviluppo. In futuri esperimenti, il team vorrebbe impiantare eventuali cellule embrioniche vitali provenienti dagli esperimenti spaziali su topi per saperne di più.

I ricercatori sono particolarmente interessati a testare ulteriormente l'impatto della microgravità sulla posizione delle diverse cellule in una blastocisti. Le cellule che danno origine al feto di solito affondano tutte sul fondo del gruppo, circondate da cellule che diventeranno la placenta. Se le cellule fetali si dividessero in due punti, creerebbero topi gemelli identici. Se si dividesse in modo più ampio, le blastocisti probabilmente diventerebbero non vitali.

Nel nuovo studio, tre quarti dei precursori fetali sembravano sistemarsi nella posizione corretta. Ma sono necessarie ulteriori ricerche per capire appieno l'effetto della microgravità sulle cellule in sviluppo.