Só porque um óvulo humano é fertilizado não significa que o embrião sobreviverá até o nascimento. Nas primeiras semanas de concepção, há muita coisa que ainda pode dar errado.
Quando um óvulo fertilizado começa a se dividir, ele deve duplicar todo o seu genoma – são todas as instruções de DNA armazenadas na célula – para que cada uma das duas células resultantes possa receber uma cópia exata. Este processo deve ser repetido imaculadamente cada vez que uma célula se divide.
Mas, às vezes, pode perder um cromossomo ou fazer uma cópia extra de um.
Os cientistas ainda não sabem ao certo por que isso acontece com tanta frequência em embriões iniciais, mas estão se aproximando do mistério.
“Duplicar o genoma é uma tarefa desafiadora para o embrião inicial”, explica biólogo celular Dieter Egli da Universidade de Columbia.
A reprodução humana está longe de ser perfeita. Nas primeiras semanas de fertilização natural, uma significativo ainda controverso porcentagem de embriões não se implantam no revestimento do útero.
A fertilização in vitro, onde o óvulo é fertilizado em laboratório, é ainda mais ineficiente. Dependendo da idade da pessoa, entre 4 e 50 por cento de óvulos fertilizados artificialmente se implantam e chegam ao nascimento.
No laboratório, a maioria dos óvulos fertilizados para de se desenvolver após alguns dias e cerca de 60 por cento tem um número anormal de cromossomos.
Essas anormalidades cromossômicas são uma das principais causas de falha de desenvolvimento em embriões humanos, mas as origens desses erros genéticos iniciais não são bem compreendidas.
Acredita-se que erros na replicação cromossômica ocorrem nos últimos estágios da replicação, no ponto em que a célula está sendo separada em duas células filhas idênticas – um cromossomo acaba na célula errada, deixando duas cópias em uma célula e uma ausente. cromossomo na outra célula.
Mas um novo estudo sugere que o problema pode começar ainda mais cedo.
Os pesquisadores pensam que algumas anormalidades cromossômicas podem surgir desde os primeiros estágios da divisão celular, quando a célula ainda está duplicando seu material genético. No laboratório, os pesquisadores descobriram que embriões humanos cultivados em placas de Petri já mostram sinais de danos espontâneos no DNA antes mesmo de as células se dividirem adequadamente.
Sítios genéticos que não são replicados adequadamente podem causar a quebra ou fragmentação de um cromossomo. Mais raramente, os erros de replicação afetam o mecanismo que separa os cromossomos, levando ao número errado de cromossomos em cada célula filha resultante.
A divisão celular subsequente poderia então continuar com esses erros. E se os erros acabarem em células suficientes, isso pode levar à morte de um embrião.
Os pesquisadores ainda não sabem ao certo o que inicialmente desencadeia danos espontâneos no DNA, mas acham que tem algo a ver com obstáculos ao redor do DNA, como a interferência de moléculas responsáveis por ativar e desativar os genes.
Uma quebra espontânea na fita dupla, por exemplo, pode retardar ou interromper a divisão celular, resultando em anormalidades cromossômicas. Os autores, no entanto, não podem ter certeza se essas alterações estavam presentes no óvulo ou esperma antes da fertilização, ou se apareceram depois.
“Isso foi amplamente ignorado em estudos anteriores – porque por que o embrião permitiria que a integridade do genoma fosse comprometida quando esse é um requisito tão crítico para o desenvolvimento normal?” explica Elas.
Se os pesquisadores puderem descobrir quais sinais de danos ao DNA devem ser observados em um embrião inicial, a fertilização in vitro poderá um dia se tornar muito mais eficiente. Se a célula não duplicar seu DNA adequadamente nos primeiros estágios da divisão celular, provavelmente não vale a pena implantá-la.
“Muitas mulheres submetidas a tratamento de fertilidade precisam de vários ciclos de fertilização in vitro para engravidar, e algumas nunca engravidam”. diz especialista em fertilidade Jenna Turocy da Universidade de Columbia.
“Isso não é apenas extremamente caro, é emocionalmente desgastante.”
Os autores esperam que um dia possam tornar a reprodução assistida um processo menos doloroso para os futuros pais.
O estudo foi publicado em Célula.
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