Cientistas da Universidade de Cambridge usaram células-tronco humanas para criar estruturas tridimensionais semelhantes a embriões que replicam certos aspectos do desenvolvimento humano inicial – incluindo a produção de células-tronco sanguíneas.

As células-tronco do sangue humano, também conhecidas como células-tronco hematopoiéticas, são células imaturas que podem se desenvolver em qualquer tipo de célula sanguínea, incluindo glóbulos vermelhos que transportam oxigênio e vários tipos de glóbulos brancos cruciais para o sistema imunológico.

As estruturas semelhantes a embriões, que os cientistas chamaram de "hematoides", são auto-organizadas e começam a produzir sangue após cerca de duas semanas de desenvolvimento em laboratório, imitando o processo de desenvolvimento em embriões humanos.

As estruturas diferem dos embriões humanos reais em muitos aspectos e não podem se desenvolver neles porque não possuem vários tecidos embrionários, bem como o saco vitelínico e a placenta de suporte necessários para o desenvolvimento posterior.

Os hematoides têm um potencial interessante para uma melhor compreensão da formação do sangue durante o desenvolvimento humano inicial, simulando distúrbios sanguíneos como a leucemia e para produzir células-tronco sanguíneas duradouras para transplantes.

As células-tronco humanas usadas para derivar hematoides podem ser criadas a partir de qualquer célula do corpo. Isso significa que a abordagem também tem grande potencial para a medicina personalizada no futuro, permitindo a produção de sangue totalmente compatível com o próprio corpo do paciente.

Embora existam outros métodos para gerar células-tronco sanguíneas humanas em laboratório, estes requerem um coquetel de proteínas extras para sustentar o crescimento e o desenvolvimento das células-tronco. O novo método imita o processo natural de desenvolvimento, baseado em um modelo auto-organizável semelhante ao embrião humano, em que o ambiente de suporte intrínseco às células impulsiona a formação de células sanguíneas e de células cardíacas pulsantes dentro do mesmo sistema.

As descobertas foram publicadas na revista Cell Reports .

O Dr. Jitesh Neupane, pesquisador do Instituto Gurdon da Universidade de Cambridge e coautor do estudo, disse: “Foi um momento emocionante quando a cor vermelho-sangue apareceu no prato – era visível até a olho nu.”

Ele acrescentou: “Nosso novo modelo imita o desenvolvimento do sangue fetal humano em laboratório. Isso esclarece como as células sanguíneas se formam naturalmente durante a embriogênese humana, oferecendo potenciais avanços médicos para a triagem de medicamentos, o estudo do desenvolvimento inicial do sangue e do sistema imunológico e a modelagem de doenças sanguíneas como a leucemia.”

O professor Azim Surani, do Instituto Gurdon da Universidade de Cambridge, autor sênior do artigo, afirmou: “Este modelo oferece uma nova e poderosa maneira de estudar o desenvolvimento do sangue no embrião humano inicial. Embora ainda esteja em estágios iniciais, a capacidade de produzir células sanguíneas humanas em laboratório marca um passo significativo em direção a futuras terapias regenerativas – que utilizam as próprias células do paciente para reparar e regenerar tecidos danificados.”

A Dra. Geraldine Jowett, do Instituto Gurdon da Universidade de Cambridge, coautora do estudo, disse: “Os hematoides capturam a segunda onda de desenvolvimento do sangue que pode dar origem a células imunes especializadas ou células linfoides adaptativas, como as células T, abrindo caminhos interessantes para seu uso na modelagem do desenvolvimento de sangue saudável e canceroso.”

O novo modelo semelhante ao embrião humano simula as mudanças celulares que ocorrem durante os estágios iniciais do desenvolvimento humano, quando nossos órgãos e sistema sanguíneo começam a se formar.

A equipe observou o surgimento dos hematoides tridimensionais sob um microscópio no laboratório. No segundo dia, eles se auto-organizaram em três camadas germinativas — chamadas ectoderme, mesoderme e endoderme — as bases do corpo humano, cruciais para moldar todos os órgãos e tecidos, incluindo o sangue.

No oitavo dia, células cardíacas pulsantes já estavam formadas. Essas células eventualmente dariam origem ao coração de um embrião humano em desenvolvimento.

No décimo terceiro dia, a equipe observou manchas vermelhas de sangue aparecendo nos hematoides. Eles também desenvolveram um método que demonstrou que as células-tronco sanguíneas nos hematoides podem se diferenciar em vários tipos de células sanguíneas, incluindo células imunológicas especializadas, como as células T.

Modelos de embriões derivados de células-tronco são cruciais para o avanço do nosso conhecimento sobre o desenvolvimento humano inicial.

As células sanguíneas nos hematoides se desenvolvem até um estágio que corresponde aproximadamente à quarta ou quinta semana do desenvolvimento embrionário humano. Esse estágio inicial da vida não pode ser observado diretamente em um embrião humano real, pois ele já está implantado no útero da mãe nessa época.

Existem regulamentações claras que regem modelos de embriões humanos baseados em células-tronco, e todas as pesquisas que modelam o desenvolvimento de embriões humanos devem ser aprovadas por comitês de ética antes de serem realizadas. Este estudo recebeu as aprovações necessárias, e o artigo resultante foi revisado por pares.

Os cientistas patentearam este trabalho por meio da Cambridge Enterprise, o braço de inovação da Universidade de Cambridge, que ajuda pesquisadores a traduzir seu trabalho em um impacto econômico e social líder global.

A pesquisa foi financiada principalmente pela Wellcome.

Referência: Neupane, J et al: ' Um modelo pós-implantação do desenvolvimento embrionário humano inclui um nicho hematopoiético definitivo .' Cell Reports, outubro de 2025. DOI: 10.1016/j.celrep.2025.116373