Per què un embaràs humà dura 40 setmanes, en ratolins són 20 dies i en rinoceronts 17 mesos?

Investigadors del Laboratori Europeu de Biologia Molecular (EMBL) de Barcelona han creat una biblioteca de cèl·lules mare sense precedents de sis espècies de mamífers —humà, ratolí, mico, conill, vaca i rinoceront— per a comparar-les i estudiar per què difereixen en el temps que tarden a desenvolupar-se. El treball, que publica la revista Cell Stem Cell, l'ha elaborat el grup que dirigeix la Miki Ebisuya, que estudia des de fa temps per què hi ha diferències en la velocitat de desenvolupament embrionari si quasi tots els mamífers segueixen les mateixes etapes de creixement per a formar la columna vertebral.

Segons els investigadors, la formació dels segments corporals que donen lloc a vèrtebres i costelles, denominats somites, està controlada per un mecanisme anomenat rellotge de segmentació. Aquest treball ha revelat que tant el rellotge de segmentació, com les històries evolutives diferents dels mamífers tenen influència en els temps de desenvolupament entre espècies.

En els humans, l'embaràs dura 40 setmanes, en els ratolins tan sols 20 dies,i en els rinoceronts fins a 17 mesos i, encara que moltes espècies de mamífers passen per les mateixes etapes durant el desenvolupament embrionari, la velocitat de desenvolupament és diferent. L’explicació radica en el fet que l'expressió dels gens del rellotge de segmentació oscil·la amb freqüències diferents. Per exemple, és de dues a tres vegades més lenta en humans que en ratolins.

La seua investigació va revelar fa poc que les diferències en la velocitat de les reaccions bioquímiques són causants de les diferències en els rellotges del ratolí i l'ésser humà. Així i tot, per a establir si és un principi general del desenvolupament embrionari, els investigadors necessitaven ampliar les espècies estudiades, que fins ara només eren l'ésser humà i el ratolí.

Per això, el grup d’Ebisuya, en col·laboració amb investigadors d'Europa, el Japó i els EUA, ha afegit al laboratori el rellotge de segmentació de quatre noves espècies de mamífers: tití, conill, vaca i rinoceront. Els investigadors han arreplegat cèl·lules mare embrionàries i pluripotents induïdes d'aquests quatre animals, que s'han sumat a la biblioteca ja existent d'humà i ratolí, per a constituir una plataforma general que permet comparar processos de desenvolupament.

Els científics de l'EMBL han estudiat les diferències en el rellotge de segmentació de les quatre noves espècies per a diferenciar les cèl·lules mare que després donaran lloc a la columna vertebral, costelles i músculs de l'esquelet. Encara que se sabia que la duració de la gestació, igual que molts altres paràmetres corporals, depén del pes de l'animal, els investigadors no han trobat cap correlació entre el pes mitjà de cadascuna de les espècies i el període del seu rellotge de segmentació.