Gli incredibili modelli di embrione di Jacob Hanna

Gli scienziati stanno creando i primi embrioni senza sperma né ovuli. Fino a che punto dovrebbero essere autorizzati ad andare?

Quando lo scienziato palestinese Jacob Hanna, esperto di cellule staminali, è stato fermato mentre entrava negli Stati Uniti lo scorso maggio, gli agenti doganali dell’aeroporto lo hanno preso da parte e lo hanno trattenuto per ore in una “sala secondaria”, un ufficio sul retro dove non è possibile avere il passaporto e non si può usare il telefono. Nella stanza con lui c’erano due giovani donne russe e un distributore di caramelle. Hanna, che ha una barba ben curata, porta gli occhiali e possiede un passaporto israeliano, ha accettato il controllo. “È quasi come essere in arresto, ma in modo amichevole”, dice. Ha accettato di consegnare il suo telefono e i suoi social media per l’ispezione.

“Mi hanno detto: ‘Hai il diritto di rifiutare'”, ricorda, “e io ho risposto: ‘No, no, è un libro aperto'”.

Gli agenti che hanno scorrendo i suoi feed avrebbero scoperto che Hanna fa parte della piccola minoranza araba cristiana di Israele, è un sostenitore dei diritti LGBTQ non binari e un critico schietto dell’occupazione di Gaza, che usa i suoi account sui social media per pubblicare immagini di atrocità e mettere di fronte allo specchio i colleghi scienziati, compresi quelli del Weizmann Institute of Science, il centro di eccellenza della scienza pura dove lavora, l’equivalente israeliano del Caltech o della Rockefeller University. Nel suo bagaglio avrebbero trovato il suo kefiah, o copricapo tradizionale, che Hanna l’anno scorso aveva promesso di indossare sui podi delle conferenze durante i suoi numerosi viaggi all’estero.

Hanna era già stato fermato in precedenza e conosceva la routine. Ha qualcosa da dichiarare? Campioni biologici? Ma questa volta le domande degli agenti hanno toccato un nuovo argomento specifico: gli embrioni.

Qualche settimana prima, una ricercatrice dell’Università di Harvard era stata arrestata per aver trasportato embrioni di rana nel suo bagaglio e inviata in un centro di detenzione in Louisiana. Hanna non aveva alcun campione proveniente dal suo laboratorio, ma se lo avesse avuto, sarebbe stato sorprendentemente difficile dire di cosa si trattasse. Questo perché il suo laboratorio è specializzato nella creazione di modelli di embrioni sintetici, strutture che assomigliano agli embrioni reali ma che non coinvolgono sperma, ovuli o fecondazione.

Invece di affidarsi alla stessa vecchia ricetta che la biologia segue da circa un miliardo di anni, Hanna sta stimolando la formazione dei primi stadi del corpo animale direttamente dalle cellule staminali. Se queste cellule vengono unite nel modo giusto, tentano spontaneamente di organizzarsi in un embrione, un’impresa che sta aprendo le prime fasi dello sviluppo al controllo scientifico e potrebbe portare a una nuova fonte di tessuti per la medicina dei trapianti.

Presto potrebbe essere difficile distinguere tra un embrione umano reale, quello protetto dalla legge, e uno creato dalle cellule staminali.

Nel 2022, lavorando con i topi, Hanna ha riferito di aver utilizzato questa tecnica per produrre embrioni sintetici con cuori pulsanti e pieghe neurali, facendoli crescere all’interno di piccoli barattoli collegati a un miscelatore di gas, una sorta di utero artificiale. L’anno successivo, ha ripetuto l’esperimento utilizzando cellule umane. Questa volta le strutture non erano così sviluppate, ma avevano ancora una forma sferica. Ciononostante, erano imitazioni incredibilmente realistiche di un embrione umano di due settimane, comprese le cellule destinate a formare la placenta.

Questi tipi di modelli non sono ancora uguali agli embrioni. È raro che si formino correttamente – ci vogliono un centinaio di tentativi per crearne uno – e saltano le fasi normali prima di venire alla luce. Tuttavia, per scienziati come il biologo francese Denis Duboule, le creazioni di Hanna sono “assolutamente sorprendenti e molto inquietanti”. Duboule prevede che presto potrebbe essere difficile distinguere tra un vero embrione umano, quello protetto dalla legge, e uno creato dalle cellule staminali.

Hanna è all’avanguardia di un movimento più ampio che sta fondendo metodi avanzati di genetica, biologia delle cellule staminali e uteri artificiali ancora primitivi per creare corpi dove non sono mai cresciuti prima, al di fuori dell’utero. A questa ricerca si sono uniti ricercatori del Caltech, dell’Università di Cambridge e del Rockefeller di New York, oltre a un numero crescente di startup con obiettivi commerciali. C’è Renewal Bio, una startup co-fondata da Hanna, che spera di coltivare embrioni sintetici come fonte di cellule di ricambio giovani, come frammenti di fegato o persino ovuli. In Europa, Dawn Bio ha iniziato a inserire un tipo di modello embrionale chiamato blastoide nel tessuto uterino. Questo darà esito positivo al test di gravidanza e, secondo l’azienda, potrebbe fornire nuove informazioni sulla medicina della fecondazione in vitro. Gli uffici brevetti negli Stati Uniti e in Europa stanno ricevendo una valanga di richieste, poiché le università cercano di ottenere il controllo commerciale esclusivo su questi nuovi tipi di esseri.

Hanna ha rifiutato la richiesta di discutere la sua ricerca per questo articolo. Tuttavia, negli ultimi tre anni, MIT Technology Review ha seguito Hanna attraverso presentazioni online, aule universitarie e due incontri di etica di persona, entrambi organizzati dal Global Observatory for Genome Editing, un progetto di consultazione pubblica in cui ha accettato di confrontarsi con studiosi di religione, bioeticisti e altri esperti. Ne è emerso un quadro straordinario di uno scienziato che lavora a livelli da Premio Nobel, ma la cui ricerca, sebbene approvata dal suo istituto, solleva serie questioni etiche a lungo termine.

Fino a che punto Hanna abbia portato i suoi modelli di embrione umano è una questione aperta. Secondo i commenti pubblici di Renewal Bio, la risposta è almeno 28 giorni. Ma forse anche oltre. Uno scienziato in contatto con l’azienda ha detto di ritenere che abbiano raggiunto quasi il quarantesimo giorno, un punto in cui si vedrebbe l’inizio degli occhi e degli arti in fase di sviluppo. Renewal non ha risposto alla richiesta di commento.

Ma anche se non è ancora arrivato a quel punto, Hanna intende farlo. Il suo team sta “cercando di creare entità in stadi più avanzati: a seconda dell’obiettivo, potrebbe trattarsi del giorno 30 di sviluppo, del giorno 40 o del giorno 70”, ha detto al pubblico lo scorso maggio a Cambridge, nel Massachusetts, dove si era recato per partecipare a una tavola rotonda con studiosi di religione e scienziati sociali in occasione del summit annuale del Global Observatory. Le versioni più avanzate sarebbero simili per dimensioni e sviluppo a un feto al terzo mese di gravidanza.

1. Carter Snead, un bioeticista dell’Università di Notre Dame che ha guidato la tavola rotonda con Hanna, mi ha avvicinato dopo per chiedermi se avessi sentito ciò che lo scienziato aveva detto. Snead era sorpreso che Hanna avesse rivelato così francamente i suoi obiettivi e che nessuno avesse obiettato, o forse nemmeno compreso cosa significasse. Forse, pensa Snead, questa tecnologia non sarà compresa fino a quando le persone non potranno vederla con i propri occhi. “Se avessi una di quelle bottiglie rotanti con dentro qualcosa che assomiglia a un feto umano, penso che attireresti l’attenzione della gente”, dice. “Sarebbe come dire: ‘Wow, ma cosa stiamo facendo?'”

Snead, un cattolico che fa parte di un comitato che fornisce consulenza al Vaticano, non è stato rassicurato dal piano di Hanna di garantire che i suoi modelli, se avanzeranno alle fasi successive dello sviluppo, supereranno il vaglio etico. Il piano prevede di bloccare la formazione della testa, del cervello o forse del cuore delle strutture sintetiche, anche attraverso la modificazione genetica. Se non c’è cervello, secondo il ragionamento di Hanna, non c’è coscienza, non c’è persona e non c’è nulla di male. Solo un ammasso di organi.

Snead afferma che questo non è lo stesso standard di umanità che lui conosce, che tratta tutti gli esseri umani allo stesso modo, indipendentemente dalla loro capacità intellettuale o da qualsiasi altra cosa. “Cosa si considera umano? Chi si considera umano?”, si chiede Snead. “Si tratta di chi è dentro e chi è fuori. Essere dentro o fuori dai confini dell’umanità ha conseguenze drammatiche”.

Gli inizi dei corpi

Ognuno di noi – io, voi lettori e Jacob Hanna – ha avuto inizio come ovulo fecondato, una singola cellula in grado di dividersi e di eseguire dinamicamente un programma per costruire un corpo completo con tutti i suoi organi e miliardi di cellule specializzate. La scienza ha cercato a lungo modi per sfruttare questo drammatico potenziale. Un primo passo è stato compiuto negli anni ’90, quando gli scienziati sono riusciti a isolare potenti cellule staminali da embrioni di cinque giorni creati attraverso la fecondazione in vitro e a mantenerle in crescita nei loro laboratori. Queste cellule staminali embrionali avevano il potenziale intrinseco di diventare qualsiasi altro tipo di cellula. Se fosse stato possibile indirizzarle in laboratorio a formare, ad esempio, neuroni o cellule produttrici di insulina di cui hanno bisogno i diabetici, si sarebbe aperta la strada alla cura delle malattie tramite trapianti cellulari.

Ma queste ricette di laboratorio spesso non hanno successo, il che spiega la generale mancanza di nuovi trattamenti con cellule staminali. “La triste verità è che in oltre 25 anni di lavoro su questo problema, ci sono circa 10 tipi di cellule che si possono creare con una funzione ragionevole”, afferma Chad Cowan, direttore scientifico dell’azienda di cellule staminali Century Therapeutics. Se pensiamo al corpo come a un’auto, spiega, “abbiamo solo candele di accensione. Forse abbiamo anche qualche pneumatico”. Secondo Cowan, le cellule emopoietiche più potenti del corpo “non compaiono mai”, anche se le aziende biotecnologiche hanno speso milioni per cercare di produrle.

La startup di Hanna intende utilizzare embrioni sintetici come una sorta di “biostampante”, producendo cellule di valore medico nei casi in cui altri metodi hanno fallito.

Si è scoperto, tuttavia, che le cellule staminali conservano un naturale impulso a lavorare insieme. Gli scienziati hanno iniziato a notare che, se lasciate da sole, le cellule si univano formando grumi, tubi e cavità, alcuni dei quali assomigliavano a parti di un embrione.

Le prime versioni di queste strutture erano rudimentali, anche solo un filmato vorticoso di cellule su un vetrino. Ma ogni anno sono diventate più realistiche. Nel 2023, Hanna descriveva quello che definiva un modello di embrione umano “autentico” e “completamente integrato”, con tutte le parti principali disposte in un’architettura difficile da distinguere da quella reale.

La sua azienda, Renewal, intende utilizzare questi embrioni sintetici come una sorta di “biostampante”, producendo cellule di valore medico nei casi in cui altri metodi hanno fallito. Ciò potrebbe essere particolarmente utile se gli embrioni sintetici fossero perfettamente compatibili con il DNA di un paziente. E anche questo è possibile: al giorno d’oggi è facile riprogrammare le cellule della pelle di chiunque in cellule staminali. Hanna lo ha provato su se stesso, trasformando le proprie cellule in embrioni sintetici.

La ricerca di Hanna, così come quella di altri gruppi, si è talvolta scontrata con un potente ente scientifico chiamato International Society for Stem Cell Research, o ISSCR, un’organizzazione autonoma che stabilisce i limiti su ciò che può e non può essere pubblicato e sulla terminologia da utilizzare. Questo per proteggere gli scienziati da titoli sensazionalistici, reazioni negative da parte dell’opinione pubblica o dall’intervento delle autorità di regolamentazione.

L’organizzazione ha assunto una posizione particolarmente categorica sulle strutture realizzate con cellule staminali, affermando che si tratta di semplici “modelli”. Secondo una dichiarazione rilasciata nel 2023, i “modelli embrionali” dell’ “non sono né sintetici né embrioni” e, ha aggiunto, “non possono e non si svilupperanno fino a raggiungere lo stadio postnatale umano”.

Molti scienziati, tra cui Hanna, concordano sul fatto che nessuno dovrebbe mai provare a creare un bambino da cellule staminali. Tuttavia, egli è abbastanza sicuro che queste strutture diventeranno più realistiche e potranno crescere ulteriormente. In realtà, questo potrebbe essere il vero test per definire cosa sia un embrione: se è in grado di raggiungere dinamicamente nuovi stadi di sviluppo, in particolare l’organogenesi, ovvero la prima comparsa degli organi. Secondo Hanna, il linguaggio utilizzato nella dichiarazione dell’ISSCR era “lavaggio del cervello”.

Parti di ricambio

La maggior parte dei progetti commerciali che coinvolgono embrioni sintetici sono destinati a una vita breve e irregolare, poiché la tecnologia si rivela troppo difficile o poco sviluppata. Ma l’idea non sta scomparendo. Al contrario, ci sono segnali che indicano che sta diventando più grande e più strana. In un editoriale pubblicato a marzo da MIT Technology Review, un gruppo di scienziati di Stanford ha presentato una proposta per quelli che hanno chiamato “bodyoidi”, sostenendo che le cellule staminali e gli uteri artificiali potrebbero portare a una “fonte illimitata” di corpi umani non senzienti da utilizzare nella ricerca farmacologica o come donatori di organi. Uno degli autori, Henry Greely, uno dei più importanti bioeticisti degli Stati Uniti, ha pubblicato su Bluesky che, anche se l’idea lo mette “un po’ a disagio”, ha aggiunto il suo nome perché ritiene che sia abbastanza plausibile da richiedere una discussione, e “presto”.

Soprattutto nella Bay Area, i corpi senza testa stanno vivendo un momento di gloria. Il biologo di Stanford Hiro Nakauchi, un altro autore di “bodyoidi”, ha affermato che l’editoriale gli ha fornito un ingresso a sorpresa in un mondo di startup segrete che già perseguono embrioni sintetici, uteri artificiali e “sostituzione” di parti del corpo. Ha incontrato il CEO dell’azienda di Hanna, firmando come consulente. Ma altri team hanno piani ancora più radicali. Un venture capitalist gli ha presentato un imprenditore che si occupa di longevità e sta lavorando a un progetto di trapianto di testa. L’idea: sostituire la testa invecchiata con il corpo di un clone più giovane. Quell’azienda sostiene di avere una struttura su un’isola dei Caraibi “proprio come Jurassic Park”, dice Nakauchi.

Questo tipo di progetti, reali o presunti, hanno attirato l’attenzione della polizia delle cellule staminali, l’ISSCR. Nel giugno di quest’anno, un comitato etico guidato da Amander Clark, specialista fetale dell’UCLA ed ex presidente della società, ha scritto di essere venuto a conoscenza di “gruppi commerciali e di altro tipo che sollevano la possibilità di costruire un embrione in vitro” e di renderlo vitale all’interno di “sistemi artificiali”. Sebbene l’ISSCR avesse precedentemente decretato che i modelli embrionali “non possono e non potranno” svilupparsi fino al termine, ora ha dichiarato che gli sforzi volti alla vitalità sono “pericolosi e non etici”, inserendoli nella categoria “proibiti”. Ha aggiunto che il divieto coprirebbe “qualsiasi scopo: riproduttivo, di ricerca o commerciale”.

Confini sfumati

Clark e i suoi colleghi hanno ragione quando affermano che, nel prossimo futuro, nessuno potrà decantare un bambino a termine da una bottiglia. Si tratta ancora di fantascienza. Ma c’è una questione urgente di tipo ” ” che deve essere affrontata subito. E cioè cosa fare dei modelli di embrioni sintetici che si sviluppano solo in parte, ad esempio per alcune settimane o mesi, come propone Hanna.

Perché al momento non esistono leggi o politiche che regolino gli embrioni sintetici. Uno dei motivi è la loro origine innaturale: poiché questi esseri non nascono dal concepimento e crescono in laboratorio, la maggior parte delle leggi esistenti non li copre. Tra queste c’è il Fetus Farming Prohibition Act, una legge approvata all’unanimità nel 2006 dal Congresso degli Stati Uniti, che mirava a impedire a chiunque di coltivare un feto per i suoi organi. Ma quella legge fa riferimento a “una gravidanza umana” e a un “utero”, che non esisterebbero se un embrione sintetico fosse coltivato in un recipiente meccanico.

Un’altra politica sotto pressione è la “regola dei 14 giorni”, una convenzione ampiamente utilizzata secondo cui gli embrioni naturali non dovrebbero essere coltivati in laboratorio per più di due settimane. Sebbene si tratti di un limite per lo più arbitrario, è stato comodo per gli scienziati di laboratorio sapere dove si trova il loro limite. Ma questa regola non viene applicata ai modelli di embrioni. Ad esempio, anche se il Regno Unito ha una regola dei 14 giorni sancita dalla legge, tale legislazione non definisce cosa sia un embrione. Per gli scienziati che lavorano sui modelli, questa è una lacuna critica. Se le strutture non sono considerate veri embrioni, allora la regola non si applica.

L’anno scorso, l’Università di Cambridge, nel Regno Unito, ha descritto la situazione come una “zona grigia” e ha affermato che “ha lasciato gli scienziati e le organizzazioni di ricerca nell’incertezza sui confini accettabili del loro lavoro, sia dal punto di vista legale che etico”.

I ricercatori dell’università, che è un centro nevralgico per i modelli di embrioni umani, hanno lavorato con un modello che presenta caratteristiche avanzate, tra cui cellule cardiache pulsanti. Ma la comparsa di caratteristiche distintive al microscopio è inquietante, anche per gli scienziati. “Onestamente, ho avuto paura”, ha dichiarato Jitesh Neupane, che ha guidato il lavoro, al Guardian nel 2023. “Ho dovuto abbassare lo sguardo e poi guardarlo di nuovo”.

Quel particolare modello di cellule staminali non è completo: manca completamente delle cellule della placenta e del cervello. Quindi non è un vero embrione. Ma potrebbe diventare sempre più difficile insistere sul fatto che i modelli non contano, data la corsa sempre più accelerata per renderli più realistici. Secondo Duboule, gli scienziati sono intrappolati in un “paradosso folle” e in una “situazione piuttosto instabile”.

Anche i modelli incompleti sollevano la questione di dove tracciare il confine. Bisogna fermarsi quando è in grado di provare dolore? Quando è troppo simile a un essere umano per stare tranquilli? I leader scientifici potrebbero presto dover decidere se esistono caratteristiche umane “moralmente significative”, come le mani o il viso, che dovrebbero essere evitate, indipendentemente dal fatto che la struttura abbia un cervello o meno. “Personalmente ritengo che dovrebbe esserci una regolamentazione, e molti nel settore la pensano così”, afferma Alejandro De Los Angeles, biologo specializzato in cellule staminali affiliato alla University of Central Florida.

“Vivo sempre nella paura di potermi ritrovare coinvolto in qualche scandalo… Le cose possono cambiare molto rapidamente per ragioni politiche”.

Jacob Hanna

Hanna afferma di avere tutte le autorizzazioni necessarie in Israele per portare avanti il suo lavoro. Tuttavia, teme che le regole di base possano cambiare. “Sono quasi l’unico [in Israele] a condurre questo tipo di esperimenti e vivo nella paura di potermi ritrovare coinvolto in qualche scandalo”, afferma. “Le cose possono cambiare molto rapidamente per motivi politici”.

E le sue dichiarazioni sulla situazione a Gaza lo hanno reso un bersaglio. Ha ricevuto messaggi vocali che gli chiedevano perché un professore del Weizmann fosse così solidale con la Palestina e, una volta, al ritorno da un viaggio, qualcuno aveva infilato un berretto dell’esercito israeliano nella maniglia della portiera della sua auto. L’anno scorso, dice, gli oppositori politici hanno persino attaccato la sua scienza presentando una denuncia secondo cui la sua ricerca era illegale.

Ciò che è chiaro è che Hanna, che è socievole e attento, ha lavorato per coltivare un ampio gruppo di amici e alleati, comprese le autorità religiose, il tutto nell’ambito di una campagna volta a spiegare la scienza e ad ascoltare altri punti di vista. Racconta di aver ottenuto un voto perfetto in un corso di bioetica con un rabbino, di aver conferito con un prete della sua città natale in Galilea e persino di aver reso omaggio a un professore ortodosso in un ospedale conservatore di Gerusalemme. “Era una cosa non ufficiale. Non ho dovuto ottenere un permesso da lui”, dice Hanna. “Ma… cosa ne pensa? Posso convincerlo? Otterrò un’opinione diversa?”

“Penso davvero che sia ammirevole che sia disposto a porsi queste domande difficili su ciò che sta facendo. Penso che questo lo renda diverso”, dice Snead. “Ma se sei cinico, potresti chiederti se la sua attenzione alla dimensione etica di questo argomento sia più che altro un’operazione di branding”. Forse, dice Snead, è un modo per commercializzare queste strutture come “alternativa verde e sostenibile agli embrioni”.

Un battito cardiaco in un barattolo

Per i suoi ammiratori, Hanna è un medico e ricercatore “superiore agli altri”, secondo Eli Adashi, ex preside della facoltà di medicina della Brown University. “È molto insolito, molto speciale e sta facendo scoperte importanti che non possono essere ignorate”, afferma Adashi. “È una di quelle persone dal talento insolito che superano le capacità di noi comuni mortali, e tutto questo proviene da una città della Galilea che nessuno conosce”.

Sebbene sia piuttosto raro che un palestinese raggiunga una posizione così elevata nella torre d’avorio israeliana, in realtà Hanna ha un background d’élite: proviene da una famiglia di medici e suo zio, Nabil Hanna, ha co-sviluppato il primo farmaco anticorpale per il cancro, il rivoluzionario rituximab.

Dal 7 ottobre, data dell’attacco di Hamas contro Israele, Israele è in guerra a Gaza e il team di Hanna ne ha risentito. Un giovane scienziato ha lasciato cadere la pipetta per indossare l’uniforme dell’IDF. Un altro tirocinante, originario di Gaza, ha perso un fratello e altri familiari uccisi da un missile israeliano che ha colpito una chiesa dove le persone avevano trovato rifugio. Poi, nel giugno di quest’anno, un missile balistico iraniano ha colpito il terreno dell’Istituto Weizmann, frantumando finestre e muri e costringendo gli studenti di Hanna a correre per salvare le loro ricerche.

Nonostante i ritardi nella sua ricerca dovuti al conflitto in corso, le idee e le tecnologie di Hanna vengono esportate e imitate. Un luogo dove è possibile vedere una versione dell’utero artificiale è il Janelia Research Campus, in Virginia, dove uno degli ex studenti di Hanna, Alejandro Aguilera Castrejón, ora gestisce un laboratorio tutto suo. Aguilera Castrejón, per il quale la scienza è stata un biglietto di uscita dalla povera periferia di Città del Messico, ha tatuaggi dai polsi ai gomiti; il più recente raffigura un’idra, un polipo marino noto per la sua capacità di rigenerarsi da poche cellule.

Durante una visita a giugno, Aguilera Castrejón ha sollevato un coperchio nero per mostrare l’incubatrice: una ruota metallica che girava lentamente, agitando delicatamente dei barattoli pieni di siero sanguigno. All’interno di uno di essi galleggiava un embrione di topo, una forma minuscola e traslucida, ricurva come una virgola. Poi, in modo sorprendente, una macchia rossa si è espansa al centro. Un battito cardiaco.

Quel giorno, nel barattolo c’era un normale embrione di topo, che era stato trasferito lì per vedere fino a che punto sarebbe cresciuto. Aguilera Castrejón ha l’obiettivo di far nascere un topo da un’incubatrice, un processo chiamato ectogenesi. Ma gli embrioni di cellule staminali non crescono altrettanto bene o a lungo, dice. Il problema non è solo la difficoltà di farli crescere in provette. Probabilmente c’è una sorta di disorganizzazione fondamentale. Non sono del tutto normali, non sono ancora veri embrioni.

Aguilera Castrejón, che ha trascorso otto anni al Weizmann contribuendo alla ricerca di Hanna, è scettico sul fatto che la versione umana della tecnologia sia pronta per la commercializzazione. Per prima cosa, è inefficiente. Su 100 tentativi di creare un embrione sintetico, la struttura desiderata si formerà solo una o due volte. Il resto sono grumi disorganizzati, più simili a “huevos fritos” che a veri embrioni, afferma. “Penso che il modello di embrione umano farà ulteriori progressi, ma potrebbero volerci anni”, aggiunge.

Secondo Aguilera Castrejón, Hanna è nella posizione ideale per guidare questo lavoro. Uno dei motivi è che Israele offre un ambiente relativamente permissivo, così come il pensiero ebraico. Nel Talmud, l’embrione è considerato “mera acqua” fino al quarantesimo giorno. Inoltre, Hanna ha già ottenuto successo. “Ad alcune persone non è permesso farlo. E alcune persone vorrebbero farlo, ma non possono”, afferma Aguilera Castrejón. “Jacob vuole renderlo il più realistico possibile e spingersi il più lontano possibile: questo è il suo obiettivo. È molto ambizioso e vuole affrontare cose molto grandi che gli altri non osano fare. Vuole davvero fare qualcosa di grande. Il suo obiettivo principale è sempre quello di farli crescere il più possibile”.

Il primo vantaggio di una tecnologia che imita gli embrioni in questo modo è una nuova visione dello sviluppo umano che nessuno ha mai avuto prima. Gli embrioni umani reali sono raramente visibili nelle prime fasi, poiché si trovano all’interno dell’utero e, a quattro o cinque settimane, molte persone non sanno nemmeno di essere incinte. È stata una scatola nera. Ma i modelli sintetici dell’embrione possono essere realizzati a migliaia (a seconda del tipo), studiati da vicino, ispezionati con microscopi moderni e sottoposti a coloranti e strumenti di ingegneria genetica, il tutto mentre sono ancora vivi. Aggiungendo una sostanza chimica tossica nota che causa difetti alla nascita, come il talidomide, è possibile tracciare da vicino gli effetti. “Poiché non abbiamo modo di scrutare all’interno dell’utero, questo ci permette di osservare le cose come se fossero intrauterine, ma non lo sono”, afferma Adashi, ex preside della Brown University e medico specializzato in fertilità.

Inoltre, un embrione sintetico potrebbe essere in grado di produrre cellule correttamente, proprio come uno vero, e di produrne tutti i tipi contemporaneamente, ampliando il numero limitato che gli scienziati possono creare oggi dalle cellule staminali. Sebbene non tutto il materiale embrionale sia utile alla medicina, le cellule emopoietiche di un embrione sono note per essere particolarmente potenti. Nei topi, possono essere estratte e moltiplicate e, se trapiantate in un topo sottoposto a radiazioni letali, lo salveranno.

Hanna immagina un malato di cancro che ha bisogno di un trapianto di midollo osseo ma non riesce a trovare un donatore compatibile. Le cellule emopoietiche potrebbero essere prelevate, ad esempio, da 100 o 500 cloni allo stadio embrionale di quella persona, fornendo tessuti perfettamente compatibili?

Nella sua analisi costi-benefici, ritiene che la possibilità di salvare vite umane superi il rischio morale di coltivare modelli embrionali per un mese, che è il tempo necessario per la formazione delle cellule ematiche fondamentali. In quella fase, secondo Hanna, “non c’è ancora alcuna personificazione dell’embrione” ed è lecito utilizzarli nella ricerca.

Tutto giovane

Hanna ha cofondato Renewal nel 2022 con Omri Amirav-Drory, un venture capitalist il cui fondo, NFX, ha raccolto circa 9 milioni di dollari per l’azienda e ha acquistato i diritti sui brevetti Weizmann. L’idea della startup è quella di creare embrioni sintetici dalle cellule dei pazienti, permettendo loro di crescere per settimane o mesi per produrre quelle che Amirav-Drory definisce “cellule perfette” per il trapianto. Questo perché la struttura sintetica, in quanto clone, conterrebbe “tutto giovane e geneticamente identico”.

Parlando a un evento per futuristi tecnologici lo scorso anno vicino a San Francisco, Amirav-Drory ha mostrato una foto dei test di gravidanza utilizzati sugli embrioni sintetici. “Siamo anche andati da CVS”, ha detto, “e all’ottavo giorno sta già scattando un test di gravidanza. Quindi è vivo”.

Amirav-Drory è un fan di Peter F. Hamilton, l’autore di fantascienza la cui serie Commonwealth descrive una società in cui i coloni spaziali trasferiscono le loro menti in corpi clonati, ottenendo una seconda vita. E ha presentato la tecnologia di Hanna sulla stessa linea, come un nuovo tipo di medicina della longevità basata sulla sostituzione delle cellule vecchie con quelle giovani. È convinto che il lavoro di Hanna sia “magico” e che vincerà sicuramente un Nobel.

“L’importanza di sbarazzarsi della testa è tutta etica. Significa semplicemente che possiamo creare tutti questi corpi e strutture organiche senza dover oltrepassare i limiti etici o danneggiare esseri viventi senzienti”.

Carsten Charlesworth, ricercatore, Università di Stanford

Ma sa che la startup deve affrontare sfide sia tecniche che etiche. La sfida tecnica è che una volta che gli embrioni sintetici raggiungono una certa dimensione ed età, l’incubatrice non è più in grado di sostenerli. Questo perché mancano di afflusso sanguigno e hanno bisogno di assorbire ossigeno e sostanze nutritive dall’ambiente circostante; una volta diventati troppo grandi, muoiono di fame. Un’idea che si sta prendendo in considerazione è quella di aggiungere un tubo di alimentazione, ma ciò comporta un intervento di microchirurgia e non è facilmente scalabile. Anche la questione etica è legata all’età: più si sviluppano, più diventano riconoscibili come esseri umani, con gli organi in fase embrionale e piccole dita delle mani e dei piedi palmate. “Nessuno ha problemi con il quattordicesimo giorno, ma più andiamo avanti, più assomigliano a un bambino e più ci troviamo in difficoltà. Quindi, come risolviamo il problema?”, ha chiesto Amirav-Drory a un pubblico diverso, a Menlo Park.

La soluzione, finora, è un knockout neurale, ovvero modifiche genetiche apportate agli embrioni affinché non sviluppino un cervello. Il gruppo ha già sperimentato il concetto sui topi, rimuovendo un gene chiamato LIM-1. Ciò ha prodotto un topo senza testa, che assomiglia un po’ a un pollice rosa, tranne che per i piccoli artigli e la coda. Questi topi non sopravvivono dopo la nascita, ma possono svilupparsi nell’utero. “Abbiamo ottenuto embrioni di topo sintetici che crescono senza testa e senza cervello”, ha detto Amirav-Drory a Menlo Park. “È solo per mostrarvi dove possiamo arrivare per risolvere sia le questioni tecniche che quelle etiche”.

L’idea della rimozione del cervello è un’area di ricerca sorprendentemente attiva, il che suggerisce che non si tratta di un fenomeno marginale. Lavorando con i topi, ad esempio, il team di Nakauchi a Stanford sta attualmente testando diverse modifiche genetiche per vedere se è possibile ottenere in modo coerente un animale senza cervello o testa, ma con gli altri tessuti normali. “L’importanza di eliminare la testa è tutta etica. Significa semplicemente che possiamo creare tutti questi corpi e strutture organiche senza dover oltrepassare i limiti etici o danneggiare esseri viventi senzienti”, afferma Carsten Charlesworth, ricercatore nel laboratorio di Nakauchi. Egli afferma che il gruppo sta lavorando a un “pacchetto software genetico” che può essere aggiunto agli embrioni di topo per creare un “fenotipo riproducibile”.

 

Può sembrare sorprendente che una tecnica progettata per dare vita a un essere vivente dalle cellule staminali sia, allo stesso tempo, abbinata a una tattica per ridurre quell’essere. Per Douglas Kysar, professore alla Yale Law School, questo fa parte di una tendenza più ampia verso ciò che lui chiama “vita che non è vita”, che include innovazioni come la carne coltivata in laboratorio. Nell’ambito del diritto degli animali studiato da Kysar, i progetti biotecnologici commerciali hanno iniziato a esplorare ciò che egli definisce “disenhancement” e “disengineering”. Si tratta dell’uso della genetica per ridurre la capacità degli animali di soffrire, provare dolore o avere esperienze coscienti, tipicamente nell’ambito di un programma volto ad aumentare l’efficienza e l’etica della produzione alimentare.

Per gli esseri umani, ovviamente, la preoccupazione riguardo all’ingegneria genetica è solitamente che venga utilizzata per il potenziamento, ovvero per creare un bambino con dei vantaggi. È molto più difficile pensare a esempi in cui il deterioramento genetico venga applicato all’embrione umano. John Evans, co-direttore dell’Istituto di Etica Applicata dell’Università della California, San Diego, mi ha detto che ne conosce uno, nella letteratura. I piani di Hanna gli ricordano il Processo di Bokanovsky, il metodo immaginario per produrre cloni con diversi livelli di intelligenza descritto nel romanzo del 1932 Il mondo nuovo.

Questo potrebbe non essere un deterrente assoluto per gli investitori. Ultimamente, le trame delle distopie fantascientifiche – Jurassic Park, Gattaca – sembrano essere state riproposte in proprietà biotecnologiche di grande successo. C’è Colossal, la società che vuole ricreare animali estinti. Aguilera Castrejón dice di aver già ricevuto un’offerta molto vantaggiosa per chiudere il suo laboratorio accademico e unirsi a una startup che vuole costruire un utero artificiale. E quando Hanna ha partecipato alla riunione del Global Observatory vicino a Boston all’inizio di quest’anno, è stato seguito da Matt Krisiloff, CEO della società Conception della Silicon Valley, fondata per cercare di produrre ovuli umani in laboratorio e finanziata dal leader di OpenAI Sam Altman.

Gli ovuli sono un altro tipo di cellula che si è rivelato difficile da generare da una cellula staminale in laboratorio. Ma un feto in crescita formerà milioni di ovociti immaturi. Quindi immaginate: una persona troppo anziana per concepire dona del sangue, che viene convertito in cellule staminali e poi in un clone, dal quale viene sezionata la gonade fetale. Forse le cellule riproduttive che vi si trovano potrebbero essere ulteriormente maturate in laboratorio. O forse quelle ovaie giovani e perfettamente compatibili – le sue ovaie, in realtà, non quelle di qualcun altro – potrebbero essere reinserite nel suo corpo per completare lo sviluppo. David Albertini, esperto di fertilità, mi ha detto che potrebbe essere possibile.

Durante la riunione sull’etica a cui ha partecipato negli Stati Uniti a maggio, Hanna ha preso parte a una tavola rotonda sul tema “fonti di autorità morale”. L’autorità di Hanna deriva dai possibili benefici che la scienza degli embrioni sintetici potrebbe portare. Ma egli esercita anche la sua credibilità morale. All’inizio del suo intervento, Hanna ha inquadrato l’intera questione in un modo che ha fatto sembrare sciocco preoccuparsi di ciò che c’è nella capsula di Petri. Indossando un kefiah sulle spalle, ha detto: “Vorrei iniziare ricordando a tutti, purtroppo, che in questo momento a Gaza è in corso un genocidio, dove i bambini vengono fatti morire di fame intenzionalmente. E questo è rilevante, perché siamo seduti qui a discutere della dignità umana, dello status di un embrione e dello status di un feto. Ma che dire della vita dei bambini, degli adulti e degli adulti innocenti? Che relazione c’è?”.

Immagine di copertina: creato nel laboratorio di Jacob Hanna, questo “modello” realizzato con cellule staminali assomiglia a un embrione umano di due settimane. I traccianti evidenziano la presenza dell’ormone rilevato dai test di gravidanza (verde) e lo strato che diventerà la placenta (rosa). WEIZMANN INSTITUTE OF SCIENCE VIA YOUTUBE