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    Spettacolari embrioni artificiali

    Ricercatori si stanno avvicinando alla produzione di embrioni umani vitali da cellule staminali. Secondo loro, serve una nuova legge che ne prevenga l’utilizzo per creare nuovi esseri umani

    di Antonio Regalado

    Ricercatori dell’Università del Michigan hanno riferito di essere riusciti a produrre in modo efficiente modelli realistici di embrioni umani da cellule staminali. Lo studio è stato pubblicato su Nature. Sono convinti che i nuovi progressi possano consentire di testare farmaci per la fertilità e lo studio delle prime fasi della gravidanza, ma riconoscono che sta anche sollevando nuovi problemi legali ed etici.

    Le cellule staminali vivono solo pochi giorni, alloggiate tra minuscoli pilastri sulla superficie di un compartimento microfluidico. Tuttavia, durante quel periodo, il video di stop motion mostra le cellule che si moltiplicano, si modificano e si organizzano in sfere vuote. Stanno seguendo il loro massimo programma: cercare di trasformarsi in un embrione. E lo stanno facendo sorprendentemente bene.

    Gli embrioni artificiali sono stati creati convincendo le cellule staminali a formare spontaneamente minuscole strutture a forma di palla che includono gli inizi di un sacco amniotico e le cellule interne dell’embrione (la parte che si trasformerebbe negli arti, testa e il resto del corpo di una persona ) sebbene manchino i tessuti necessari per produrre una placenta.

    Secondo gli scienziati, per ora non si tratta di veri embrioni, non sono in grado di trasformarsi in una essere umano. Tuttavia, con simili ricerche in corso anche in Europa e in Cina, si stanno sollevando interrogativi su quanto siano realmente vicini gli scienziati alla creazione di embrioni umani sintetici operativi nei loro laboratori.

    Finora, i ricercatori sono stati in grado di indurre le cellule staminali a ricapitolare diverse parti iniziali chiave del percorso evolutivo dell’embrione, come avviare la fomraizone del tessuto nervoso e dello sperma o degli ovuli e prendere decisioni precoci come quali cellule indirizzare a trasformarsi nella testa di un animale o nella coda. Gli embrioni sviluppati dai ricercatori della Michigan, guidati da Jianping Fu, bioinggegnere, e da Deborah Gumucio, biologa, sono legalmente autorizzati a vivere solo quattro giorni e non hanno tutti i tipi di cellule necessari a qualificarsi come embrione, oltre ad essere suscettibili ad anomalie e limitazioni.

    Gli scienziati ritengono però di essere prossimi a sintetizzare in laboratorio embrioni quasi indistinguibili da quelli creati naturalmente. Nel caso degli embrioni artificiali di topo, la ricerca è già progredita al punto che gli scienziati li stanno trasferendo su surrogati femminili per provare a creare animali vivi, anche se non ci sono ancora riusciti. La preoccupazione è che qualcuno possa prossimamente utilizzare tali sistemi per generare persone geneticamente modificate, uno scenario distopico simile ai vivai centrali descritti nel romanzo Brave New World.

    Lo scorso dicembre, Alfonso Martinez Arias, geneticista dell’Università di Cambridge si è unito a Fu ed altri nella stesura di un editoriale per esortare i legislatori a consentire la ricerca scientifica su questi modelli, ma emanando un divieto contro il loro utilizzo per una reale gravidanza. “Invitiamo i regolatori a vietare l’uso di entità basate su cellule staminali a fini riproduttivi”, hanno affermato. Secondo Fu, solo un “pazzo” proverebbe a creare una essere umano da un embrione sintetico. Tuttavia, dato il rapido progresso della scienza, ritiene importante porre limiti legali.

    È noto che cellule staminali lasciate su di una piastra si trasformeranno spontaneamente in muscoli cardiaci e inizieranno a battere. Esistono organoidi cerebrali simili a chiazze che emettono onde elettriche e mini-organi che possono essere utilizzati per verificare se i farmaci funzionano.

    La nuova ricerca va oltre, con un efficace imitazione dei primi giorni di sviluppo di un embrione. Secondo quanto pubblicato, i ricercatori di Fu hanno posizionato le singole cellule staminali in piccole fessure su di un chip microfluidico, per poi fornire istruzioni chimiche che ne hanno permesso la suddivisione e formazione di un embrione. Secondo i ricercatori, la procedura sarebbe capace di trasformare cellule staminali in strutture simili ad embrioni più del 90% delle volte e la squadra ne avrebbe create a centinaia.

    Il rapido sviluppo di modelli di embrioni rappresenta una sfida per il National Institutes of Health, incerto di poter finanziare questo tipo di ricerca a causa di una legge che proibisce ad enti governativi di finanziare esperimenti su embrioni umani. Questa legge, l’emendamento Dickey-Wicker, definisce embrione qualsiasi “organismo” umano costituito da cellule. Poichè la legge non definisce cosa si qualifichi come organismo, l’agenzia ha iniziato a passare le richieste di sovvenzione di ricercatori come Fu a uno speciale “comitato direttivo per la ricerca sugli embrioni umani” gestito dall’agenzia.

    L’NIH parteciperà l’anno prossimo ad un seminario organizzato presso le National Academies a Washington. Tra gli obbiettivi del seminario ci sarà il tentativo di identificare “le differenze tra modelli di embrioni di mammiferi ed embrioni di mammiferi reali”. Inoltre, l’International Society for Stem Cell Research, un’organizzazione scientifica che rappresenta i biologi specializzati in cellule staminali, rivedrà le proprie linee guida per la ricerca prendendo in considerazione il problema degli embrioni modello.

    Secondo gli scienziati, la confusione finanziaria è stata aggravata dai recenti cambiamenti della politica federale che limitano i soldi per la ricerca in campo di aborto. A giugno, il Dipartimento della sanità e dei servizi umani ha dichiarato che avrebbe posto fine ad ogni ricerca governativa in cui fosse impiegato tessuto fetale. Gli scienziati si destreggiano tra contraddizioni legali generate dalla politica. “È bizzarro: gli organoidi cerebrali sono accettabili, ma vaghe imitazioni di embrioni non lo sono”.

    Nel frattempo, Nature ha pubblicato i risultati di una ricerca condotta da ricercatori della Rockefeller University hanno descritto la realizzazione di gruppi di cellule in formazioni simili a proto cervelli, sistema nervoso e pelle di un embrione di un mese. Eric Siggia e Ali Brivanlou, alla direzione della ricerca, hanno chiamato queste strutture neuruloidi e intendono utilizzarli per testare farmaci contro la malattia di Huntington.

    Immagine: University of Michigan, Ann Arbor, edit di MIT Technology Review

    (lo)

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