Il primo embrione di scimmia con cellule umane

Un gruppo internazionale di ricercatori è riuscito per la prima volta a far crescere cellule umane all’interno di embrioni di scimmia. È un nuovo importante progresso in una tecnica sperimentata da tempo, che un giorno potrebbe essere sfruttata per studiare più facilmente gli effetti dei farmaci o per far sviluppare negli animali organi umani da utilizzare nei trapianti. Questa tecnica per sviluppare “embrioni chimera” è osservata con interesse dalla comunità scientifica, ma si porta dietro non poche implicazioni etiche.

I dettagli del nuovo importante risultato sono stati pubblicati da poco sulla rivista scientifica Cell. I ricercatori hanno inserito all’interno degli embrioni di scimmia alcune cellule staminali umane, quindi con la capacità di differenziarsi in tessuti cellulari con varie funzioni, e li hanno poi tenuti sotto controllo per osservarne la crescita.

132 embrioni
Per l’esperimento sono stati impiegati 132 embrioni di macaco di Giava (Macaca fascicularis) e i ricercatori hanno notato la crescita sia di cellule dei macachi sia delle staminali umane. A 11 giorni dall’inizio dell’esperimento, 91 embrioni erano ancora vitali, mentre a 17 giorni erano ancora attivi 12 embrioni. Al diciannovesimo giorno, solamente 3 embrioni erano ancora vitali.

Non è chiaro che cosa abbia determinato l’alto tasso di insuccessi dopo due settimane di sperimentazione, ma secondo alcuni esperti che non hanno partecipato alla ricerca questa circostanza indicherebbe che gli embrioni siano diventati via via meno sani a causa della compresenza di cellule da un’altra specie.

Chimera
Il nuovo studio è basato sui risultati ottenuti nelle precedenti sperimentazioni, attraverso le ricerche sui cosiddetti embrioni “chimera”, contenenti cioè cellule e materiale genetico da specie diverse. Negli scorsi anni questo sistema era stato impiegato per la creazione di embrioni derivati da alcune specie di roditori, per un ibrido maiale-umano e per un altro pecora-umano. Parte di questi risultati era stata ottenuta dallo stesso gruppo di ricerca della nuova sperimentazione sui macachi.

Con “embrione” indichiamo gli stadi di sviluppo successivi a quello dello zigote, la cellula che si ottiene nel momento della fecondazione con la fusione dell’ovocita (la cellula sessuale femminile) con lo spermatozoo (la cellula sessuale maschile). L’embrione possiede il materiale genetico necessario per portare le cellule che lo costituiscono a moltiplicarsi e a specializzarsi, formando organi, ossa, muscoli e tutto il resto. I ricercatori intervengono modificando queste istruzioni in modo da ridurre le capacità dell’embrione di differenziare lo sviluppo cellulare, poi inseriscono cellule staminali umane.

L’embrione compensa la mancanza utilizzando le staminali, che quindi sviluppano un organo con una certa concentrazione di cellule umane. Quando l’animale cresce, sviluppa un organo ibrido che può essere espiantato e utilizzato su un essere umano, riducendo i rischi legati al rigetto (la reazione del sistema immunitario che, ritenendo il nuovo organo un corpo estraneo, si attiva per distruggerlo).

L’intero processo funziona piuttosto bene nella teoria, ma ha finora mostrato di essere molto difficile da riprodurre nella pratica. Qualche risultato incoraggiante è stato ottenuto in sperimentazioni su embrioni di ratti e topi, facilitato secondo i ricercatori dalla parentela tra questi gruppi di animali, mentre ha portato a risultati poco soddisfacenti nelle sperimentazioni tra animali ed esseri umani.

Etica
Il nuovo studio è un primo passo per capire se specie evolutivamente più vicine tra loro, come la nostra e quella di alcuni primati non umani, rendano più fattibile la creazione e lo sviluppo di embrioni chimera. I ricercatori non intendono comunque portare avanti la sperimentazione impiantando per esempio un embrione chimera in una scimmia, ma ritengono che da questi esperimenti in laboratorio si possano ottenere informazioni preziose per migliorare modelli già sperimentati, come quelli topo-umano.

Il gruppo di ricerca ha seguito le indicazioni diffuse finora dai comitati etici sulle sperimentazioni con embrioni chimera, ma alcuni osservatori hanno segnalato che questo tipo di esperimenti possa nuocere all’intero settore. Si sono per esempio chiesti se fosse davvero necessario impiegare primati non umani, per i quali ci sono regole di condotta diverse e più severe rispetto a quelle per topi, roditori e altri animali. Il loro timore è che l’impiego di scimmie possa essere recepito negativamente dal pubblico e dai governi, comportando limitazioni a un ambito della ricerca che in generale offre grandi opportunità.

Negli ultimi anni gli esperimenti con suini, bovini, ovini e altri animali sono proseguiti senza particolari problemi, portando a risultati promettenti e con minori problemi etici, che vengono comunque affrontati e gestiti da appositi comitati. In molti casi i ricercatori devono prima presentare i loro progetti alle commissioni etiche, che ricevono poi aggiornamenti man mano che la sperimentazione viene portata avanti.

Ricerche di questo tipo faticano spesso a ricevere finanziamenti adeguati, soprattutto nei paesi dove il finanziamento pubblico di queste attività è vietato o pesantemente limitato, come avviene negli Stati Uniti dove si riesce a procedere per lo più grazie agli investimenti privati. Anche in Italia ci sono limitazioni a ricerche di questo tipo, soprattutto per motivi etici. Spesso per motivi religiosi, i contrari ritengono che non si debba intervenire nei primi stadi della vita e che sia sbagliato formare ibridi tra animali ed esseri umani. I ricercatori coinvolti segnalano che le sperimentazioni riguardano comunque embrioni di altre specie e che la parte “umana” è limitato all’impiego di un basso numero di cellule staminali.

Il dibattito intorno a queste sperimentazioni dura comunque da tempo e si arricchirà il mese prossimo, quando la Società internazionale per la ricerca con le staminali (ISSCR) diffonderà nuove linee guida per il settore. Saranno comprese nuove indicazioni sugli embrioni chimera nelle loro varie declinazioni. Le attuali linee guida vietano di condurre esperimenti che prevedano incroci tra chimere comprendenti cellule umane e altre indicazioni nel caso in cui la sperimentazione sia portata avanti, arrivando al punto in cui si sviluppi un sistema nervoso centrale.