Questa è una pecora (ARNO BURGI/AFP/Getty Images)
  • Scienza
  • martedì 20 febbraio 2018

Questo embrione ibrido pecora-uomo un giorno potrebbe risolvere il problema dei trapianti

Un gruppo di ricercatori in California ha ottenuto nuovi risultati molto incoraggianti nella tecnica per far crescere organi umani dentro altri animali

Questa è una pecora (ARNO BURGI/AFP/Getty Images)

Un gruppo di ricercatori statunitensi è riuscito a creare embrioni ibridi di pecora ed essere umano: un nuovo importante progresso di una tecnica che un giorno potrebbe consentire di far crescere organi negli altri animali, adatti per essere poi trapiantati nei pazienti umani. L’importante risultato, che si porta dietro non poche implicazioni dal punto di vista etico, è stato annunciato sabato 17 febbraio da Pablo Ross (Università della California, Davis) nel corso di una conferenza presso l’annuale incontro dell’American Association for the Advancement of Science, a Austin in Texas.

Il lavoro di Ross è bassato su altri importanti risultati ottenuti in precedenza da altri ricercatori, attraverso i loro studi sui cosiddetti embrioni “chimera”: embrioni contenenti cellule e informazioni genetiche da specie diverse. In passato, con lo stesso sistema era stato possibile creare embrioni derivati da alcune specie di roditori e un ibrido maiale-uomo. I nuovi progressi sono incoraggianti per questa nuova tecnica, che avrà comunque bisogno ancora di molto tempo per essere perfezionata e per portare a creare organi da trapiantare negli esseri umani.

Come si crea un embrione chimera
Il concetto alla base degli embrioni ibridi è piuttosto semplice, ma la sua messa in pratica ha numerosi livelli di complicazione. Con la parola “embrione” di solito si indicano 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 tutte le istruzioni genetiche necessarie per portare le cellule che lo costituiscono a moltiplicarsi e a specializzarsi, formando organi, muscoli, ossa e tutto il resto. I ricercatori intervengono modificando queste istruzioni, con una tecnica di modifica del DNA (CRISPR), per fare in modo che l’embrione sia geneticamente privo della normali capacità di far crescere particolari organi. Nell’embrione vengono poi iniettate cellule staminali umane, cioè dei “jolly” che possono specializzarsi in qualsiasi tessuto, colmando il vuoto creato dai ricercatori.

L’embrione compensa la mancanza usando 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 cosiddetto “rigetto” (la reazione del sistema immunitario che, ritenendo il nuovo organo un corpo estraneo, si attiva per distruggerlo). Questa è naturalmente una spiegazione semplificata del processo, che richiede numerosi e complicati passaggi e che non è stato ancora testato fino in fondo.

Topi, maiali e umani
Utilizzando questo sistema, nel 2017 un gruppo di ricercatori del Salk Institute for Biological Studies (California) riuscì a far crescere il pancreas di un topo all’interno di un ratto. L’organo fu poi trapiantato in un topo con il diabete, dimostrando che la procedura può trattare efficacemente la malattia. Gli stessi ricercatori riuscirono inoltre a creare embrioni chimera partendo da quelli di alcuni maiali, sui quali erano state impiantate cellule staminali umane. Gli embrioni furono mantenuti vitali per 28 giorni, dimostrando la fattibilità della nuova tecnica.

Vari stadi di crescita di un ratto ottenuto da embrione chimera, per far crescere al suo interno un pancreas per un topo (Jun Wu et al., Cell)

I risultati ottenuti sui maiali furono accolti con grande interesse dalla comunità scientifica, anche se c’erano diversi dettagli da sistemare. Il numero di cellule umane contenute negli embrioni chimera era molto basso, con un rapporto di una su centomila rispetto a quelle di maiale. L’organo che si stava formando era quindi troppo distante da uno umano per rendere praticabile un eventuale trapianto, una volta sviluppato.

I nuovi progressi
Sabato scorso Pablo Ross ha spiegato di essere riuscito a migliorare sensibilmente la tecnica. Durante una presentazione alla conferenza di Austin, ha illustrato un sistema che ha portato il rapporto a uno a diecimila, utilizzando un embrione chimera pecora-uomo. Ross ha ammesso che probabilmente la nuova concentrazione non è ancora sufficiente per generare un organo compatibile con un trapianto, ma il progresso è notevole e soprattutto è stato realizzato in poco tempo rispetto ai precedenti annunci sugli embrioni chimera. Si stima che per funzionare, un organo ottenuto in questo modo debba essere umano almeno all’1 per cento, e che debbano poi essere attuate altre soluzioni per evitare il rigetto. Dopo quattro settimane di sviluppo, l’ibrido ottenuto da Ross è stato distrutto.

Un giorno, gli embrioni ibridi potrebbero diventare il modo più pratico e sicuro per creare nuovi organi da impiantare nei pazienti che hanno bisogno di un trapianto. I ricercatori pensano che la nuova tecnica potrebbe ridurre enormemente le liste di attesa per i nuovi organi, con meno problemi legati al rigetto. Si potrebbero quindi ridurre le pesanti terapie per evitare reazioni incontrollate del sistema immunitario.

Ross ha spiegato che le ricerche nel settore potrebbero essere molto più spedite se fossero finanziate in modo appropriato. Negli Stati Uniti i finanziamenti pubblici per le ricerche sugli embrioni chimera sono vietati, quindi finora i progressi sono stati ottenuti solo grazie agli investimenti privati. In molti paesi, compresa l’Italia, ci sono pesanti limitazioni a ricerche di questo tipo soprattutto per motivi etici. Critici e contrari, spesso per motivi religiosi, ritengono che non si debba intervenire nei primi stadi della vita e che sia sbagliato formare ibridi tra animali ed esseri umani. I ricercatori, come Ross, rispondono a queste critiche ricordando di essere sempre molto cauti e che finora l’apporto “umano” è molto basso e limitato all’impiego di cellule staminali.

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