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Roma, 29 ago. (AdnKronos Salute) - Creare embrioni di animali che contengono cellule staminali umane, con l'obiettivo di arrivare a 'fabbriche' di organi da usare per i trapianti. Uno scienziato giapponese specializzato in staminali è il primo a ricevere il sostegno del suo governo per creare embrioni 'chimera' da impiantare poi in animali 'mamme surrogate', da quando lo stop a questa pratica è stato cancellato all'inizio di quest'anno. Hiromitsu Nakauchi, che guida i team dell'Università di Tokyo e della Stanford University in California, prevede di far crescere cellule umane in embrioni di topo e ratto da impiantare poi in madri surrogate, per portare avanti la gravidanza. L'obiettivo finale di Nakauchi, si legge su 'Nature', è quello di produrre animali con organi costituiti da cellule umane che, alla fine, possano essere trapiantate nelle persone.
La spaventosa chimera, mostro leggendario formato da parti del corpo di animali diversi, dà il nome a questi mix animali con cellule umane che allarmano i bioeticisti, studiati in vista di una produzione di 'parti di ricambio' del corpo umano. Fino al marzo scorso il Giappone proibiva esplicitamente la crescita di embrioni animali con cellule umane oltre i 14 giorni, e l'impianto di simili embrioni utero. Poi il ministero dell'Istruzione e della scienza del Giappone ha pubblicato nuove linee guida in materia, che consentono la creazione di embrioni 'chimera', che possono essere trapiantati in animali surrogati e portati a termine.
In passato embrioni ibridi uomo-animale sono stati realizzati in alcuni Paesi, fra cui gli Stati Uniti, ma la gravidanze non sono mai stati portate a termine. Sebbene il Paese consenta questo tipo di ricerca, i National Institutes of Health hanno stabilito una moratoria sul finanziamento di questi lavori dal 2015. Gli esperimenti di Nakauchi sono i primi ad essere approvati in base alle nuove regole del Giappone, da un comitato di esperti del ministero della scienza. Il prossimo mese è prevista l'approvazione finale da parte del ministero.
Nakauchi afferma di voler procedere lentamente e spiega che non tenterà di portare a termine embrioni ibridi per un po'. Inizialmente, lo scienziato ha in programma di coltivare embrioni di topo ibridi fino a 14,5 giorni, quando gli organi dell'animale sono in gran parte formati ed è quasi a termine. Farà gli stessi esperimenti nei ratti, portando gli ibridi a circa 15,5 giorni. Successivamente, Nakauchi prevede di richiedere l'approvazione del governo per coltivare embrioni ibridi nei suini per un massimo di 70 giorni.
"È bene procedere passo dopo passo con cautela, questo consentirà di dialogare con il pubblico, che è ansioso e preoccupato" su questi temi, afferma la ricercatrice Tetsuya Ishii dell'Università di Hokkaido a Sapporo, in Giappone. E ad essere preoccupati non sono solo i non addetti ai lavori. Alcuni bioeticisti temono la possibilità che le cellule umane possano allontanarsi dallo sviluppo dell'organo bersaglio, viaggiare nel cervello dell'animale in via di sviluppo e potenzialmente influenzarne la cognizione. Nakauchi, dal canto suo, afferma che queste preoccupazioni sono state prese in considerazione nella progettazione dell'esperimento. "Stiamo cercando di arrivare ad una generazione mirata di organi, in modo che le cellule vadano solo nel pancreas", ha detto.
La strategia del team punta infatti a creare un embrione animale privo del gene necessario per la produzione di un determinato organo, come il pancreas, e quindi iniettare cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) dall'uomo nell'embrione animale. Le cellule iPS sono state riprogrammate in uno stato embrionale, e possono dare origine a quasi tutti i tipi di cellule. Mentre l'animale si sviluppa, utilizzerà dunque le cellule umane per produrre l'organo. Le premesse fan ben sperare: nel 2017 il gruppo di Nakauchi aveva inettato cellule iPS di topo nell'embrione di un ratto che non era in grado di produrre un pancreas. Il ratto aveva sviluppato un pancreas fatto interamente di cellule di topo. Poi gli scienziati hanno trapiantato quel pancreas in un topo 'disegnato' per avere il diabete. L'organo del ratto era in grado di controllare i livelli di zucchero nel sangue, curando efficacemente il topo dal diabete.
Far crescere cellule umane in un'altra specie non è facile, però. Lo stesso team aveva annunciato al meeting dell'American Association for the Advancement of Science 2018 ad Austin, in Texas, di aver inserito cellule iPS umane in embrioni di pecora progettati per non produrre un pancreas. Ma gli embrioni ibridi, cresciuti per 28 giorni, contenevano pochissime cellule umane e nulla che somigliasse a un organo. Un problema probabilmente dovuto alla distanza genetica tra uomo e pecora, afferma Nakauchi. Insomma, l'idea sembra semplice, ma finora non sono mancati gli intoppi.
Non ha senso portare a termine embrioni ibridi uomo-animale usando specie distanti come maiali e pecore, "perché le cellule umane saranno eliminate dagli embrioni ospiti", afferma Jun Wu, che studia le chimere uomo-animale al Southwestern Medical Center di Dallas. "Sarà necessario comprendere appieno le basi molecolari e sviluppare strategie per superare questa barriera, prima di ottenere progressi", afferma Wu.
E questo è anche l'obiettivo di Nakauchi: il suo team sperimenterà cellule iPS in fasi leggermente diverse di sviluppo, e testerà anche cellule 'staminali ringiovanite' geneticamente modificate, per cercare di capire cosa limita la crescita delle cellule umane negli embrioni animali. E invertire il processo.
La spaventosa chimera, mostro leggendario formato da parti del corpo di animali diversi, dà il nome a questi mix animali con cellule umane che allarmano i bioeticisti, studiati in vista di una produzione di 'parti di ricambio' del corpo umano. Fino al marzo scorso il Giappone proibiva esplicitamente la crescita di embrioni animali con cellule umane oltre i 14 giorni, e l'impianto di simili embrioni utero. Poi il ministero dell'Istruzione e della scienza del Giappone ha pubblicato nuove linee guida in materia, che consentono la creazione di embrioni 'chimera', che possono essere trapiantati in animali surrogati e portati a termine.
In passato embrioni ibridi uomo-animale sono stati realizzati in alcuni Paesi, fra cui gli Stati Uniti, ma la gravidanze non sono mai stati portate a termine. Sebbene il Paese consenta questo tipo di ricerca, i National Institutes of Health hanno stabilito una moratoria sul finanziamento di questi lavori dal 2015. Gli esperimenti di Nakauchi sono i primi ad essere approvati in base alle nuove regole del Giappone, da un comitato di esperti del ministero della scienza. Il prossimo mese è prevista l'approvazione finale da parte del ministero.
Nakauchi afferma di voler procedere lentamente e spiega che non tenterà di portare a termine embrioni ibridi per un po'. Inizialmente, lo scienziato ha in programma di coltivare embrioni di topo ibridi fino a 14,5 giorni, quando gli organi dell'animale sono in gran parte formati ed è quasi a termine. Farà gli stessi esperimenti nei ratti, portando gli ibridi a circa 15,5 giorni. Successivamente, Nakauchi prevede di richiedere l'approvazione del governo per coltivare embrioni ibridi nei suini per un massimo di 70 giorni.
"È bene procedere passo dopo passo con cautela, questo consentirà di dialogare con il pubblico, che è ansioso e preoccupato" su questi temi, afferma la ricercatrice Tetsuya Ishii dell'Università di Hokkaido a Sapporo, in Giappone. E ad essere preoccupati non sono solo i non addetti ai lavori. Alcuni bioeticisti temono la possibilità che le cellule umane possano allontanarsi dallo sviluppo dell'organo bersaglio, viaggiare nel cervello dell'animale in via di sviluppo e potenzialmente influenzarne la cognizione. Nakauchi, dal canto suo, afferma che queste preoccupazioni sono state prese in considerazione nella progettazione dell'esperimento. "Stiamo cercando di arrivare ad una generazione mirata di organi, in modo che le cellule vadano solo nel pancreas", ha detto.
La strategia del team punta infatti a creare un embrione animale privo del gene necessario per la produzione di un determinato organo, come il pancreas, e quindi iniettare cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) dall'uomo nell'embrione animale. Le cellule iPS sono state riprogrammate in uno stato embrionale, e possono dare origine a quasi tutti i tipi di cellule. Mentre l'animale si sviluppa, utilizzerà dunque le cellule umane per produrre l'organo. Le premesse fan ben sperare: nel 2017 il gruppo di Nakauchi aveva inettato cellule iPS di topo nell'embrione di un ratto che non era in grado di produrre un pancreas. Il ratto aveva sviluppato un pancreas fatto interamente di cellule di topo. Poi gli scienziati hanno trapiantato quel pancreas in un topo 'disegnato' per avere il diabete. L'organo del ratto era in grado di controllare i livelli di zucchero nel sangue, curando efficacemente il topo dal diabete.
Far crescere cellule umane in un'altra specie non è facile, però. Lo stesso team aveva annunciato al meeting dell'American Association for the Advancement of Science 2018 ad Austin, in Texas, di aver inserito cellule iPS umane in embrioni di pecora progettati per non produrre un pancreas. Ma gli embrioni ibridi, cresciuti per 28 giorni, contenevano pochissime cellule umane e nulla che somigliasse a un organo. Un problema probabilmente dovuto alla distanza genetica tra uomo e pecora, afferma Nakauchi. Insomma, l'idea sembra semplice, ma finora non sono mancati gli intoppi.
Non ha senso portare a termine embrioni ibridi uomo-animale usando specie distanti come maiali e pecore, "perché le cellule umane saranno eliminate dagli embrioni ospiti", afferma Jun Wu, che studia le chimere uomo-animale al Southwestern Medical Center di Dallas. "Sarà necessario comprendere appieno le basi molecolari e sviluppare strategie per superare questa barriera, prima di ottenere progressi", afferma Wu.
E questo è anche l'obiettivo di Nakauchi: il suo team sperimenterà cellule iPS in fasi leggermente diverse di sviluppo, e testerà anche cellule 'staminali ringiovanite' geneticamente modificate, per cercare di capire cosa limita la crescita delle cellule umane negli embrioni animali. E invertire il processo.
Ultimo aggiornamento: 29 Luglio 2019
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