Embrioni chimera maiale-uomo creati con il genome editing

embrioni
(Credit: Courtesy of Juan Carlos Izpisua Belmonte)

Alcuni scienziati hanno creato un embrione chimerico, fatto un po’ di cellule umane e un po’ di cellule di maiale. ottenuto attraverso la tecnica di ingegneria genetica Crispr e l’uso di cellule staminali. L’embrione chimerico maiale/uomo è rimasto in vita per 4 settimane nell’utero di una scrofa. I risultati della ricerca, che coinvolge circa 40 scienziati tra Spagna e California, sono stati pubblicati sulla rivista Cell.

Le ricerche sul chimerismo animale sono da qualche decennio una branca pulsante della biologia. Attenzione, non si tratta di ibridi, ovvero animali ottenuti attraverso la fecondazione interspecie, in cui tutte le cellule contengono patrimonio genetico di due specie differenti: negli organismi chimerici non c’è mescolamento di geni a livello cellulare, ma interi organi o tessuti appartengono o all’una o all’altra specie.

Lo scopo di questo tipo di ricerche non è certamente quello di ottenere orgamismi chimera di per sè, ma serve per avere informazioni sull’evoluzione delle specie, sulla crescita embrionale e sullo sviluppo di malattie. Più in particolare il fine ultimo del chimerismo uomo/animale è poter crescere all’interno di animali-ospite organi interamente umani, trapiantabili con rischio minimo di rigetto. “Per il momento si è ancora molto lontani da questo traguardo”, dichiara Juan Carlos Izpisua Belmonte, leader della ricerca. Gli ostacoli da superare sono in effetti ancora molti.

Lequipe guidata da Izpisua Belmonte ha iniziato le sue ricerche creando un topo con pancreas di ratto (già ottenuto nel 2010 da altri ricercatori), attraverso una procedura che consiste di due fasi. Prima il genoma di un ovulo di topo fecondato viene modificato, con Crispr, rimuovendo i geni critici per lo sviluppo del pancreas. A questo punto cellule staminali di ratto vengono impiantate nell’embrione. Senza le istruzioni contenute nel DNA, il pancreas non potrebbe svilupparsi nell’embrione di topo ma, se la procedura di impianto ha avuto successo, a questo “vuoto” sopperiranno le cellule staminali, che si svilupperanno in un pancreas (di ratto).

Il team ha applicato la stessa tecnica per ottenere l’embrione maiale/uomo. La scelta di questo animale è dovuta sia all’elevata affinità genetica con l’essere umano, con il quale condivide circa l’84% del genoma, sia alle dimensioni degli organi, comparabili con quelle umane. La prima difficoltà che gli scienziati hanno dovuto risolvere riguarda i tempi molto diversi di sviluppo embrionale tra la nostra specie e i suini: la gestazione di una scrofa è infatti di soli tre mesi. Prima di differenziarsi definitivamente le cellule staminali attraversano diverse fasi, in cui restano pluripotenti: per bilanciare le differenti velocità di crescita embrionale, i ricercatori hanno quindi impiantato cellule staminali di sviluppo intermedio, riuscendo con successo ad ottenere una chimera maiale/uomo.

Questo risultato pone però una serie di interrogativi etici. L’embrione maiale/uomo del team di Izpisua Belmonte contiene solo pochissime cellule umane, troppo poche per sviluppare organi compatibili con l’uomo. Il rischio opposto è tuttavia quello di creare maiali troppo umani, qualora le cellule staminali contribuissero anche a creare – ad esempio – dei neuroni.

Riferimenti: Cell

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