Un giorno potremmo far crescere organi per persone con difficoltà cardiache o malattie renali, infilando cellule staminali umane negli embrioni di altre specie animali. Un passo verso l’obiettivo è stato fatto. Dei ricercatori hanno creato i primi embrioni uomo-scimmia, che hanno sia cellule di essere umano sia di scimmia. Queste chimere potrebbero aiutare gli scienziati a perfezionare le tecniche per far crescere tessuti umani in specie più idonee ai trapianti, come i maiali.
I primi embrioni uomo-scimmia segnano una svolta
“Il documento è un punto di riferimento nel campo dello studio sulle cellule staminali e sulle chimere instraspecifiche”, dice il biologo esperto in cellule staminali Alejandro De Los Angeles della Yale University. I risultati suggeriscono che ci sia un meccanismo per mezzo del quale le cellule di una specie possano adattarsi per sopravvivere nell’embrione di un’altra – aggiunge Daniel Garry, biologo esperto in cellule staminali all’Università del Minnesota (UM).
Nel 2017, dei ricercatori hanno annunciarono di star facendo crescere pancreas dalle cellule staminali di un topo immesse negli embrioni di un ratto. Gli organi sono poi stati trapiantati nei topi con diabete, eliminando la malattia. Ma le cellule di specie più lontane, come suini e umani, non sono andate così d’accordo. Nello stesso anno, il biologo evolutivo Juan Carlos Izpisúa Belmonte del Salk Institute for Biological Studies e i suoi colleghi hanno annunciato di aver iniettato cellule umane in embrioni di suino. Successivamente gli embrioni si sono sviluppati in madri surrogate suine per 3 fino a 4 settimane, ma solo una su 100,000 delle loro cellule erano umane.
Lo studio sui suini ha utilizzato cellule epidermiche umane che sono state riprogrammate in cellule staminali.
Invece, le cosiddette cellule staminali pluripotenti endogene (ePS), raggiunte esponendo a un determinato cocktail molecolare, possono generare una maggiore varietà di tessuti. Nel nuovo studio, Izpisúa Belmonte, il biologo della riproduzione Wizhi Ji della Kunming University of Science and Technology, e i loro colleghi hanno testato queste cellule più performanti in un parente più vicino dell’essere umano, il macaco cinomolgo. Hanno inserito 25 cellule ePS umane in ognuno dei 132 embrioni di scimmia e allevato le chimere in piastre di Petri fino a 20 giorni.
I risultati dello studio
Il team ha annunciato a Cell che le cellule umane hanno mostrato capacità di resistenza: dopo tredici giorni erano ancora presenti in un terzo delle chimere. Le cellule umane sembrano essersi integrate con quelle delle scimmie e aver iniziato a specializzarsi in tipi di cellule che si sarebbero poi sviluppati in diversi organi.
Analizzando l’attività genica, i ricercatori hanno identificato pathway molecolari che si erano attivati o erano apparsi nelle chimere, che probabilmente promuovono l’integrazione tra le cellule dell’essere umano e quelle della scimmia. Izpisúa Belmonte ha dichiarato che manipolare alcuni di questa pathway potrebbe aiutare le cellule umane a sopravvivere in embrioni di specie “più adatte per la medicina rigenerativa”.
Tuttavia, le cellule umane e quelle della scimmia non si sono integrate completamente, nota Andrew Crane, biologo specializzato nello studio sulle cellule staminali dell’Università del Minnesota. Le cellule umane spesso formano un blocco unico, inducendolo a chiedersi se ci sia “un’altra barriera che noi non vediamo” che potrebbe impedire alle cellule umane di crescere, se si facessero sviluppare ulteriormente gli embrioni.
Sorgono questioni bioetiche
Negli Stati Uniti, i fondi federali non possono essere utilizzati per creare certi tipi di chimere, inclusi embrioni precoci di primati contenenti cellule staminali umane. Il nuovo studio è stato eseguito in Cina ed è stato finanziato con risorse del governo cinese, di un’università spagnola e di una fondazione statunitense. La bioeticista Karen Maschke dell’Hastings Center di New York dice di essere convinta che il lavoro, che ha superato diversi livelli di valutazione istituzionale ed è stato condotto seguendo i consigli di due bioeticisti indipendenti, sia stato condotto responsabilmente.
Le chimere uomo-scimmia suscitano una preoccupazione, affrontata in un rapporto pubblicato la scorsa settimana dalle National Academies of Sciences, Engineering and Medicine: che le cellule nervose umane possano entrare nei cervelli degli animali e alterare le loro capacità mentali. Ma questo timore è irrilevante per le chimere di questo studio, poiché esse non hanno un sistema nervoso. “Non possono sentire dolore e non sono coscienti” ha dichiaro la bioeticista Katrien Davolder dell’Università di Oxford. “Se alle chimere uomo-scimmia fosse stato consentito di svilupparsi ulteriormente – afferma – sarebbe stata una storia molto diversa”.
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