Dalla cellula cutanea all’ovocita: una svolta scientifica senza precedenti
Per la prima volta nella storia, ricercatori dell’Oregon hanno creato in laboratorio un ovocita umano geneticamente collegato alla persona da cui proveniva la cellula della pelle. Il metodo è ancora lontano dall’applicazione clinica e solleva una serie di profondi interrogativi etici.
Il desiderio di avere un figlio biologicamente proprio si scontra spesso con una dura realtà medica. Per chi non produce ovociti, oggi esiste praticamente un’unica strada: la donazione di ovuli, con la conseguente assenza di legame genetico con il nascituro.
Il team dell’Oregon dietro la scoperta
Un gruppo di ricerca della Oregon Health & Science University ha sviluppato un approccio radicalmente diverso. I ricercatori hanno preso cellule cutanee e le hanno trasformate in strutture che si comportano come ovociti umani adatti alla fecondazione in condizioni di laboratorio. Il lavoro è stato pubblicato sulla prestigiosa rivista scientifica Nature Communications.
Gli scienziati hanno utilizzato una tecnica chiamata trasferimento nucleare combinata con una meiosi artificialmente indotta. L’obiettivo non è clonare un essere umano, bensì produrre un ovocita contenente il materiale genetico di una persona che non è in grado di generarne spontaneamente. Per molte persone, questo potrebbe rappresentare in futuro una vera rivoluzione nella medicina riproduttiva.
Come si trasforma una cellula della pelle in un ovocita
Il cuore dell’esperimento è il trasferimento nucleare da cellula somatica, abbreviato in SCNT. Si tratta esattamente della stessa tecnica che nel 1996 portò alla nascita della celebre pecora Dolly. I ricercatori l’hanno ora adattata alle esigenze della medicina riproduttiva.
Il procedimento si articola in più fasi. Prima viene prelevata una cellula cutanea da un adulto. Da questa cellula viene estratto il nucleo, che contiene un corredo completo di 46 cromosomi. Il nucleo viene quindi trasferito in un ovocita donato, da cui il nucleo originale era stato in precedenza rimosso. L’ovocita ibrido risultante contiene il DNA della persona da cui proveniva la cellula cutanea.
A questo punto emerge però un serio problema biologico. Dopo tale intervento, la cellula possiede 46 cromosomi, mentre un ovocita corretto dovrebbe averne soltanto 23. Senza una riduzione del numero cromosomico è impossibile ottenere un embrione sano.
La mitomeiosi come soluzione al problema cromosomico
Per superare questo ostacolo, i ricercatori hanno sviluppato una procedura originale chiamata mitomeiosi, che combina elementi della mitosi e della meiosi. In condizioni naturali è proprio la meiosi a ridurre il numero di cromosomi nelle cellule riproduttive.
Gli scienziati hanno indotto nella cellula una divisione sperimentale progettata per eliminare il materiale genetico in eccesso, lasciando 23 cromosomi nell’ovocita risultante. Per innescare questo processo hanno utilizzato la roscovitina, una sostanza che blocca specifici enzimi regolatori del ciclo cellulare, e brevi impulsi elettrici noti come elettroporazione, che aprono temporaneamente la membrana cellulare a determinate molecole.
- Una cellula cutanea viene prelevata da un adulto
- Il nucleo con il corredo completo di 46 cromosomi viene estratto dalla cellula
- Il nucleo viene trasferito in un ovocita donato privato del proprio nucleo
- L’ovocita ibrido formatosi contiene il DNA della persona di origine
- Tramite roscovitina ed elettroporazione viene indotta una divisione cellulare speciale
- Il numero di cromosomi viene ridotto ai necessari 23
- La tecnica ICSI viene impiegata per introdurre uno spermatozoo nell’ovocita preparato
Una volta ottenute cellule con il corredo cromosomico ridotto, i ricercatori hanno applicato la ben nota tecnica ICSI, tipica delle procedure di fecondazione in vitro. Un singolo spermatozoo è stato iniettato direttamente nell’ovocita così preparato.
Risultati ancora prevalentemente teorici
Nonostante la portata spettacolare del concetto, i risultati pratici mostrano quanto lungo sia ancora il cammino davanti ai ricercatori. Su 82 ovociti prodotti artificialmente, solo circa il 9 percento si è sviluppato dopo la fecondazione fino allo stadio di blastocisti, corrispondente approssimativamente al sesto giorno di sviluppo embrionale.
Nelle procedure di fecondazione in vitro convenzionali, tra il 30 e il 40 percento degli embrioni generati naturalmente da ovociti e spermatozoi raggiunge uno stadio equivalente. Il risultato del laboratorio dell’Oregon non è quindi un fallimento totale, ma evidenzia chiaramente la necessità di ulteriori miglioramenti.
I problemi più gravi sono emersi a livello genetico. Tutti gli embrioni formati presentavano anomalie nella distribuzione cromosomica. In altre parole, i cromosomi non si sono divisi correttamente durante la divisione cellulare tra l’ovocita e i cosiddetti globuli polari, che avrebbero dovuto eliminare il DNA in eccesso.
Il risultato sono embrioni aneuploidi, con un numero errato di cromosomi o coppie mal assortite. Un tale materiale genetico rende impossibile lo sviluppo normale e porta alla morte dell’embrione o a gravi difetti. I ricercatori sottolineano inoltre che il processo indotto artificialmente manca della classica ricombinazione genetica propria della meiosi naturale — una fase fondamentale sia per la variabilità biologica sia per la stabilità cromosomica.
Il team dell’OHSU sta ora lavorando per comprendere con precisione come i cromosomi si organizzano e si distribuiscono durante la divisione artificialmente indotta. Solo quando questi meccanismi saranno padroneggiati, il metodo potrà avvicinarsi a un’applicazione concreta.
Una speranza per chi oggi è escluso dalla fecondazione in vitro
Se la tecnica diventasse sicura e riproducibile, cambierebbe radicalmente l’accesso ai trattamenti per l’infertilità, soprattutto per categorie oggi con pochissime opzioni. Donne con insufficienza ovarica precoce, pazienti che hanno perso la riserva ovarica a seguito di chemioterapia o radioterapia, persone con assenza congenita di ovociti e coppie che per ragioni mediche non possono utilizzare le proprie cellule riproduttive potrebbero tutte beneficiare di questo approccio.
In uno scenario simile, i medici potrebbero prelevare un frammento di pelle, produrre ovociti da esso e utilizzarli in una procedura di fecondazione in vitro. Il bambino erediterebbe il materiale genetico della persona che oggi è costretta a ricorrere a una donatrice anonima — un progresso enorme che aprirebbe nuove speranze a migliaia di persone.
L’esperimento apre anche una possibilità ancora più sorprendente: utilizzare le cellule cutanee di un uomo per creare un ovocita. Tale ovocita potrebbe essere fecondato con lo spermatozoo di un partner, dando vita a un bambino geneticamente legato a entrambi i padri. Questa variante suscita reazioni intense. Sul piano biologico emergono problemi legati al cosiddetto imprinting genomico, cioè le differenze nella marcatura dei geni a seconda del sesso del genitore. I sistemi giuridici della stragrande maggioranza dei Paesi non prevedono affatto tali configurazioni.
Gli stessi ricercatori riconoscono che le applicazioni cliniche sono una questione di almeno dieci anni — ammesso che diventino mai possibili. Il lavoro si trova per ora nell’ambito della ricerca di base.
Una valanga di interrogativi etici e giuridici
Trasformare una comune cellula cutanea in una cellula riproduttiva sovverte l’ordine biologico finora dato per scontato. Il confine tra cellule somatiche e cellule germinali cessa di essere netto. Giuristi e bioeticisti sottolineano che molte leggi che regolano la fecondazione assistita non contemplano affatto uno scenario del genere.
In alcuni Paesi, la creazione di un embrione mediante una cellula cutanea potrebbe già oggi essere considerata illegale, poiché non rientra nella definizione vigente di riproduzione assistita. Gli esperti di medicina riproduttiva sottolineano che il criterio più importante per autorizzare questa tecnologia nelle cliniche sarà la sicurezza.
Errori troppo frequenti nel numero cromosomico, l’assenza di ricombinazione naturale e cambiamenti epigenetici imprevedibili possono portare a malattie genetiche, aborti spontanei o gravi difetti dello sviluppo. Prima che qualcuno consideri una gravidanza con ovociti prodotti dalla pelle, saranno necessari anni di ricerca su modelli animali e una regolamentazione internazionale rigorosa. Il secondo pilastro della regolamentazione riguarda la trasparenza: i ricercatori auspicano norme chiare per la conduzione degli studi, la comunicazione dei risultati e la partecipazione pubblica al dibattito.
Cosa cambia davvero nella nostra idea di genitorialità
La produzione di un ovocita da una cellula cutanea tocca il concetto stesso di fertilità. Finora ovaie e testicoli hanno definito i confini biologici della genitorialità. Ora, in teoria, qualsiasi cellula del corpo con un corredo cromosomico completo potrebbe diventare il punto di partenza per una cellula riproduttiva. Questo genera insieme speranza e preoccupazione per una possibile commercializzazione della vita umana.
Se il metodo diventasse sicuro nel corso dei prossimi decenni, i medici potrebbero disporre di uno strumento capace di restituire a molte persone la sensazione di avere il controllo sulla propria discendenza. Dall’altro lato si pone la questione dei limiti dell’intervento: dovrebbe essere riservato a gravi problemi di salute, oppure consentire un’applicazione più ampia, ad esempio per chi posticipa la maternità a età molto avanzate?
In questa discussione vale anche la pena chiarire la differenza tra manipolazione genetica e la tecnica di produzione degli ovociti in sé. I ricercatori non propongono bambini con caratteristiche selezionate: cercano esclusivamente di creare una cellula riproduttiva naturale di diversa origine. Il rischio dei cosiddetti designer baby deriva piuttosto dallo sviluppo parallelo dei metodi di editing genomico che non dal processo di generare cellule germinali dalla pelle. Potrebbe questa strada portare in futuro non solo a progressi medici, ma anche a una riflessione più profonda su cosa significhi davvero essere genitori?
