Uno scienziato giapponese specializzato in staminali è stato il primo studioso nel proprio campo a ricevere il sostegno del governo per creare embrioni ‘chimera’ da impiantare in animali ‘mamme surrogate’. L’idea di Hiromitsu Nakauchi, che guida i team dell’Università di Tokyo e della Stanford University in California, è quella di creare embrioni di animali che contengono cellule staminali umane, con l’obiettivo di arrivare a ‘fabbriche’ di organi da usare per i trapianti. Nakauchi 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, 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 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. 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 e per il prossimo mese è prevista l’approvazione finale da parte del ministero. Nakauchi afferma di voler procedere per step. Inizialmente, lo scienziato coltiverà 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 i medesimi 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. Per Nakauchi si tratta di preoccupazioni già 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.
Le premesse fanno 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 fosse anche lontanamente simile ad un organo. Un problema dovuto alla distanza genetica tra uomo e pecora, afferma Nakauchi.
L’idea sembra quasi semplice, ma finora i problemi sono stati numerosi. 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”. 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, tutto ciò per poterne invertire il processo
Si tratta di uno studio “estremamente interessante, pensato da un grande scienziato che, per aver ottenuto il via libera dal governo giapponese, deve aver proposto un protocollo rigoroso. Certo è, però, che le ‘chimere’ in grado di produrre organi da usare nei trapianti non sono dietro l’angolo: dobbiamo favorire al massimo la cultura della donazione, per dare risposta alle migliaia di italiani in attesa di un organo“. E’ quanto dichiarato dal genetista dell’Università di Roma Tor Vergata, Giuseppe Novelli, che commenta con l’Adnkronos Salute il via libera al primo studio nipponico per la messa a punto di embrioni uomo-animale. “Hiromitsu Nakauchi non è certo il primo venuto: lavora all’Università di Tokyo e alla Stanford University in California, e già in passato ha condotto studi di questo tipo. Proprio da un fallimento, ottenuto sulle pecore, nasce quest’ultimo esperimento: evidentemente – riflette Novelli – i dati ottenuti hanno consentito al gruppo di ricerca di poter ‘disegnare’ una sperimentazione che ha convinto il governo giapponese”. I rischi, con le ‘chimere’ uomo-animale, “sono legati in primo luogo alla possibilità che le cellule umane migrino. E finiscano dove non devono“.
“Abbiamo visto che le staminali in vitro non riescono a fare organi completi, dunque la strada più promettente è quella di usare queste cellule umane per sviluppare organoidi nell’animale, e poi trapiantarli sull’uomo“. Certo, l’idea di animali con cellule umane può lasciare sgomenti: “Ecco perché il team si preoccupa che queste cellule non migrino, progettando esemplari privi dell’organo da ‘costruire’ e poi trapiantare: si sta tentando con il pancreas. Restano però numerose questioni aperte: quale animale è più adatto a sviluppare organi umani, il maiale o la pecora? E poi riusciremo davvero a superare le barriere di specie? Infine questo tipo di trapianto sarà sicuro per il ricevente?”. Dunque, secondo Novelli “ci sono ancora molte domande in attesa di risposta: l’applicazione di organi da ‘chimere’ per le persone in attesa di trapianto – conclude il genetista – è ancora lontana, parliamo di decine di anni di ricerca”.
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