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Messaggi contrastanti: la ricerca sugli embrioni di scimmie umane è etica? | Cellule staminali

W.Il dio del mare, Poseidone, il re Minosse, il re di Creta, offrì in sacrificio un toro meraviglioso e non riuscì a ucciderlo. Con rabbia, Poseidone incantò Pasifae, la moglie di Minosse, perché fosse pieno di lussuria per la creatura. Come risultato del loro accoppiamento tra specie diverse, il mostro dalla testa di toro era il Minotauro.

Gli ibridi di umani e animali si riuniscono in miti e leggende: centauri, sirene e capre dai piedi di capra. Siamo incuriositi ea disagio con i confini che ci separano dagli altri animali e se hanno perdite.

Così Un rapporto recente Da una squadra negli Stati Uniti e in Cina Embrioni contenenti una miscela di cellule umane e di scimmia Mina un’antica linea di serie. Che tipo di ibridi esotici stiamo producendo e perché?

Le entità viventi che contengono cellule o tessuti di più di una specie sono tecnicamente chiamate chimere – il nome della mitica bestia descritta da Omero in L’Iliade Come “il leone e il serpente nella parte posteriore e la capra nel mezzo”.

Sappiamo da molto tempo che questi animali in stile mosaico sono possibili. E sono con una miscela di tessuti di capra e pecora, si chiama geep e ha una testa di capra ma il corpo di una pecora lanosa, È stato segnalato nel 1984. Le chimere sono generalmente prodotte trasferendo cellule staminali, che sono in grado di crescere in una gamma di tipi di tessuto, da un tipo a un altro embrione. In alcune condizioni, le cellule estranee possono continuare a crescere e prosperare nel loro nuovo ospite.

L’ansia sollevata da tali macchie biologiche è considerevolmente più forte quando le chimere contengono cellule umane. Ma anche questi sono noti da anni. Le cellule staminali embrionali umane sono state introdotte in precedenza Embrioni di pecora E il il topoE il Coniglio e maiale Gli embrioni. Alcune di queste cellule possono sopravvivere per diversi giorni.

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Esperienze come questa possono evocare orribili echi dello scienziato pazzo indipendente Dr. Morrow, che “ha reso gli animali umani” chirurgicamente. Ma ci sono buone ragioni per loro. In particolare, la carenza di organi umani come i reni per il trapianto – che porta a molte morti prevenibili a causa di insufficienza d’organo – può essere risolta coltivando organi “umani” negli animali.

Diversi anni fa, i biologi giapponesi Hiromitsu Nakuchi e Toshihiro Kobayashi hanno escogitato un trucco per iniettare cellule in un altro tipo di embrione in modo che si sviluppassero proprio nell’organo desiderato. Hanno creato una “nicchia” per le cellule estranee modificando geneticamente gli embrioni animali in modo che non potessero coltivare l’organo bersaglio – il fegato, per esempio – da soli. L’embrione utilizzerà quindi le cellule staminali ospiti per produrlo.

Questa tecnica ha dimostrato di far crescere organi nei topi, come il pancreas, nei topi e viceversa. Ma è chiaro che i furetti non possono essere ospiti di organi umani completamente sviluppati. Quindi hai bisogno di un animale più grande. Nel 2017, un team guidato da Juan Carlos Izpisua Belmonte presso il Salk Institute di La Jolla, in California, ha dimostrato che Le cellule staminali umane aggiunte agli embrioni di suino possono vivere fino a quattro settimane.

Ma in contrasto con le campane di topo fittizio, le cellule umane sono cresciute solo in proporzioni piccole e in diminuzione: non sufficienti per generare tessuti e organi umani. “È stato un risultato deludente”, dice John Wu, che era un ricercatore post-dottorato nel team di Salk e ora lavora presso il Southwestern Medical Center dell’Università del Texas a Dallas. “Perché è così difficile per le cellule umane sopravvivere?”

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Sono Arezzo
La Chimera di Arezzo, una statua in bronzo del V secolo a.C. raffigurante un’illusione della mitologia greca, raffigura in parte un leone, in parte una capra e un serpente. Foto: storia della scienza / immagini scientifiche

Izpisua Belmonte lo sospetta perché siamo così vicini ai maiali: il nostro ramo dell’albero evolutivo si è discostato dal loro ramo 90 milioni di anni fa. Questo è il motivo per cui lui ei suoi colleghi, insieme al gruppo Weizhi Ji dell’Università di scienza e tecnologia di Kunming nello Yunnan, in Cina, hanno creato i corpi di una scimmia umana. Poiché la nostra relazione evolutiva con le scimmie (i ricercatori usavano i macachi) è più stretta – si sono discostati da noi circa 20-30 milioni di anni fa – i ricercatori hanno scoperto che i due tipi di cellule possono andare d’accordo meglio e sperano di scoprire di più su ciò che promuove il loro Compatibilità. “Se potessimo riconoscere la diafonia tra le cellule, potremmo essere in grado di migliorare la funzione dei suini”, dice Wu.

Dei 132 embrioni chimerici che i ricercatori hanno realizzato e impiantato in una piastra, la maggior parte di loro è morta prima del 17 ° giorno dopo la fecondazione. Solo tre di loro erano vivi il diciannovesimo giorno. Ma i ricercatori affermano che nel complesso, sembra che le cellule umane si integrino meglio con le cellule di scimmia di quanto non facciano negli embrioni di maiale. Molti embrioni hanno ancora circa il 4-7% di cellule umane entro il quindicesimo giorno.

Ciò significa che le delusioni umane e scimmiesche possono essere in grado di supportare miscele più intime e complete dei due tipi di cellule, con una minore capacità di prevedere dove potrebbero infine crescere. Nakauchi, che attualmente lavora alla Stanford University in California, afferma che l’etica di tali esperimenti è irta di pericoli se si traducono in “animali misteriosi, come un maiale con una faccia umana o un cervello umano”. Ciò potrebbe essere impossibile anche in linea di principio, data la distanza evolutiva tra i maiali e gli esseri umani, ma è meno chiaro per i primati. Quindi dovremmo evitare di produrre heim uomo-animale con una grande componente umana, dice – e forse usando cellule staminali umane geneticamente modificate che non possono produrre cellule cerebrali. Wu è d’accordo, ma conferma che non intendono mai impiantare nessuno dei loro embrioni fantasma per un ulteriore sviluppo in ogni caso – l’obiettivo non è quello di far crescere organi umani nelle scimmie. Non pensa che questo dovrebbe essere pensato se non sappiamo dove potrebbero finire le cellule umane.

“Ciò che conta per me è dove vanno le cellule umane e quante”, dice la biologa Marta Shahbazi, che lavora allo sviluppo di embrioni presso l’Università di Cambridge. Se li limitiamo esclusivamente a un organo importante, come il pancreas, va bene: un topo ha un pancreas fatto di cellule umane che non è nel senso di “umano”. Ma per un topo che ha cellule staminali umane sparse ovunque tutti i tessuti, la risposta non è così chiara. Le cose si fanno più sfocate “.

Alfonso Martinez Arias, un biologo evoluzionista dell’Università Pompeo Fabra di Barcellona, ​​ritiene comunque che le affermazioni di Ispisoa Belmonte e colleghi siano completamente esagerate. Si crede che tutto ciò che hanno realmente dimostrato sia che quando alcune cellule umane vengono aggiunte agli embrioni di scimmia, muoiono. “Se aggiungi alcune cellule estranee che rendono difficile la sopravvivenza dell’embrione, cosa hai imparato da una specie biologica un po ‘malata?” Chiesto.

Dice: “Le fantasie dell’uomo e della scimmia non arriveranno presto, e potrebbero non arrivare mai”. “In ogni caso, non ne abbiamo bisogno – né per rispondere a domande biologiche, né per risolvere i problemi associati ai donatori di organi”.

Topo, ratto ratto, ratto ratto illusione e topo.
Topo, ratto ratto, ratto ratto illusione e topo. Foto: Tomoyuki Yamaguchi / Nakauchi et al. / University of Tokyo

Anche se così fosse, altre fantasie umane e animali arriveranno sicuramente. Tuttavia, è vietato in molti paesi. Nakuchi si è trasferito dal Giappone agli Stati Uniti per sfuggire a tali restrizioni, ironia della sorte solo che ha dovuto affrontare una moratoria sui finanziamenti federali per questo tipo di ricerca nel 2015. Il divieto è stato revocato in Giappone nel 2019, ma anche così Nakuchi afferma che le nuove linee guida lo fanno “E ‘praticamente molto difficile ottenere l’approvazione.” Frustrato da questa riserva: “Gli organi trapiantati negli animali possono cambiare la vita di migliaia di persone che soffrono di insufficienza d’organo. Non capisco perché la resistenza continui”. Ispisoa Belmonte insiste sul fatto che il suo lavoro sulla chimera della scimmia umana “ha prestato la massima attenzione alle considerazioni etiche”.

Alcune questioni sono coperte dalle normative vigenti, ad esempio per quanto riguarda il benessere degli animali: non sarebbe etico utilizzare i maiali per lo sviluppo degli organi umani se un animale soffre di conseguenza. E poiché le cellule staminali embrionali umane sono generalmente prelevate da embrioni IVF in eccesso donati per la ricerca, ai donatori dovrebbe essere detto se le cellule saranno utilizzate per uno scopo così controverso. “Questo uso particolare del tessuto umano può essere qualcosa che i donatori troverebbero particolarmente difficile”, afferma Hank Greeley, specialista in bioetica e diritto presso la Stanford University.

Tuttavia, non è facile sapere chi dovrebbe orchestrare questa ricerca o quali regole applicare. Nel Regno Unito, l’Autorità per la fecondazione umana e l’embriologia, istituita nel 1990 in seguito alla fecondazione in vitro, regola il lavoro sugli embrioni umani, ma non ha giurisdizione per il lavoro relativo alle cellule staminali umane trasferite in embrioni animali. Invece, dice Shahbazi, ciò richiederà l’approvazione del comitato direttivo della banca delle cellule staminali del Regno Unito.

Queste strutture non prestano attenzione a quanto “umana” sia l’illusione. Shahbazi afferma che un embrione animale contenente l’80% di cellule umane è un’entità completamente diversa da uno con il 5%. Inoltre, è possibile in linea di principio creare tende in cui l’embrione animale diventa semplicemente l’abitazione di un organismo in via di sviluppo composto esclusivamente da cellule umane. Potrebbe essere impiantato qualcosa di simile nel grembo di una mucca o di un gorilla? Chiaramente non è impossibile.

I globuli umani (rossi) intarsiano un embrione di scimmia cresciuto in laboratorio.
I globuli umani (rossi) intarsiano un embrione di scimmia cresciuto in laboratorio. Foto: Weizhi Ji / Kunming University of Science and Technology

Forse l’utero non sarà necessario. Recentemente, ha riferito una squadra in Israele Trasportare gli embrioni di topo in contenitori di vetro Riempito con mezzo nutritivo fino alla metà dell’intero periodo di gravidanza: il cuore stava pompando sangue e gli arti iniziarono a formarsi. “In teoria, si potrebbe applicare questo metodo all’impianto di falsi embrioni di topo umano e al raggiungimento degli stadi embrionali”, dice Shahbazi.

Vede questo potenziale di sviluppo come un Rubicone etico. Finché gli embrioni chimerici non possono svilupparsi oltre uno stadio relativamente precoce, non vedono alcun problema. “Mi sentirei a mio agio se un embrione immaginario venisse trasferito da un topo umano a un topo ricevente femmina e gli fosse permesso di svilupparsi fino alla maturità? No. Per me c’è un limite”.

Sebbene sia possibile immaginare gli orrori della fantascienza come i maiali con il cervello umano, non c’è un motivo chiaro per tentare un simile esperimento. E quando la ricerca ha un obiettivo umano ben motivato, come produrre organi umani per il trapianto o acquisire una migliore comprensione dello sviluppo dell’embrione per affrontare i problemi di fertilità o le cause dell’aborto spontaneo, allora il divieto basato sull’avversione istintiva deve considerare i potenziali benefici persi. “La coltivazione di organi umani nei suini, in caso di successo, salverebbe molte vite”, dice Greeley. Infine, “Stiamo facendo questi studi per comprendere e migliorare la salute umana”, afferma Izpiswa Belmonte.

Tuttavia, semplicemente non possiamo sperare che tutti gli scienziati abbiano la migliore motivazione. Alcuni potrebbero semplicemente voler creare un tocco di auto-vanteria. Prendiamo, ad esempio, il biologo dissidente greco-cipriota che, nel 2003, affermò di aver creato Un embrione di kimiri è una mucca umana In teoria potrebbe essere impiantato nell’utero di una donna. O il ricercatore cinese He Jiankui, che nel 2018 ha scioccato il mondo utilizzando l’editing genetico – con conseguenze e rischi sconosciuti – su embrioni umani impiantati per fecondazione in vitro.

A questo punto, dice Shahbazi, non è difficile immaginare una situazione in cui le linee guida etiche e legali non riflettano “la complessità della biologia”. La Società internazionale per la ricerca sulle cellule staminali presenterà questo mese linee guida riviste per la ricerca sulle cellule staminali, comprese le chimere umane e animali. Wu accoglie con favore questa possibilità e afferma che è più facile fare il lavoro quando è chiaro cosa è e cosa non è permesso. “Il pubblico dovrebbe anche sapere che ci sono delle linee guida e che quel tipo di lavoro non è fuori controllo”, dice.

Fino a poco tempo fa, le chimere umane e animali erano semplicemente il materiale del mito e del folklore: non erano certo una buona base per formulare giudizi morali. Tuttavia, la storia delle deliberazioni nel concetto ausiliario mostra che tali storie hanno una pericolosa tendenza a influenzare le nostre percezioni quando non è disponibile nulla di meglio. Greeley dice che le questioni richiedono una discussione comunitaria di vasta portata. Ma saranno in grado di stare al passo con la scienza?