Alcuni embrioni insoliti potrebbero presto crescere in Giappone: quelli degli ibridi di topo umano e di ratto umano, riportano fonti di notizie.
Un gruppo di ricerca in Giappone ha ricevuto l'approvazione da un comitato del governo giapponese il 24 luglio per andare avanti con un esperimento che inserirà un tipo di cellule staminali umane (cellule che possono trasformarsi in quasi tutte le cellule) in embrioni di animali.
Una volta all'interno degli embrioni, le cellule umane - chiamate cellule staminali pluripotenti indotte (iPS) - possono crescere in organi specifici. Se tutto va bene, i ricercatori hanno in programma di far crescere organi umani in altri animali, come i maiali. Forse questi organi potrebbero un giorno essere usati per i trapianti di organi nelle persone, hanno detto i ricercatori.
"Personalmente ho pensato che fosse molto eccitante" che il governo giapponese approvasse questo progetto, ha affermato Ronald Parchem, assistente professore di neuroscienze al Baylor College of Medicine di Houston, che non è coinvolto nella nuova ricerca. "Ha un enorme potenziale per aiutare molte persone che soffrono di un'ampia varietà di malattie o che necessitano di diversi tipi di tessuto o di sostituzione di organi".
Vi sono, tuttavia, questioni scientifiche ed etiche che possono sorgere man mano che questa ricerca avanza.
Come siamo arrivati qui
Il Giappone ha fatto notizia a marzo, quando il paese ha annullato il divieto di far crescere cellule umane negli embrioni di animali oltre il giorno 14 dell'esistenza di un embrione e di trapiantare quegli embrioni nell'utero di un animale surrogato. Questa inversione è stata un grosso problema per Hiromitsu Nakauchi, un biologo di cellule staminali dell'Università di Stanford e dell'Università di Tokyo, che ha perseguito questa linea di ricerca per più di un decennio, secondo la rivista Nature.
Ora, in attesa dell'approvazione ufficiale del prossimo mese da parte del Ministero giapponese per l'Istruzione, la Cultura, lo Sport, la Scienza e la Tecnologia, la ricerca di Nakauchi potrebbe essere la prima approvata secondo le nuove linee guida del Giappone, secondo Nature.
Se viene concessa l'approvazione, ha detto Nakauchi, ha intenzione di andare avanti a piccoli passi, programmando prima gli embrioni di topo e di ratto di non far crescere un pancreas. Nakauchi trasferirà quindi le cellule iPS umane in quegli embrioni, con la speranza che le cellule impiantate accettino la sfida, facendo crescere in realtà un pancreas "umano" negli embrioni di roditori.
Una volta che gli embrioni si sviluppano e nascono come topi e topi a tutti gli effetti, i ricercatori hanno in programma di trascorrere fino a due anni a monitorare i piccoli. Questa fase è fondamentale, in quanto il governo ha posto alcune restrizioni sfumate alla ricerca. Ad esempio, se gli scienziati trovano cellule umane in oltre il 30% dei cervelli di roditori, gli scienziati devono interrompere l'esperimento. Questo per garantire che un animale "umanizzato" non nascerà, ha riferito il sito di notizie ScienceAlert.
Topo umanizzato?
Il termine umanizzato è vago. Ma, in sostanza, alcuni scienziati ed etici sono preoccupati che se troppe cellule umane si insinuano nel cervello del topo, allora "quel cervello del topo potrebbe in qualche modo cambiare la cognizione o l'abilità mentale", ha detto Parchem a Live Science. "In realtà non sappiamo cosa accadrà. La nostra formazione suggerisce che è molto improbabile che tu ottenga un topo con qualità umane ... Ciò che potresti scoprire è che c'è più ripiegamento nel cervello o c'è più di un tipo di neurotrasmettitore. "
In altre parole, è improbabile che il topo ibrido abbia comportamenti umani. Piuttosto, il topo potrebbe avere alcune caratteristiche molecolari simili all'uomo, ha detto Parchem.
Ma anche questo scenario è improbabile, ha detto Nakauchi. In un precedente esperimento, ha messo cellule iPS umane in un uovo di pecora fecondato e poi ha trapiantato questo embrione in una pecora della Stanford University. Le cellule umane trapiantate non hanno trasformato l'embrione in una strana creatura umano-pecora, ha detto. (L'embrione ibrido non è stato portato a termine; è stato distrutto dopo 28 giorni di sviluppo.)
"Il numero di cellule umane cresciute nei corpi delle pecore è estremamente ridotto, come 1 su migliaia o 1 su decine di migliaia", ha detto Nakauchi a The Asahi Shimbun, un comunicato giapponese. "A quel livello, un animale con un volto umano non nascerà mai."
Il suo team prevede inoltre di provare l'esperimento con altri organi, tra cui fegati e reni umani, secondo quanto riferito da The Asahi Shimbun.
Domande scientifiche ed etiche
Il metodo di Nakauchi è scientificamente valido, in quanto non prevede solo l'inserimento delle cellule di una specie nell'embrione di un'altra specie - qualcosa che non sempre funziona. E quando lo fa, il risultato finale è noto come chimerismo, una miscela di cellule di due o più organismi.
"Ogni volta che prendi una specie e la mischi con un'altra, la specie ospite generalmente fa meglio", ha detto Parchem. "Se prendi una cellula di ratto e la metti in una blastocisti di topo, le cellule di topo sono in svantaggio. Ecco perché, in generale, il chimerismo è molto basso."
Tuttavia, quando un intero organo, come un pancreas, viene espulso nell'ospite, le cellule introdotte delle altre specie hanno una possibilità. "Non devono competere per generare il pancreas", ha detto Parchem. "E poi, queste altre specie di cellule possono quindi contribuire con una grande proporzione di cellule che generano un particolare tessuto o organo. Altrimenti, non è molto probabile."
Parchem ha osservato che gli scienziati hanno sperimentato il chimerismo in animali non umani - specialmente quelli che sono strettamente correlati tra loro, come quaglie e polli - per decenni, poiché aiuta i ricercatori a conoscere la biologia dello sviluppo. Ma "la nostra capacità di realizzare chimere umane è in realtà molto scarsa", ha detto. "Tutte le prove dicono che le cellule umane si incorporano molto male in altre specie che abbiamo visto, come maiale, topo, ratto e pecora."
Gli esperimenti sulla chimera umana potrebbero avere più successo se gli altri animali sono primati non umani, che sono più strettamente correlati alle persone rispetto ad altri animali da laboratorio. Ma Parchem ha affermato di non aver mai sentito parlare di un simile esperimento, che "è ovviamente molto più irto di preoccupazioni etiche" rispetto ai test su topi o pecore, ha detto.
Per ora, gli scienziati dovranno vedere come progrediscono gli esperimenti di Nakauchi. Come ha detto Nakauchi ad Asahi Shimbun, "Non ci aspettiamo di creare immediatamente organi umani, ma questo ci consente di avanzare la nostra ricerca sulla base del know-how che abbiamo acquisito fino a questo punto".
Negli Stati Uniti, gli ibridi uomo-animale sono stati realizzati ma mai portati a termine, secondo quanto riportato da Nature. Inoltre, tale ricerca deve essere finanziata privatamente negli Stati Uniti, poiché nel 2015 il National Institutes of Health ha messo una moratoria sul pagamento di tale ricerca.
