Niente ovulo né spermatozoo: ecco il primo embrione umano sintetico

Sono stati creati embrioni umani sintetici a partire da cellule staminali, senza quindi ovuli e spermatozoi.

Embrione sintetico

Ad annunciarlo è stata Magdalena Zernicka-Goetz, scienziata dell’Università di Cambridge e del California Institute of Technology, in occasione del meeting annuale dell’International Society for Stem Cell Research a Boston. L’obiettivo della scienziata e del suo team è quello di avere un modello, molto simile agli embrioni nelle prime fasi dello sviluppo umano, per lo studio delle malattie genetiche e delle cause biologiche degli aborti ricorrenti.

Il tema etico

Tuttavia, il lavoro di ernicka-Goetz solleva anche seri problemi etici e legali. Gli embrioni sviluppati non hanno un cuore pulsante o un cervello, ma includono cellule che normalmente andrebbero a formare la placenta, il sacco vitellino e l’embrione stesso. Non c’è alcuna prospettiva a breve termine che gli embrioni sintetici vengano utilizzati in clinica. Sarebbe illegale impiantarli nell’utero di un paziente e non è ancora chiaro se queste strutture possano continuare a maturare oltre le prime fasi di sviluppo.

Agli scienziati è consentito coltivare embrioni in laboratorio solo fino a un limite legale di 14 giorni. Per studiare lo sviluppo dell’embrione in seguito oggi si possono solo osservare le immagini di una gravidanza e studiare gli embrioni donati per la ricerca. «L’idea è che se si modella davvero il normale sviluppo embrionale umano utilizzando le cellule staminali, è possibile ottenere un’enorme quantità di informazioni su come inizia lo sviluppo, cosa può andare storto, senza dover utilizzare embrioni precoci per la ricerca», spiega Robin Lovell-Badge, responsabile dell’unità di biologia delle cellule staminali e della genetica dello sviluppo presso il Francis Crick Institute di Londra. In passato, il team di Zernicka-Goetz e un altro gruppo di ricerca presso l’Istituto Weizmann in Israele hanno dimostrato che le cellule staminali dei topi potrebbero essere incoraggiate ad autoassemblarsi in strutture embrionali precoci con un tratto intestinale, l’inizio di un cervello e un cuore pulsante. Da allora, è in corso una gara per tradurre questo lavoro in modelli umani e diversi team sono stati in grado di replicare le primissime fasi di sviluppo.

I dettagli completi dell’ultimo lavoro del laboratorio Cambridge-Caltech devono ancora essere pubblicati su una rivista. Ma, parlando al meeting, Zernicka-Goetz ha parlato di «coltivazione» degli embrioni a uno stadio appena superiore all’equivalente di 14 giorni di sviluppo per un embrione naturale.
Le strutture modello realizzate, ciascuna cresciuta da una singola cellula staminale embrionale, hanno raggiunto la fase di sviluppo nota come gastrulazione, cioè quando l’embrione si trasforma dall’essere un foglio continuo di cellule alla formazione di linee cellulari distinte e all’impostazione delle assi di base del corpo. In questa fase, l’embrione non ha ancora un cuore pulsante, un intestino o un cervello in formazione, ma il modello ha mostrato la presenza di cellule primordiali che sono i precursori dell’ovulo e dello spermatozoo. Il lavoro degli scienziati evidenzia quanto rapidamente la scienza in questo campo abbia superato la legge e gli scienziati, nel Regno Unito e in altre parti del mondo, si stanno già muovendo per elaborare linee guida per regolare la ricerca sugli embrioni sintetici. C’è inoltre chi si chiede se queste strutture, in teoria, abbiano il potenziale di diventare una creatura vivente. Gli embrioni sintetici cresciuti da cellule di topo sembrano quasi identici agli embrioni naturali. Ma quando sono stati impiantati nei grembi delle femmine di topo, non si sono sviluppati in animali vivi. Ad aprile, i ricercatori in Cina hanno creato embrioni sintetici da cellule di scimmia e li hanno impiantati nei grembi di scimmie adulte, alcune delle quali hanno mostrato i primi segni di gravidanza ma nessun embrione ha continuato a svilupparsi oltre pochi giorni. Gli scienziati affermano che non è chiaro se l’ostacolo a uno sviluppo più avanzato sia meramente tecnico o abbia una causa biologica più importante. «Sarà difficile dire se c’è un problema intrinseco con loro o se è solo tecnico – sottolinea Lovell-Badge – ma questo potenziale sconosciuto ha reso urgente la necessità di una legislazione più forte».