Embrione di topo con cuore pulsante creato in provetta: perché è un risultato storico
Per la prima volta nella storia della ricerca gli scienziati hanno creato un embrione di topo con un cuore che batte sviluppatosi completamente in una piastra (o capsula) di Petri, un “recipiente” da laboratorio. Il rivoluzionario sistema biologico è stato realizzato a partire da cellule staminali embrionali che sono state sapientemente orchestrate dagli studiosi; l'embrione ottenuto non può dar vita a un topo vivo e vegeto poiché mancano diverse componenti fondamentali alla sua “nascita”, come ad esempio la porzione anteriore del cervello, tuttavia si tratta di uno dei risultati più complessi e avanzati nel campo della ricerca biologica. L'obiettivo degli scienziati è permettere la coltivazione di organi umani perfettamente funzionanti in laboratorio, un traguardo che metterebbe la parola fine alle lunghe liste d'attesa per i trapianti e che potrebbe salvare la vita a centinaia di migliaia di persone.
A sviluppare l'embrione di topo è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati americani dell'Università della Virginia, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi dell'Istituto di Genetica e Dipartimento di Genetica dell'Università di Zhejiang (Cina) e del Dipartimento di Biologia Cellulare dell'Università Statale di Campinas (Brasile). Gli scienziati, coordinati dalla professoressa Christine Thisse, docente di Biologia presso l'ateneo di Charlottesville, hanno ottenuto questo straordinario risultato – il più sofisticato di un mammifero mai ottenuto – istruendo le cellule staminali embrionali a organizzarsi in modo preciso e sincronizzato.
“Guardare un embrione svilupparsi è una cosa meravigliosa”, ha dichiarato la professoressa Thisse in un comunicato stampa. “L'aspetto sorprendente è che possiamo ottenere la varietà di tessuti presenti in un autentico embrione di topo. Il modello mostra che siamo in grado di indurre le cellule a eseguire programmi di sviluppo complessi nella giusta successione di passaggi”, ha aggiunto la scienziata. Per ottenere un risultato del genere, infatti, non serve solo “mescolare” le cellule giuste, ma vanno organizzati anche i segnali cellulari che avviano la produzione di questo o quel tessuto e la posizione spaziale di ciascun gruppo di cellule. Gli scienziati hanno dovuto attingere a piene mani da decenni di ricerca biologica per giungere a un modello biologico così raffinato e vicino a quello reale. “Abbiamo trovato un modo per istruire gli aggregati di cellule staminali ad avviare lo sviluppo embrionale. In risposta a questa istruzione controllata, gli aggregati si sviluppano in entità simili a embrioni in un processo che ricapitola i passaggi embrionali uno per uno”, ha aggiunto con orgoglio la scienziata.
Un organo umano come l'intestino, spiegano gli autori dello studio, si compone di cellule che si organizzano per formare un tubo cavo. Ma senza muscoli, vasi sanguigni e nervi che controllano le sue funzioni risulta del tutto inutile. Per questo l'unico modo per creare repliche di organi umani funzionanti è necessario organizzare più precursori cellulari e istruirli affinché svolgano il proprio compito. Il sistema biologico messo a punto dalla professoressa Thisse e dai colleghi presenta una grande varietà di tessuti, un cuore pulsante ma soprattutto un'organizzazione puntuale attorno alla notocorda, il precursore della colonna vertebrale. È un risultato considerato “enorme”. “Questo è stato un grande salto per noi, ma dimostra che se hai un'idea solida, può essere utilizzata per superare le barriere e può essere sviluppata per altri scopi. Lo dico per gli studenti: niente è definitivo, c'è spazio per saperne di più e per risolvere i problemi”, ha chiosato l'autrice principale dello studio. I dettagli della ricerca “Construction of a mammalian embryo model from stem cells organized by a morphogen signalling centre” sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Nature Communications.
