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11 Ottobre 2018
18:48

Nati i primi topi da genitori dello stesso sesso: creati con editing genetico e staminali

Biologi dell’Accademia Cinese delle Scienze per la prima volta nella storia della ricerca hanno fatto nascere topolini in salute da due mamme, senza sfruttare codice genetico maschile. La tecnica utilizzata, che ha ricevuto aspre critiche dai colleghi americani ed europei, si basa su editing genetico e cellule staminali.
A cura di Andrea Centini
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Credit: Leyun Wang
Credit: Leyun Wang

Per la prima volta nella storia della ricerca sono stati fatti nascere dei topolini sani sfruttando il solo DNA di due madri, senza l'intervento di materiale genetico maschile. Secondo gli autori dell'esperimento, gli scienziati dell'Accademia Cinese delle Scienze di Pechino, alcuni dei topi sono cresciuti in perfetta salute e hanno dato vita a loro volta a prole sana e feconda. Esperimenti simili in passato avevano dato vita a esemplari con gravi anomalie. Si tratta di un traguardo controverso, aspramente criticato da diversi colleghi americani ed europei non solo per le finalità dello studio, ma anche perché ci sono dubbi sulle effettive condizioni di salute dei topi e sui risultati ottenuti.

Ma come hanno fatto a far nascere dei cuccioli senza apporto di DNA maschile? Gli scienziati cinesi, guidati dal biologo dello sviluppo Qi Zhou, hanno eliminato sequenze chiave del DNA da cellule staminali embrionali (aploidi) prelevate da topi femmina e le hanno fuse con una cellula uovo per fecondarlo. Più facile a dirsi che a farsi, dato che Qi Zhou e colleghi hanno dovuto applicare sofisticate tecniche di editing genetico per ottenere il risultato sperato. In parole semplici, le sequenze chiave di cui sopra si attaccano al DNA come un'etichetta e sono in grado di disattivare i geni: esse sono silenziate o attivate nel materiale genetico a seconda del sesso; quando uovo e spermatozoo si fondono le etichette “incrociano” perfettamente e danno vita a un embrione vitale.

Gli scienziati cinesi hanno “ritagliato” queste etichette nelle cellule staminali embrionali di una femmina e hanno fatto in modo che si incastrassero alla perfezione con la cellula uovo di un'altra femmina, mimando in pratica il comportamento di uno spermatozoo. L'esperimento, benché sorprendente, è stato tutto fuorché un successo in termini statistici. I 210 embrioni prodotti con questa tecnica, infatti, hanno dato vita solo a 29 topolini. Quelli sopravvissuti hanno tuttavia originato prole feconda che si è riprodotta col metodo “tradizionale”. Qi Zhou e colleghi hanno provato – senza successo – a ottenere lo stesso risultato anche usando le sole cellule maschili, attraverso una tecnica più complessa. Sono riusciti a far nascere solo alcuni topolini, ma sono tutti morti dopo un paio di giorni.

L'esperimento è stato condotto per capire il motivo per cui la riproduzione nei mammiferi è strettamente legata al sesso tra maschio e femmina. In molte altre specie come pesci, uccelli, anfibi, rettili e numerosi invertebrati esiste infatti la partenogenesi, che permette la riproduzione asessuata. In realtà alcuni pensano che una simile tecnica, in futuro, possa essere sfruttata per permettere di avere figli anche alle coppie omosessuali. Ma prima di arrivare all'applicazione clinica, oltre a valutare eventuali limiti etici ne va garantita l'assoluta sicurezza della procedura.

Lo studio cinese non ha lasciato indifferenti gli esperti di biologia dello sviluppo. "Si tratta di uno studio interessante e tecnicamente molto raffinato, che ci permette di identificare le parti del genoma materno e paterno che contribuiscono al corretto sviluppo dell'embrione", ha dichiarato all'ANSA il professor Carlo Alberto Redi, direttore del Laboratorio di Biologia dello Sviluppo dell'Università di Pavia. "Questo ci aiuterà a capire cosa va storto nelle patologie dello sviluppo perinatale e in che modo influiscono i fattori ambientali: si potranno avere applicazioni utili sia nella medicina riproduttiva umana sia in campo veterinario, per aumentare la produttività degli allevamenti".

“La maggior parte – se non tutti – degli embrioni che hanno creato erano anormali e non potevano sopravvivere”, ha dichiarato Jacob Hanna, un genetista molecolare presso l'Istituto di scienza Weizmann (Israele). Gli ha fatto eco il professor Allan Spradling, un biologo dello sviluppo alla Carnegie Institution for Science di Baltimora, nel Maryland: “Non penso che la tecnica porterà a persone che dal punto di vista genetico hanno due madri o due padri come una cosa di routine. Non la capiamo abbastanza bene, e potrebbe essere troppo rischioso portarla così lontano”. I dettagli della ricerca cinese sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Cell Stem Cell.

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