Gli scienziati hanno coltivato con successo per la prima volta embrioni di scimmia contenenti cellule umane, l’ultima pietra miliare di un campo in costante crescita, che ha sollevato ovvie questioni etiche.

Come descritto nell’articolo, pubblicato il 15 aprile sulla prestigiosa rivista Cell, il team ha iniettato cellule staminali umane in embrioni di scimmia, e li ha osservati crescere. Tre embrioni sono sopravvissuti fino a 19 giorni dopo la fecondazione.

I ricercatori sperano che gli ibridi uomo-animale – noti come chimere – possano:

1. fornire modelli sperimentali migliori sui quali testare i farmaci;

2. essere sfruttati per coltivare organi umani per i trapianti.

Già nel 2017, questo team aveva generato una serie di ibridi: cellule umane erano state iniettate in embrioni di suino e di mucca, e cellule di topo in embrioni di ratto. Poi, nel 2019, è stato il primo a dimostrare di poter coltivare embrioni di scimmia in laboratorio fino a 20 giorni dopo la fecondazione.

Quest’ultimo lavoro ha raccolto però pareri contrastanti nel mondo della ricerca. Alcuni mettono in dubbio la necessità di esperimenti che utilizzano primati strettamente imparentati (uomo e scimmia): infatti è improbabile che questi animali vengano utilizzati come modello sperimentale nella stessa maniera come lo sono i topi e roditori in generale. Infatti, le scimmie sono protette da regole etiche di ricerca più rigide rispetto ai roditori. “Ci sono esperimenti molto più sensati in quest’area delle chimere come fonte di organi e tessuti”, afferma Alfonso Martinez Arias, biologo dello sviluppo presso l’Università Pompeu Fabra di Barcellona. Gli esperimenti con altri animali, come maiali e mucche, sono “più promettenti e non rischiano di sfidare i confini etici“, afferma.

Perché sfidare le regole etiche e l’opinione pubblica? Non si possono continuare gli esperimenti con altre chimere che non coinvolgono le scimmie? I tentativi di coltivare ibridi uomo-topo sono ancora preliminari e le chimere devono diventare più robuste e sane prima di poter essere utilizzate. Gli scienziati sospettano che tali ibridi potrebbero avere problemi a svilupparsi perché le due specie sono evolutivamente distanti, quindi le cellule faticano a comunicare (come se parlassero linguaggi completamente diversi). Invece, l’osservazione della comunicazione cellulare nella chimera dell’embrione scimmia-uomo (che coinvolge due specie più strettamente correlate) potrebbe suggerire alcune strategie per migliorare le chimere dei futuri modelli uomo-topo.

Nello studio in questione, i ricercatori hanno fecondato le cellule uovo estratte dalle scimmie Macaca fascicularis e le hanno mantenute in coltura. Sei giorni dopo la fecondazione, il team ha iniettato cellule staminali pluripotenti umane in 132 embrioni. Queste cellule possono differenziarsi in diversi tipi di cellule. Ciascuno degli embrioni ha sviluppato combinazioni uniche di cellule umane e di scimmia e si è deteriorato a velocità variabili: dopo 11 giorni dalla fecondazione, 91 embrioni erano vivi; dopo 17 giorni erano rimasti 12 embrioni e dopo 19 solo 3. Questo dimostra che le cellule staminali pluripotenti umane possono essere incorporate negli embrioni di scimmia, nonostante il numero di embrioni sia rapidamente precipitato.

Nel frattempo, la regolamentazione del settore si sta adeguando: a maggio, la Società Internazionale per la Ricerca sulle Cellule Staminali (ISSCR) dovrebbe pubblicare linee guida aggiornate al riguardo. I cambiamenti nelle regole riguarderanno specialmente scimmie e chimere umane. Molti paesi – inclusi gli Stati Uniti, il Regno Unito e il Giappone – permettono una ricerca limitata sulle chimere che coinvolgono cellule umane. Però, ad esempio, nel 2019 il Giappone ha revocato il divieto di svolgere esperimenti con embrioni animali contenenti cellule umane e ha iniziato a finanziare tale tipologia di lavoro.

Nel 2015, il National Institute of Health (NIH) degli Stati Uniti aveva annunciato una moratoria sui finanziamenti federali per gli studi in cui le cellule umane sarebbero state iniettate in embrioni animali. Nel 2016, l’agenzia di finanziamento aveva proposto di revocare il divieto, ma di limitare la ricerca agli ibridi creati dopo la gastrulazione, quando il sistema nervoso iniziale inizia a formarsi. Però, più di quattro anni dopo, il divieto di finanziamento è ancora in vigore. Un portavoce dell’NIH afferma che l’agenzia è in attesa dell’aggiornamento dell’ISSCR di maggio per adeguare la loro posizione, senza però menzionare nulla sulle tempistiche.

Fonti

https://www.nature.com/articles/d41586-021-01001-2

https://www.cell.com/action/showPdf?pii=S0092-8674%2821%2900305-6