Una scoperta che potrebbe rivoluzionare la medicina riproduttiva
Ricercatori dell’Oregon Health & Science University hanno messo a punto un metodo per produrre ovociti umani partendo da cellule della pelle. Per ora si tratta di un esperimento, ma è già evidente quanto possa trasformare radicalmente il trattamento dell’infertilità e persino il concetto stesso di genitorialità.
Come funziona la trasformazione di una cellula cutanea in ovocita
Tutto ha inizio da una normalissima cellula della pelle. Al suo interno si trova il patrimonio genetico completo di una persona specifica. Gli scienziati estraggono con precisione il nucleo di questa cellula e lo trasferiscono in un ovocita donato, dal quale è stato preventivamente rimosso il materiale genetico originale.
Il risultato è una cellula uovo ibrida: citoplasma della donatrice e DNA proveniente dalla cellula cutanea del soggetto di interesse. Il problema è che questo ovocita presenta inizialmente 46 cromosomi, ovvero il corredo completo. Un ovocita naturale ne contiene invece 23, poiché deve successivamente unirsi ai 23 cromosomi dello spermatozoo.
Per questo motivo, i ricercatori hanno sviluppato un metodo artificiale per costringere la cellula a liberarsi della metà dei cromosomi, rendendo così possibile una fecondazione analoga a quella naturale.
La procedura della mitomeiosi
A tale scopo è stata ideata una procedura originale chiamata mitomeiosi, che combina elementi della divisione cellulare tipica della crescita tissutale (mitosi) con quelli che portano alla formazione delle cellule riproduttive (meiosi). La cellula viene portata in uno stato in cui si comporta come se stesse attraversando il processo naturale di formazione dell’ovocita.
Un ruolo fondamentale in questa meiosi artificiale è svolto dalla roscovitina, una sostanza che blocca gli enzimi responsabili del controllo del ciclo di divisione cellulare. Combinata con l’elettroporazione — un breve impulso elettrico che apre temporaneamente la membrana cellulare a determinate molecole — permette di indurre un tipo di divisione atipico.
Dopo questo intervento, una parte dei cromosomi migra verso strutture che fungono da cosiddetti corpi polari, mentre nella cellula rimane un corredo cromosomico ridotto. Se tutto va come previsto, la cellula diventa aploide, contenendo 23 cromosomi esattamente come un ovocita umano classico.
Il passo successivo è la fecondazione tramite la tecnica standard utilizzata nella fecondazione in vitro — la ICSI (iniezione intracitoplasmatica di uno spermatozoo direttamente nell’ovulo). In questo modo i ricercatori verificano se l’ovocita creato in laboratorio funziona davvero come una cellula uovo e se è in grado di avviare lo sviluppo embrionale precoce.
Qual è il tasso di successo attuale e quali sono i rischi
Dal punto di vista dei biologi, questi primi risultati rappresentano un grande passo avanti. Dal punto di vista del paziente, si tratta ancora di una prospettiva molto lontana. Degli 82 ovociti prodotti artificialmente, solo una piccola parte ha portato alla formazione di embrioni sopravvissuti fino allo stadio di blastocisti, cioè circa al sesto giorno di sviluppo.
È proprio in questa fase che gli embrioni vengono normalmente trasferiti nell’utero durante le procedure di fecondazione in vitro. In questo esperimento, tale traguardo è stato raggiunto da circa il 9 percento degli embrioni. Vale la pena notare che anche nella fecondazione naturale o nella classica IVF molti embrioni non sopravvivono: soltanto il 30-40 percento raggiunge solitamente lo stadio di blastocisti.
Tutti gli embrioni ottenuti dagli ovociti derivati da cellule cutanee presentavano però gravi anomalie cromosomiche che impedivano uno sviluppo sano. Nel caso più frequente si trattava di una divisione scorretta dei cromosomi tra l’ovocita e le strutture deputate all’eliminazione del materiale genetico in eccesso.
Il risultato è l’aneuploidia, ovvero un numero errato di cromosomi o coppie cromosomiche scorrette. In pratica, un embrione simile non ha alcuna possibilità di diventare un bambino sano. Un ulteriore problema è l’assenza della ricombinazione genetica tipica della meiosi naturale, cioè lo scambio di frammenti di DNA tra coppie di cromosomi — un processo che migliora la qualità del patrimonio genetico della prole.
Chi potrebbe beneficiare di questa tecnica in futuro
Se la tecnica venisse perfezionata, la platea dei potenziali beneficiari sarebbe molto ampia. Si tratta in particolare di persone a cui la medicina odierna offre possibilità molto limitate di genitorialità biologica.
- Donne che hanno subito trattamenti oncologici, nelle quali la chemioterapia o la radioterapia ha distrutto gli ovociti
- Persone con insufficienza ovarica congenita
- Donne la cui riserva ovarica si è esaurita prematuramente
- Coppie dello stesso sesso che desiderano un figlio con il materiale genetico di entrambi i partner
- Pazienti sottoposti a trapianto di midollo osseo
- Giovani donne portatrici di mutazioni genetiche che compromettono la fertilità
In questa visione della medicina, basterebbe un piccolo campione di pelle per generare un ovocita geneticamente legato alla persona interessata. Per le donne significherebbe poter evitare la donazione di ovuli da estranee, mantenendo il pieno legame genetico con il figlio.
Lo scenario più estremo riguarda le coppie maschili. In teoria nulla impedirebbe di prelevare la cellula cutanea di un partner, trasformarla in ovocita e fecondarla con il seme dell’altro. Si tratta di una configurazione della genitorialità completamente inedita, con la quale diritto, medicina ed etica non si sono ancora mai confrontati.
Verso dove si orienta la ricerca del team dell’OHSU
Il team dell’Oregon Health & Science University sta attualmente lavorando per controllare meglio la disposizione dei cromosomi e la loro separazione durante la meiosi artificiale. Le variabili su cui si interviene riguardano sia la chimica delle sostanze utilizzate sia i dettagli del protocollo di elettroporazione e la durata delle singole fasi.
I ricercatori sottolineano che prima di poter pensare a un’applicazione clinica di questa tecnica nei centri di procreazione assistita dovranno trascorrere almeno alcuni anni di ricerca intensiva. Saranno necessari studi su modelli animali e analisi di sicurezza molto più approfondite.
Il gruppo collabora con esperti di embriologia dell’Università di Cambridge e con medici specialisti in riproduzione della Mayo Clinic. L’obiettivo è comprendere perché si verificano errori nella separazione dei cromosomi e come garantire un corretto imprinting genomico.
I ricercatori stanno testando diverse concentrazioni di roscovitina e differenti tempistiche degli impulsi elettrici. Stanno inoltre sperimentando altri inibitori del ciclo cellulare, come la reveromicina e la purvalamina, per individuare quale combinazione produca i risultati migliori.
I dilemmi etici e le sfide giuridiche di questa nuova tecnologia
Quando gli scienziati iniziano a produrre gameti da cellule che originariamente non avevano alcuna funzione riproduttiva, il confine tra tessuto ordinario e potenziale inizio della vita comincia a sfumare. Una cellula cutanea lasciata su una tazza o uno spazzolino da denti smette di essere semplicemente un rifiuto biologico.
Si apre la questione di chi sia titolare del potenziale riproduttivo inscritto nelle cellule del corpo e fino a dove possa spingersi il consenso al suo utilizzo. Alcuni Paesi, come l’Australia, dispongono di normative molto restrittive sulla creazione di embrioni in laboratorio. I giuristi avvertono che esperimenti di questo tipo potrebbero ricadere in aree formalmente vietate, poiché cambia la definizione stessa di cellula destinata alla riproduzione.
Gli specialisti in medicina riproduttiva ribadiscono anche la necessità di trasparenza nella ricerca e di un controllo molto rigoroso. Non si tratta soltanto di consenso sociale, ma anche della sicurezza dei bambini che nasceranno in futuro. Aneuploidia, assenza di ricombinazione, possibili disturbi dell’imprinting genomico: tutto questo potrebbe tradursi in patologie di cui oggi sappiamo ancora poco.
Il dibattito non si limita alle questioni tecniche. Si trasforma il concetto stesso di famiglia fondata su legami genetici. Un bambino nato dalle cellule cutanee di due uomini avrebbe un assetto degli impronte genomiche ereditati completamente diverso rispetto a quello di un bambino concepito nell’unione tradizionale tra una donna e un uomo.
Quale futuro si prospetta per la medicina riproduttiva
Per molte persone questa descrizione suona ancora astratta. È utile allora immaginarlo come una forma molto avanzata di riprogrammazione cellulare. La biologia contemporanea è già in grado di convertire, ad esempio, cellule cutanee in neuroni o cellule cardiache attraverso la creazione di cellule staminali e la loro differenziazione guidata verso una direzione specifica.
La produzione di ovociti da cellule cutanee è un ulteriore passo lungo questo percorso, solo molto più delicato dal punto di vista sociale. Questa volta non si tratta di riparare un organo in un paziente specifico, ma di plasmare il materiale genetico di un essere umano futuro. Se questa linea di ricerca si svilupperà compiutamente, la medicina avrà tra le mani uno strumento straordinariamente potente: la possibilità di ripristinare la fertilità in persone che, per vari motivi, hanno perso i propri ovociti.
Con questo strumento arriveranno però anche moltissimi dilemmi a cui nessuna regolamentazione semplice potrà rispondere. Dalle questioni pratiche della sicurezza, al consenso all’uso dei tessuti, fino alla ridefinizione di parentela e legame genetico in famiglie che il diritto attuale non ha ancora previsto.
