Science, 22 Oct 93, Vol. 262, pg. 533 - Nelson A. Wivel - Nel 1980 è stata dimostrata la possibilità di produrre animali trangenici aprendo nuove possibilità all’immunologia, oncologia e neurobiologia ed all’intervento nelle malattie genetiche. In principio tali tecniche possono essere applicate anche agli esseri umani, ma sorgono molti problemi etici che sono di ostacolo.
In favore sono:
- l’obbligo morale di applicare agli uomini i migliori trattamenti disponibili;
- il diritto dei genitori di avere accesso alle tecnologie capaci di assicurare la salute dei figli:
- la maggiore efficienza delle modifiche genetiche rispetto alle terapie genetiche somatiche;
- la libertà della ricerca scientifica.
Argomenti contro sono:
- interventi costosi con applicabilità limitata;
- disponibilità di metodi alternativi per prevenire le malattie genetiche;
- rischi di errori irreversibili,
- inevitabile spinta ad usare i metodi genetici per il miglioramento della razza.
Come per tutte le novità, il dibattito etico si evolverà secondo quattro fasi: definizione delle soglie, conflitto aperto, dibattito allargato e compromesso. Attualmente per questo problema si è nella prima fase.
Science, 29 Oct 93, Vol. 262, pg. 652 - Rebecca Kolberg - La possibilità di clonare embrioni umani ha provocato interesse scientifico, ma anche un intenso dibattito etico. I cloni dell’embrione umano possono migliorare i procedimenti di “in vitro fertilization (IVF) oltre che servire a studiare lo sviluppo iniziale dell’embrione. Un’altra potenziale applicazione è quella di scegliere gli embrioni da usare per la IVF per evitare difetti genetici e questo porta alla diagnosi genetica che è moralmente sospetta.
Science, 2 Dec 94, Vol. 266, pg. 1472 - Richard Stone - La biotecnologia con l’introduzione delle piante transgeniche sta entrando in una fase matura. Quest’anno negli USA sono state condotte 486 coltivazioni di prova, dal grano alle noci, in confronto con le sole 5 prove del 1987. Esperienze su vasta scala sono frenate dalla paura che i parassiti acquistino ulteriore resistenza e si diffondano sulle culture normali. Risultati su vasta scala potrebbero venire dalla Cina dove i ricercatori hanno iniziato coltivazioni di tabacco, pomodori e riso transgenici per migliaia di ettari. I paesi in via di sviluppo sono disposti ad assumersi maggiori rischi di fronte alla prospettiva di un aumento della produzione.
Science, 26 May 95, Vol. 268, pg. 1126 - Richard Stone - I leader religiosi delle United Methodist Church’s hanno dichiarato la loro opposizione al rilascio di brevetti sugli animali ottenuti dall’ingegneria genetica motivandolo con il fatto che gli esseri viventi sono creazione di Dio e non possono essere brevettati come invenzione dell’uomo. Quindici anni fa la Suprema Corte permise alla General Electric di brevettare un microbo transgenico e nove anni fa la Harvard University ha brevettato il topo transgenico. Si afferma che il brevetto non è un fatto morale, ma solamente legale; se i prodotti dell’ingegneria genetica non potessero essere brevettati non ci sarebbe incentivo ad investire nella ricerca di questi prodotti.
Science, 6 Oct 95, Vol. 270, pg, 52 - Ronald Cole-Turner - Il 18 maggio 1995 un gruppo di religiosi hanno fatto opposizione all’emissione di brevetti su organismi genetici in quanto uomini ed animali sono creature di Dio. L’intendo era di fare pressioni politiche per una riforma delle leggi sui brevetti. Il fatto è stato visto come un’altra pagina della lunga storia di conflitti fra scienza e religione; in realtà il problema è più complesso. Molti leader religiosi vedono nella scienza una via per raggiungere scopi religiosi, inoltre c’è differenza fra i vitalisti, che credono che tutte le forme di vita sono sacre e non possono essere soggette a modifiche artificiali, ed i teisti che considerano solo Dio sacro ed hanno un atteggiamento più flessibile sulle creature. Il problema dei brevetti sui prodotti dell’ingegneria genetica è oggi molto discusso e si teme che l’alternativa al brevetto possa essere solo un aumento del segreto nella ricerca. Si fa strada la convinzione che quando scienza e religione vengono in contrasto ambedue ne soffrono e così anche gli esseri umani.
Science, 9 Feb 96, Vol. 271, pg. 760 - Anne Simon Moffat - Per l’ingegneria genetica gli alberi sono un campo completamente nuovo. Il loro genoma è 10 volte più grande di quello dell’uomo. Il processo di selezione artificiale, che per il mais ed il grano è passato attraverso migliaia di generazioni, per gli alberi è circa alla terza, ma la ricerca genetica procede rapidamente e fra 4 o 5 anni i ricercatori avranno mezzi per localizzare le caratteristiche più importanti come la rapida crescita e la resistenza al freddo ad alle malattie. Una rapida crescita può fornire più carta a costo ridotto; il primo albero modificato geneticamente è stato prodotto circa 10 anni fa ed è stato un pioppo che porta un gene resistente agli erbicidi. I pini sono stati anche oggetto di miglioramenti genetici con riguardo alle malattie da funghi.
Science, 21 Feb 97, Vol. 275, pg. 1063 - Michael Balter - Il 12 febbraio il primo ministro francese Alain Juppé ha annunziato il bando della coltivazione di grano transgenico ed il giorno dopo si dimetteva il direttore all’Agenzia di Ricerche Biomediche Axel Kahn giudicando incoerente l’azione del governo. Infatti sia la Commissione Europea sia il governo francese avevano autorizzato la vendita ed il consumo per uomini ed animali di grano transgenico. Il motivo del bando è legato alle preoccupazioni insorte che durante la coltivazione i geni modificati potessero diffondersi in altre piante e organismi. Il grano modificato contiene un gene che produce una proteina tossica per gli insetti che danneggiano il grano, ma contiene anche geni che conferiscono resistenza agli erbicidi e agli antibiotici. Alcuni esperti ritengono che, con la coltivazione, il gene che conferisce resistenza agli antibiotici possa passare a batteri patogeni. Non ci sono invece controindicazioni per l’uso nell’alimentazione del grano transgenico. Sarà bene in futuro non inserire il gene contro gli antibiotici nelle piante.
Science, 28 Feb 97, Vol. 275, pg. 1271 - Random Samples - Questa settimana l’embriologo Ian Wilmut ed i suoi colleghi dell’Istituto Rosslin di Scozia hanno annunziato di aver clonato una pecora usando il nucleo di una cellula presa dalla mammella di una pecora adulta. Nel numero del 27 febbraio della rivista Nature viene descritto come possono essere utilizzate le cellule prese da ogni punto del corpo. Il segreto del successo sta nell’affamare la cellula specializzata in modo da portarla alle origini e renderla riprogrammabile. Wilmut spera di usare questa tecnica per creare animali con specifici geni aggiunti al loro genoma.
Science, 7 Mar 97, Vol. 275, pg. 1415 - Elizabeth Pennisi and Nigel Williams - Il procedimento di clonazione della pecora usato da Ian Wilmut dello Roslin Institute in Edinburgh è stato piuttosto inefficiente perché è riuscito solo dopo 277 tentativi. In realtà mentre è facile clonare trasferendo il nucleo da una cellula embrionale, le cellule di altre parti del corpo hanno il DNA alterato nel processo di specializzazione dello sviluppo e non hanno più la capacità di creare un nuovo organismo. Il team di Roslin è riuscito a ridurre la cellula prelevata dalla mammella di una pecora allo stato originale affamandola nella cultura, ma l’elevato numero di insuccessi fa pensare che il risultato sia dovuto ad un caso e che fra le cellule usata potessero esserci anche cellule indifferenziate. Poiché non si conosce realmente come avviene la programmazione delle cellule nello sviluppo, non si può ben comprendere il processo di deprogrammazione operato da Wilmut.
Science, 1 Aug 97, Vol. 277, pg. 631 - Elizabeth Pennisi - Dopo la clonazione della pecora Dolly ottenuta da una cellula adulta, il Roslin Institute di Edimburgh e la società di biotecnologia scozzese PPL Therapeutics, il 24 luglio hanno annunziato di aver clonato altri 5 agnelli usando cellule fetali e aggiungendo dei geni estranei fra cui anche un gene umano. Si sono realizzati così degli animali transgenici con genoma artificiale che potrebbero essere usati in futuro per il trapianto di organi. L’uso delle cellule fetali si è dimostrato più efficiente risultando una nascita ogni circa 60 tentativi.
Science, 5 Sep 97, Vol. 277, pg. 1453 - Frederick R. Blattner - Viene pubblicata la sequenza completa delle 4639221 coppie di basi che costituiscono il genoma dello Escherichia coli K-12. Sono stati individuati 4288 geni che codificano proteine, ma il 38% di questi non hanno attribuzioni di funzioni. Lo E. coli è un componente importante della biosfera, ha vita anaerobica e vive negli intestini degli animali. Le varianti patogene sono responsabili di infezioni enteriche, urinarie, polmonari e del sistema nervoso. La sequenza completa è stata depositata il 16 gennaio 1997.
Science, 30 Jan 98, Vol. 279, pg. 646 - Elizabeth Pennisi - La clonazione di nuove specie animali che trasportano geni trapiantati ha dato nuovo impulso all’industria farmaceutica. Il primo esperimento di clonazione che ha prodotto la pecora Dolly è stato fatto prendendo il nucleo da una cellula adulta e non è stato più replicato esattamente tanto che sono stati espressi dei dubbi sulla sua stessa fattibilità. I genetisti si sono invece lanciati nella nuova tecnologia di inserire geni in un nucleo e trapiantarlo nell’ovulo molto più efficiente del vecchio metodo di inserire il DNA esterno in un ovulo fertilizzato che non da certezza di riuscita finché l’animale non è nato. Una delle applicazioni sarà di sviluppare vacche transgeniche capaci di produrre albumina umana, una proteina del sangue usata nelle trasfusioni. Un altro sforzo è teso a estendere l’uso degli organi dei maiali nei trapianti perché la loro fisiologia è molto simile a quella degli uomini ed il maiale è un buon modello per studiare le malattie umane.
Science, 24 Jul 98, Vol. 281, pg. 195 - Elizabeth Pennisi - Di questa settimana è l’annunzio dato dalla rivista Nature che un rapporto scientifico dell’università di Honululu delle Hawaii conferma la possibilità di clonazione da una cellula adulta come avvenuto per la pecora Dolly nel dicembre 1997. Il rapporto descrive gli esperimenti, eseguiti in collaborazione con l’università di Tokio, che hanno portato alla clonazione di più di 50 topi. Il DNA dei cloni è stato paragonato con quello del topo che ha fornito i nuclei per confermarne l’origine, lo stesso era stato fatto per confermare la clonazione della pecora Dolly. La clonazione dei topi è facilitata dal loro più breve ciclo di vita. Ora il problema è di migliorare l’efficienza della metodologia che attualmente è di soli pochi percento.
Science, 18 Sep 98, Vol. 281, pg. 1810 - Gottifried Schatz - Il 7 giugno 1998 si è votato i Svizzera per la Genschutzinitiative (Iniziativa per la protezione del Gene) che aveva raccolto 100000 firme in 18 mesi e che chiedeva la messa al bando delle tecnologie di ricombinazione del DNA relativamente agli animali transgenici, all’impiego di animali e piante alterate geneticamente ed alla loro brevettabilità. L’accettazione dell’iniziativa avrebbe significato la fine del ruolo preminente della Svizzera nella ricerca biomedicale oggi concentrata soprattutto in Basilea. Due mesi prima del voto, il 26 aprile, 10° anniversario del disastro di Chernobyl, i giornali equipararono i pericoli della tecnologia nucleare con quelli dell’ingegneria genetica. La Swiss National Science Foundation è dovuta rimanere neutrale perché è tradizione che gli organismi governativi non debbano influenzare le elezioni. Invece le compagnie farmaceutiche con l’organizzazione delle relazioni pubbliche dell’Interpharma crearono un gruppo di pubblica opinione per contrastare l’iniziativa. Il risultato è stato che l’iniziativa è stata rigettata dal 67% dei votanti.
Science, 15 Jan 99, Vol. 283, pg. 314 - Charles C. Mann - L’enzima noto come RuBisCO (ribulose-1,5-biophosphate carboxylase-oxygenase) è la principale sostanza catalitica per la fotosintesi ed è alla base dell’acquisizione del carbonio necessario alla vita. La RuBisCO è la proteina più abbondante nel mondo ed è quella che inizia la catena di reazioni che creano carboidrati, proteine e grassi che costituiscono le piante ed indirettamente gli altri esseri viventi. Tuttavia questo enzima è anche il più inefficiente fra tutti quelli del metabolismo. Fin dagli anni ‘70 i ricercatori si sono posti il problema di cercare un migliore RuBisCO che possa cambiare la faccia dell’agricoltura, ma solo con i moderni progressi della biologia molecolare e con la scoperta di un enzima più efficiente nelle alghe rosse si sono fatti alcuni progressi. Nessuno però si aspetta risultati rapidi. Alterare il RuBisCO significa agire su una molecola prodotta da molti geni, sia nel nucleo che nei cloroplasti dove avviene la fotosintesi, inoltre l’enzima dipende da altri enzimi che forse vanno pure modificati. La fotosintesi è nel suo complesso poco efficiente ed eccezionalmente sfrutta l’1% dell’energia solare ricevuta; il RuBisCO poi induce 2-3 reazioni al secondo mentre i normali enzimi inducono circa 25000 reazioni al secondo. In aggiunta il RuBisCO è anche responsabile della reazione detta fotorespirazione che assorbe ossigeno e rigenera in parte anidride carbonica e, anche se nelle piante come il riso ed il frumento ha 100 volte più affinità con l’anidride carbonica che con l’ossigeno, la concentrazione di quest’ultimo nell’atmosfera è molto più alta ed in conclusione il 20-50% del carbone fissato dalla fotosintesi viene perso nella fotorespirazione. Certo quando la fotosintesi si sviluppò circa 3 miliardi di anni fa l’atmosfera era quasi priva di ossigeno. La produzione dell’enzima RuBisCO richiede inoltre azoto e una sua maggiore efficienza potrebbe ridurre la richiesta di fertilizzanti azotati. Nel 1992 ricercatori dell’università dell’Ohio scoprirono che alcune diadomee e d alghe rosse avevano un RuBisCo più efficiente, circa tre volte. Successivamente si cercò di introdurre il gene del nuovo enzima nel cloroplasta delle piante superiori, ma il lavoro è molto lungo ed i risultati si potranno vedere nei prossimi 10 anni. Un’altra strategia è quella di sfruttare il ciclo C4 di alcune piante superiori come il mais che però richiedono un livello di energia più elevato ed infatti il mais non può crescere in inverno; si cerca ora di trasferire il ciclo C4 nel riso e questa sarebbe una delle più rivoluzionarie alterazioni genetiche mai tentate.
Science, 16 Jul 99, Vol. 285, pg. 384 - George Gaskell - C’è una sostianziale differenza di giudizio della pubblica opinione in Europa e negli Stati Uniti sulle applicazioni della moderna biotecnologia ed in particolare sui testi genetici, sui prodotti modificati geneticamente, come medicine, culture e prodotti alimentari, e sui trapianti genetici su animali e sugli uomini. Gli Europei son risultati più favorevoli ai testi genetici mentre negli Stati Uniti c’è più consenso sui prodotti agricoli ed alimentari geneticamente modificati per i quali invece il 30% degli Europei è contrario. In Europa l’influenza della stampa e i prolungati pubblici dibattiti hanno avuto un forte impatto ed è diffusa una scarsa fiducia nelle autorità e nelle organizzazioni di controllo. Negli Stati Uniti c’è invece una maggiore fiducia sulle organizzazioni internazionali, UN e WHO (World Health Organization), ed in quelle interne.
Science, 3 Dec 99, Vol. 286, pg. 1859 - Manfred D. Laubichler - In Germania il pubblico dibattito sulle biotecnologie è dominato dai filosofi, sociologi e commentatori preoccupati da motivi ideologici e dai ricordi di un passato recente più che dalle realtà scientifiche. Il tema comune dei dibattiti è il parallelismo fra l’oggi ed il passato nazista quando si parlava anche di biologia ed in suo nome sono stati commessi orribili crimini; la reazione si trasferisce ora contro l’ingegneria genetica e le biotecnologie, ma anche se l’insegnemento storico è importante, la genetica di oggi non è la stessa dell’eugenetica del 1930 e, anche se la moderna genetica pone dei problemi, le scelte vanno fatte dopo una discussione informata e la comprensione dei dati scientifici. I benefici delle biotecnologie e delle loro applicazioni medicali sono ben visibili. In realtà in Germania c’è un problema di apertura degli scienziati verso la società e di educare la sensibilità del pubblico ai problemi scientifici. Nel XIX secolo la Germania aveva una tradizione di divulgazione scientifica associata alla liberalizzazione ed alla modernizzazione fino all’inizio del XX secolo. Poi con il Nazismo scienziati e studenti furono perseguitati e dopo la seconda guerra mondiale il dibattito fu condizionato da problemi etici e sociali; è ora tempo di riprendere la tradizione intellettuale dei tempi di Leibniz e Kant ed un tale sforzo è già in corso in Germania.
Science, 24 Dec 99, Vol. 286, pg. 2437 - Gretchen Vogel - Questa settimana è stato annunziato che,all’università delle Hawaii, si è riusciti a clonare un topo da cellule staminali embrionali (ES) tenute in cultura. Queste cellule sono in grado di svilupparsi in ogni genere di tessuto, ma generalmente non producono un organismo completo. La tecnica è ancora inefficiente, ma può essere migliorata e potrebbe fornire una facile strada per creare direttamente topi geneticamente modificati. Fino ad ora i cloni di pecore, capre vacche e topi sono stati otttenuti da cellule che non erano rimaste molto tempo in cultura; in questo caso le cellule ES usate avevano avuto più di 30 divisioni nella cultura dimostrando che le cellule coltivate funzionano come quelle tratte da un animale vivente. I ricercatori hanno estratto il nucleo da una cellula ES e la hanno trasferita in un ovulo di topo senza nucleo. Su 1000 tentativi di cloni si sono ottenuti 13 topi che sono arrivati in età adulta. Si tratta ora di migliorare l’efficienza e standardizzare la procedura.
Science, 25 Feb 99, Vol. 287, pg. 1418 - Gretchen Vogel - La scoperta delle cellule staminali adulte e della loro versatilità ha aperto il confronto con le cellule staminali embrionali (ES). Queste ultime sono le più malleabili e possono differenziarsi in ogni tipo di tessuto cellulare. Cellule staminali da tessuti adulti hanno però mostrato sorprendenti capacità: cellule del cervello possono trasformarsi in cellule del sangue e cellule del midollo osseo, ancora più versatili, possono produrre cellule cerebrali e del fegato o dei muscoli del cuore, ma queste sono molto rare, forse una ogni dieci miliardi, sono più frequenti nei bambini, ma si trovano anche in individui i 45-50 anni. Le cellule embrionali sono più difficili da maneggiare perché tendono a differenziarsi spontaneamente e non si sa ancora come controllarle mentre le staminali adulte possono essere indotte alla differenziazione con opportuni fattori di crescita, come lato negativo possono però perdere le loro capacità dopo un certo tempo di cultura. Gli specialisti vogliono per il momento studiare ambedue questi tipi di cellule per scoprire di più sulle loro capacità.
Science, 25 Feb 99, Vol. 287, pg. 1425 - Noëlle Lenoir - In Europa la mancanza di una definizione comune dello stato giuridico e morale dell’embrione umano ha impedito l’affermarsi di una legislazione che regoli le ricerche a riguardo. Storicamente lo stato dell’embrione è andato continuamente cambiando. La chiesa Cattolica condannò in modo definitivo l’aborto come contro natura solo nel XIII secolo e le tre religioni monoteistiche, Giudaesimo, Cristianesimo ed Islam sono rimaste divise sullo stato dell’embrione umano; fino ad ora i diversi stati europei si sono comportati in modo diverso sia sull’aborto, e sull’uso delle nuove tecnologie di riproduzione, che sul tema della ricerca sull’embrione. Così si hanno i due estremi fra la decisione della Corte Costituzionale austriaca che non riconosce il diritto alla vita dell’embrione e quella del Tribunale Costituzionale tedesco che lo considera in pieno un essere umano. Così sull’aborto si ha la stretta proibizione in Irlanda e il permesso di abortire fino alla 10-12ma settimana in Francia e UK. La ricerca sull’embrione poi, è legalmente proibita in Francia, ma è ammessa la fertilizzazione in vitro (IVF) e solo 7 su 15 stati dell’Unione Europea (UE) hanno delle leggi che regolano la ricerca. In principio è lasciato ai singoli stati il diritto a legiferare in proposito, ma il Concilio d’Europa ha creato delle linee guida. Dal 1° dicembre 1999 è stata emessa la prima convenzione sui Diritti Umani e la Biomedicina che richiede la proibizione di creare embrioni umani per scopi di ricerca. Questa proibizione era connessa alle nuove tecniche di riproduzione ed ora non è chiaro se debba estendersi alle ricerche sulle cellule staminali embrionali (ES), per questo certi paesi esitano a ratificare la convenzione. Nell’UE è stato creato nel 1992 l’European Group on Ethics (EGE) come commissione consultiva con i rappresentanti di 12 paesi e di diverse discipline, ma c’è ancora una mancanza di consenso su molti argomenti. In sostanza esiste in Europa un forte rispetto della vita umana ed una generale opposizione alla clonazione ed alla modifica dei geni umani da cui la decisione EU di non finanziare questo tipo di ricerche; rimane da aprire un pubblico dibattito su tutti i nuovi problemi etici della ricerca fra cui quelli sorti con le ricerche sulle cellule staminali in modo che si raggiunga un consenso che sia congruente con i valori sociali.
Science, 28 Apr 2000, Vol. 288, pg. 586 - Gretchen Vogel - Quando 3 anni fa fu annunziata la clonazione della pecora Dolly da cellule adulte ci si chiese se anche Dolly fosse nata già vecchia. Nel 1998 fu data risposta affermativa, infatti i telomeri, parti terminali dei cromosomi che normalmente si accorciano con l’età, erano più corti del normale. Recentemente però la Advanced Cell Technology di Worcester, Massachusetts, riferisce che i vitelli clonati hanno telomeri più lunghi del normale e questo fa pensare che i tessuti prodotti dalla clonazione possono durare almeno quanto le cellule originali. I ricercatori avevano trasferito i nuclei di cellule tenute in cultura dal 1900 in cellule uovo ed infine avevano clonato 6 vitelli. Alla nascita gli animali avevano dimensioni più grandi, pressione alta e difficoltà di respirazione, ma dopo 2 mesi sembravano in buona salute e normali; 5-10 mesi dopo la nascita i telomeri delle cellule del sangue sono risultate più lunghe del normale e si pensa che possano vivere 50% più a lungo di quelle normali, altri sono più cauti perché l’invecchiamento è un fenomeno molto più complesso ed ancora nessuno è stato capace di spiegare la differenza fra le cellule della Dolly e dei vitelli.
Science, 13 Oct 2000, Vol. 290, pg. 253 - Anne Simon Moffat - Gli oppositori degli alimenti geneticamente modificati hanno demonizzato il processo di combinare geni di specie diverse come innaturale e fino ad ora questo è avvenuto principalmente perché si conosce poco sui geni delle piante che si vogliono modificare. Ora le nuove conoscenze ottenute dalla sequenza del DNA della pianta Arabidopsis ha fatto scoprire la funzione dei geni dedicati alla fioritura, alla sua architettura di base ed alla resistenza agli insetti. Così i ricercatori hanno ora nuovi mezzi diversi dai geni dei batteri e dei virus e possono per esempio creare piante che fioriscono prima e producono foglie più ampie per aumentare la fotosintesi e con radici migliori per resistere alla siccità. Il processo è più simile a quello degli incroci usato nell’agricoltura alle origini, ma molto più veloce e preciso. Uno degli obiettivi più importanti è quello di modificare i tempi di fioritura cosa che può migliorare lo sviluppo dei frutti e dei semi e forse consentire di avere più di un raccolto all’anno. Una riduzione del tempo di fioritura può avvantaggiare gli agricoltori del riso dei paesi in via di sviluppo perché il riso richiede per svilupparsi poco più di 6 mesi ed in alcune aree l’accelerazione della fioritura può consentire due raccolti all’anno. Altri ricercatori cercano geni per controllare l’altezza delle piante e cercano di produrre varietà nane del grano e del riso in modo da ridurre l’energia ichiesta per la crescita degli steli e soffrire meno danni dalla pioggia e dal vento. Ciò è stato ottenuto già una volta con il metodo degli incroci durante la Rivoluzione Verde degli anni ‘60 e ‘70. Altri ricercatori prendono una strada indiretta per influenzare la crescita delle piante modificando la loro risposta alla luce. Un pigmento contenente una proteina detta phytochromes aiuta la pianta a riconoscere quando si trova in ombra ed agisce sui geni che tendono a farla crescere. Altre ricerche riguardano la resistenza ai virus, ai funghi ed ai batteri. Circa 10 anni fa sono stati identificati i geni che rendono il pepe resistente ad un batterio che danneggia anche i pomodori, il gene è stato introdotto nei pomodori rendendoli resistenti alla malattia. Fino ad ora si è solo iniziata la scoperta del genoma delle piante ed in futuro le possibilità di intervento si moltiplicheranno.
Science, 16 Mar 2001, Vol. 291, pg. 2061 - John Pickrell - La scorsa settimana è stato annunziato un piano per la clonazione dell’uomo seguito dalla larga disapprovazione della comunità scientifica. Non è la prima volta che questo accade; tre anni fa il fisiologo Richard Seed lanciò la proposta di una clinica per clonazioni a Chicago, ma la cosa non fu presa seriamente. Il presente annunzio viene da un esperto di fertilizzazione: Severino Antinori della clinica ostetrica e ginecologica di Roma, da Panos Zavos, un fisiologo della riproduzione dello Andrology Institute of America nel Kentucky, e da Avi Ben Abraham un biotecnologo americano-israeliano. L’esperimento sarà eseguito in un paese del Mediterraneo non specificato che potrebbe essere Israele o una nazione araba. Lo scopo è quello di aiutare le coppie senza figli specialmente con uomini non fertili ed Antinori afferma di avere circa 600 di queste coppie in lista di attesa. Il gruppo ritiene di poter seguire la stessa procedura usata per clonare la pecora Dolly: trapiantare il nucleo di una cellula somatica in un ovulo a cui è stato tolto il nucleo. Molti avvertono che fino ad ora i pochi mammiferi clonati dopo centinaia di prove hanno sofferto gravi problemi di salute, al rene, al cervello ed al sistema immunitario ed è probabile che degli stessi problemi siano affetti i cloni umani. Antinori ha rivelato che in ottobre il trio si riunirà a Montecarlo per mettere a punto il piano e si spera di iniziare entro 2 anni.
Science, 30 Nov 2001, Vol. 294, pg. 1802 - Eliot Marchall and Gretchen Vogel - La scorsa settimana una piccola ditta biotech, la Advanced Cell Technology (ACT) di Worcester, Massachusetts, ha annunziato di aver clonato diversi embrioni umani per la ricerca sui trapianti. Questo ha provocato pronte reazioni; il Presidente George W. Bush ha denunziato questa ricerca come non etica e leader europei hanno discusso sull’opportunità di un controllo nazionale della clonazione. Il clamore suscitato riguarda però un fatto scientifico discutibile; alcuni scienziati notano che il cluster di sei cellule creato dalla ACT non si può ancora qualificare come un embrione. L’esperimento aveva lo scopo di produrre embrioni umani per l’uso nelle terapie con i trapianti. Si tratta di trasferire i geni di un paziente in un embrione sperimentale per generare cellule staminali. La speranza è di trapiantare queste cellule nel paziente per trattare le malattie senza pericolo di rigetto. Il team ACT ha dichiarato di aver completato la prima fase. Partendo da 71 ovuli forniti da donne volontarie fra 24 e 32 anni che avevano già avuto un figlio, è stato rimosso il nucleo dall’ovulo non fertilizzato e sostituito con quello di una cellula adulta di un altro donatore, procedura detta di nuclear transfer, ma nessuno degli 11 ovuli ha iniziato la divisione cellulare; migliori risultati si sono ottenuti prelevando i nuclei da altre cellule vicine alle ovaie, su 4 ovuli tutti hanno iniziato la divisione, ma solo una è arrivata allo stadio di 6 cellule. Si è tentata anche la partenogenesi di un ovulo non fertilizzato; 20 su 22 ovuli hanno iniziato la divisione almeno una volta, 6 hanno formato una cavità di blastociti, che in un embrione normale si forma dopo una settimana dalla fertilizzazione, ma nessuno ha formato il cluster di almeno 100 cellule che corrispondono alle cellule staminali. Il fatto che nessuno degli embrioni sperimentati abbia sviluppato almeno 8 cellule è un indice che il nucleo inserito non abbia funzionato correttamente; negli embrioni normali il nucleo comincia ad attivare i suoi geni quando si divide in 4 o 8 cellule. La ACT ammette di essere agli inizi, ma afferma che il prossimo obiettivo sarà di realizzare i blastociti, lo stato dell’embrione che contiene parecchie centinaia di cellule. Intanto le reazioni sono state diverse, il Vaticano ha condannato la ricerca della ACT, Germania e Francia hanno riaffermato che questo tipo di lavoro è illegale, in UK, dove ci sono le regole più tolleranti fra tutti i paesi europei, i legislatori hanno approvato all’inizio dell’anno le ricerche sul trasferimento dei nuclei per ricavare le cellule staminali, negli USA solo la Camera in luglio ha passato una legge che dichiara illegale la clonazione umana.
Science, 21 Jun 2002, Vol. 296, pg. 2126 - Constance Holden - Per plasticità delle cellule staminali di tessuti adulti si intende la loro capacità di assumere nuove identità ed essere utilizzate per tessuti diversi da quelli di origine. Su questa possibilità il dibattito è aperto e molto rovente. Alcuni studi hanno in realtà suggerito che cellule di vari tessuti possono essere riprogrammate contrariamente all’antico dogma che dichiarava impossibile nuove identità per la cellula una volta specializzata, ma alcuni risultati si dimostrano difficili da riprodurre, la plasticità sembra si verifichi occasionalmente e che non sia di uso pratico. Se la cellule staminali adulte fossero realmente multivalenti sarebbero un’alternativa non controversa all’uso delle cellule staminali embrionali (ES) che potrebbero non essere più necessarie. La plasticità è stata un fenomeno degli anni ‘90 di cui hanno parlato tutti i giornali, poi si sono viste le difficoltà e si è parlato di mutazioni di cellule nelle culture, di acquisizione del DNA locale da parte di cellule iniettate nei tessuti e alcuni ricercatori pensano che l’apparente riprogrammazione delle cellule possa essere solo una fusione di cellule cioè la formazione di ibridi che hanno un doppio numero di cromosomi e sono quindi geneticamente instabili. Ci si è sforzati allora di stabilire standard rigorosi per dimostrare la plasticità; identificazione corretta delle cellule, capacità di creare una nuova popolazione e non semplicemente diffondersi nel nuovo tessuto e non subire alterazione nelle culture. Fra gli insuccessi non è stato possibile riprodurre sperimentazioni che usavano cellule neurali di topo per produrre cellule del sangue e questo ha aumentato lo scetticismo. Sono state create molte false speranze, ma i ricercatori pensano ancora che ci sia qualcosa di vero, ma che la ricerca richieda tempi lunghi.
Science, 29 Nov 2002, Vol. 298, pg. 1701 - Eliot Marshall - J. Craig Venter Jr. ha annunziato questa settimana di aver vinto una gara governativa per progettare una nuova forma di vita e che ha ottenuto 3 milioni di US$ in 3 anni per sviluppare un cromosoma sintetico, primo passo per creare un organismo capace di replicarsi con un genoma artificiale. Venter ha anche annunziato di aver reclutato il premio Nobel 1978 Hamilton O. Smith per guidare un team di 25 persone nel nuovo Institute for Biological Alternatives in Rockville, Maryland. Scopo degli esperimenti è di sviluppare un organismo efficiente e ben controllato che può eseguire specifici compiti come rimuovere materiali tossici dall’ambiente o produrre idrogeno come combustibile. Parecchi anni fa Venter, Smith ed altri, presso The Institute for Genomic Research in Rockville, avevano iniziato a creare un genoma minimo capace di sostenere il metabolismo e replicarsi partendo dal Mycoplasma genitalium. Venter dice che vuole un organismo robusto, ma non capace di adattarsi e vuole scoprire i geni essenziali necessari a supportare la vita. Il progetto suscita problemi morali per il rischio che la creazione di una nuova vita possa contaminare l’ambiente e che la nuova tecnologia possa essere usata per armi biologiche; è necessario quindi sviluppare anche nuovi mezzi per controllare la tecnologia stessa.
Science, 14 Feb 2003, Vol. 299, pg. 1006 - Carl Zimmer - Dopo aver completato il genoma umano alla Celera Genomics, Craig Venter ha scelto per sé un modesto obiettivo: creare dei microbi che possano produrre energia pulita o contrastare il riscaldamento globale. Per realizzarlo ha creato una nuova organizzazione con l’Institute for Biological Energy Alternatives (IBEA) in Rockville, Maryland, vicino al The Institute for Genomic Research fondato da lui nel 1992. Il primo passo che Venter si propone è di creare entro 3 anni un genoma sintetico che, inserito in una cellula, possa vivere e replicarsi. Gli esperti di microbi non sono così sicuri perché nessuno ha mai sintetizzato un DNA lungo centinaia di migliaia di coppie di basi in più capace di vivere. Il problema sta nel determinare quali geni sono essenziali alla vita. Riguardo poi a creare un microbo per combattere l’inquinamento si tratta solo di fantascienza. Il progetto di Venter è iniziato a metà degli anni ‘90 quando lui ed i suoi colleghi hanno sequenziato il genoma del Mycoplasma genitalium che ha solo 517 geni ed è il genoma più piccolo conosciuto. Da esso nacque la domanda fondamentale se ci sia un modo per definire la vita a livello molecolare. Venter ed altri iniziarono ad indagare quali geni fossero essenziali alla vita disattivando un gene e verificando se il microbo continuava a vivere e ripetendo l’esperimento con un altro gene. Molti geni si dimostrarono superflui ed il team ritiene che M. genitalium potrebbe vivere con soli 265-350 geni. I geni però potrebbero non essere necessari individualmente, ma se rimossi in gruppo potrebbero rendere impossibile la vita, è quindi difficile stabilire quanti e quali sono i geni necessari. Da qui la decisione di sintetizzare un genoma. Il team della IBEA si è formato nel 1978 guidato dal premio Nobel Hamilton Smith ed il suo primo obiettivo è stato di mettere insieme delle stringhe di nucleotidi lunghe centinaia di migliaia di coppie di basi. Venter non vuole utilizzare la forza bruta, provando tutte le combinazioni che sono enormi, ma ritiene che il genoma dei batteri sia organizzato in gruppi funzionali (cassettes) che hanno particolari funzioni e vuole assiemare un gruppo di queste “cassettes”. Il genoma sintetico verrà a sostituire il DNA del M. genitalium, ma potrebbe rimanere inerte e non interagire con la macchina cellulare. Solo se il genoma è stato ben progettato la macchina cellulare lo riconoscerà ed inizierà a replicarsi. La sintesi è il modo migliore per dimostrare che noi comprendiamo i principi base del processo cellulare e della vita stessa. Dopo aver creato il microbo minimo, il secondo passo è di creare un genoma più grande con nuovi geni che producano idrogeno su scala industriale o assorbano l’anidride carbonica emessa dalle centrali a carbone. Per questo potrebbe essere necessario aggiungere forse un migliaio di geni allo scheletro base perché la nostra comprensione dei processi anche nei batteri è ancora molto scarsa, ma Venter è convinto che si imparerà strada facendo.
Science, 2 May 2003, Vol. 300, pg. 721 - Gretchen Vogel - Si è scoperto che le cellule staminali embrionali (ES) del topo possono svilupparsi come ovociti in dischi di coltura, ma non è ancora chiaro se possono essere fertilizzate e quindi svilupparsi come embrioni. Se fosse così e se anche le cellule ES umane avessero una simile capacità, ciò permetterebbe ai ricercatori di superare problemi etici e di costo che derivano dall’attuale uso di ovuli donati per l’uso nella clonazione terapeutica ed usarle per il trasferimento di nuclei da cellule adulte. Biologi dell’Università di Pennsylvania in Philadelphia hanno sviluppato un sistema con marker fluorescente per individuare le cellule che possono trasformarsi in ovuli, dopo 16 giorni di coltura alcune delle cellule simili agli ovociti hanno sviluppato proteine tipiche della meiosi, la divisione specializzata di ovuli e sperma. Il processo è andato avanti fino all’apparizione di qualcosa di simile ad un embrione ed allo stadio di blastocita da cui si estraggono le cellule ES.
Science, 30 May 2003, Vol. 300, pg. 1354 - Constance Holden - Il 5 maggio è nato un mulo chiamato Idaho Gem dopo una normale gestazione di 346 giorni nel ventre di una cavalla. Si tratta del primo clone della famiglia dei cavalli e del primo animale sterile ad essere clonato, infatti il mulo è prodotto dall’accoppiamento di un asino ed una cavalla. Idaho Gem è stato clonato da un mulo chiamato Taz utilizzando il nucleo di una cellula somatica di un vecchio feto di 45 giorni dei genitori di Taz inserito in un ovulo di cavalla enucleato e quindi inseminato in una cavalla. Gli equini si sono dimostrati difficili da clonare, si è scoperto che il livello del calcio nei globuli rossi degli equini è basso se paragonato con quello delle vacche e ciò rende più difficile la crescita degli embrioni, il problema è stato superato aumentando il livello del calcio nelle culture. Ora altri cloni di equini sono in gestazione e si spera di avere tra breve il primo cavallo. Il clone di un campione non potrà però essere usato perché il Jockey Club non accetta nemmeno l’inseminazione artificiale, ma lo si potrà usare in competizioni che non usano cavalli registrati incluse le Olimpiadi. Idaho Gem dimostra inoltre la possibilità di usare la clonazione per le specie a rischio di estinzione come alcuni cavalli ed asini selvaggi.
Science, 12 Sep 2003, Vol. 301, pg. 1453 - Robert F. Service - L’energia alternativa è un affare di grandi proporzioni. Le centrali che ricavano energia dagli scarti agricoli producono 37 miliardi di chilowattora di elettricità, abbastanza per alimentare uno stato come la California anche se la potenza ottenuta bruciando le biomasse converte in elettricità solo il 20-40% dell’energia in esse contenuta. Nel fascicolo di Nature di settembre microbiologi dell’università del Massachusetts hanno annunziato di aver creato una fuel cell che sfrutta microbi capaci di estrarre dalle molecole dello zucchero elettroni da trasferire su un elettrodo con l’83% di efficienza, inoltre questi microbi sfruttano diverse varietà di zuccheri, inclusi glucosio, fruttosio e xylosio che sono alla base della maggioranza delle piante. Tuttavia il processo avviene molto lentamente. La scoperta è avvenuta per caso mentre si indagava sui microbi capaci di rimuovere l’uranio dalle falde d’acqua sotto vecchi laboratori di armi nucleari. Il batterio è chiamato Rhodoferax ferrireducens e si dimostrò particolarmente attivo quando venne alimentato in ambiente ricco di zuccheri. Ci sono molte possibilità per migliorare le prestazioni e per il momento si cerca di utilizzarlo per batterie marine che alimentano strumentazioni remote.
Science, 21 Nov 2003, Vol. 302, pg. 1307 - Elizabeth Pennisi - Il Department of Energy (DOE) USA ha annunziato la scorsa settimana che J. Craig Venter in sole 2 settimane ha realizzato il genoma di un virus, primo passo nella creazione di microbi capaci di combattere l’inquinamento, assorbire l’anidride carbonica e fabbricare combustibili. L’esperimento ha dimostrato la possibilità di creare un virus funzionante usando pezzi di genoma ed il virus appartiene alla classe dei fagi che infettano e uccidono i batteri. Il laboratorio di Venter non è il primo a produrre un genoma artificiale, lo scorso anno il virologo Eckard Wimmer dell’università di stato di New York ha assemblato il genoma di un polivirus da 7000 basi sintetizzando pezzi di DNA ed ha dimostrato che il virus era attivo; il lavoro ha richiesto però 3 anni. Il virus di Venter ha 5400 coppie di basi mettendo insieme pezzi di DNA e Venter è convinto di poter costruire genomi di 300000 coppie di basi o più lunghi. Il passaggio al genoma di un microbo è però un salto più grande.
Science, 13 Feb 2004, Vol. 303, pg. 937 - Gretchen Vogel - Scienziati della Corea del Sud hanno prodotto cellule staminali embrionali (ES) umane da cellule umane clonate, una novità che promette il rimpiazzo di cellule danneggiate da malattie come il Parkinson o il diabete. Il team sembra aver superato gli ostacoli che ad oggi avevano impedito la clonazione di cellule umane o di scimmie. Dalla clonazione della pecora Dolly nel 1996 e l’isolamento delle cellule ES umane nel 1998, gli scienziati avevano sperato di combinare le due tecniche per creare cellule ES con il contenuto genetico di un paziente ai fini della clonazione terapeutica o clonazione attraverso le ES. Il team sudcoreano, diretto dall’esperto di clonazione veterinaria Woo Suk Hwang e dal ginecologo Shin Yong Moon dell’università di Seul ha mostrato che questa tecnica funziona negli umani. Il risultato è stato ottenuto inserendo il nucleo di una cellula umana in un ovulo umano da cui era stato rimosso il nucleo. La cellula umana proveniva da quelle che circondano lo sviluppo degli ovuli e quindi ambedue i nuclei erano della stessa persona ed è nato il sospetto che l’embrione si sia sviluppato per partenogenesi piuttosto che per il trasferimento del nucleo, tuttavia il progresso sta nel fatto che precedenti tentativi su uomini e scimmie avevano fallito facendo pensare che con i primati la tecnica non funzionasse, ora invece gli scienziati sudcoreani hanno modificato la tecnica di rimuovere il nucleo eliminando l’uso di una pipetta per succhiarlo, inoltre sono state usate 242 cellule e ovuli da 16 donne con trattamento ormonale di stimolazione; 19 dei 66 ovuli clonati hanno sviluppato blastociti. Il numero dei successi è stato basso paragonato a quello ottenuto nella clonazione di topi e bestiame, ma è sempre incoraggiante. Certo si riaccende il dibattito al Congresso USA ed alle Nazioni Unite sulla clonazione umana per mantenere il divieto di clonare dei figli e per chi si oppone al principio di creare embrioni umani per poi distruggerli.
Science, 23 Apr 2004, Vol. 304, pg. 501 - Gretchen Vogel - Scienziati giapponesi hanno annunziato questa settimana di aver creato un topo apparentemente sano combinando il materiale genetico di due cellule uovo. Il topo, chiamato Kaguya, è il primo mammifero nato senza il contributo di cellule spermatiche. I maschi però non devono temere di diventare presto ridondanti perché questo ultimo successo della riproduzione assistita dalla tecnologia richiede una modifica genetica e due fasi di trasferimento di nucleo ed è più un trucco di laboratorio che un modo reale di produrre nuovi nati. Anche se insetti, rettili ed altri animali si possono sviluppare da uova non fertilizzate in un processo detto partenogenesi, i mammiferi richiedono il contributo di ambedue il padre e la madre. Il biologo Tomohiro Kono dell’università di Agricoltura di Tokyo ed i suoi colleghi hanno studiato la partenogenesi per più di 10 anni. Per creare un topo senza intervento di sperma essi hanno sviluppato una tecnica nella quale combinano il nucleo di un oocita immaturo, che contiene una sola copia di ciascun cromosoma, con quello di un oocita maturo creando un genoma completo. I cromosomi vengono trasferiti poi in un terzo oocita il cui nucleo è stato rimosso. La cellula iniziò a dividersi e nel 1996, il team di Kono riuscì a portare lo sviluppo fino a 13,5 giorni. Due anni fa si vide che lo sviluppo arrivava a 17,5 giorni quando nell’oocita immaturo veniva disabilitato il gene H19 che nel normale sperma si trova bloccato permettendo al gene Igf2 di produrre una proteina che favorisce lo sviluppo fetale. Usando oociti di un topo da poco nato con la mutazione del gene H19 bloccato, i ricercatori hanno prodotto 598 uova che avevano ciascuno un solo set di cromosomi di un normale topo ed un altro da quello mutato. Gli embrioni sopravvissuti furono impiantati su 26 topi, dopo 19 giorni i sopravvissuti furono 10 e due sembravano relativamente normali, di questi solo uno è sopravvissuto in età adulta. L’esperimento è stato una prova di principio, ma la tecnica è molto complessa e ci sono nel mondo solo due o tre laboratori capaci di portarla avanti. In realtà è ancora un mistero il perché Kaguya sia sopravvissuto e potrebbe essere stata una fortunata combinazione di geni.
Science, 24 Dec 2004, Vol. 306, pg. 2174 - Constance Holden and Gretchen Vogel - Il problema di ottenere cellule staminali embrionali (ES) umane geneticamente compatibili con il paziente per applicazioni terapeutiche senza passare per la creazione di un embrione è alla base del dibattito etico che ha polarizzato gli Stati Uniti ed ha spinto numerosi governi a regolare la ricerca. Il mese scorso il Council on Bioetics del Presidente USA ha ricevuto due proposte; una è quella di determinare che un embrione sia non vivente prima di estrarre da lui delle cellule, l’altra di trovare un modo di corrompere il DNA prima di trasferirlo in un ovulo in modo che non possa mai trasformarsi in un organismo vivente. Altri stanno lavorando su diverse soluzioni per superare le controversie sull’uso degli embrioni in medicina. Benché i sondaggi della pubblica opinione indichino un ampio sostegno alla ricerca sulle cellule ES umane, i ricercatori si troveranno per diverso tempo a confrontarsi con una vasta diversità di politiche che vanno da quelle permissive di alcuni paesi asiatici al divieto assoluto di paesi cattolici come l’Irlanda e l’Austria. Molti scienziati ritengono che i benefici derivabili dall’uso terapeutico delle cellule ES umane per capire e curare le malattie superino le preoccupazioni etiche di distruggere embrioni deboli e vecchi, ma alcuni sono fortemente contrari. Tutti concordano però che la soluzione migliore sarebbe di trovare il modo di differenziare cellule adulte riportandole alle origini di cellule totipotenti senza usare ovuli o embrioni, ma il progresso è lento e le due idee presentate lo scorso mese sono teoriche e non sono state ancora sperimentate in laboratorio, inoltre altri metodi sperimentati per creare cellule ES non si sono dimostrati efficienti come quelli standard ed alcuni di questi destano pure problemi etici. Alcuni scienziati temono che le nuove proposte distolgano attenzione e risorse dagli studi per comprendere ciò che le cellule ES sono capaci di fare. Il medico e studioso di etica William Hurlbut di Stanford, che però non è un ricercatore, sostiene l’idea della corruzione del DNA che lui chiama “trasferimento nucleare alterato”, e che consiste nel modificare un gene chiave dello sviluppo prima di trasferire il nucleo della cellula donatrice nell’ovulo che è stato privato del suo nucleo. In tal modo si crea una cellula capace di produrre cellule ES, ma incapace di formare un vero embrione. Se non è stato creato un embrione non può essere distrutto, ma non tutti concordano; questa idea era stata avanzata da più parti già nel 2002 ed è stata anche oggetto di un brevetto ed in ogni caso la discussione è teorica perché è sempre difficile rendere funzionante un’idea ragionevole. Se alla fine qualcuno riuscisse a sviluppare un metodo efficiente su queste basi avrà un grande merito e Hurlbut afferma di aver avuto l’approvazione dell’arcivescovo di S. Francisco che ha lodato l’idea al presidente Bush. Ci sono però ancora dei dubbi; il Concilio Nazionale dei Vescovi cattolici di Washington afferma che un embrione di breve vita è sempre un embrione ed è sempre un abuso della tecnica di clonazione e non gradisce l’idea di una manipolazione genetica che genera deliberatamente embrioni difettosi per far piacere alla chiesa; è come se si creasse un essere umano difettoso per scopi di ricerca. Alcuni ricercatori credono che sarebbe meglio creare embrioni da un ovulo non fertilizzato e farlo dividere con sollecitazioni chimiche od elettriche in sostituzione dell’azione provocata dalla penetrazione dello sperma. Il risultato si chiama partenote e la cosa succede naturalmente in alcuni insetti o rettili. Un partenote non è un embrione e la partenogenesi è più efficiente con un rendimento del 25% allo stadio di blastociti, più del doppio del trasferimento nucleare, ma è geneticamente identico solo alle donne che forniscono l’ovulo. Anche con questo metodo tuttavia non si sono ancora ottenute cellule staminali. Con un centinaio di queste linee di produzione di cellule si potrebbero ottenere cellule che si adattano alla maggior parte della popolazione. Hurlbut dice che molti scienziati non sono entusiasti della partenogenesi perché il genotipo è solo quello della donna che ha fornito l’ovulo e non si può essere certi che le cellule ottenute non abbiano difetti. Nemmeno questa soluzione soddisfa i critici cattolici perché se un partenote genera un blastocita è difficile dimostrare che non si tratta di un embrione. Un’altra proposta che viene dalla Columbia University è quella di usare cellule estratte da embrioni considerati defunti. Fino al 60% degli embrioni creati dai trattamenti per la fertilizzazione in vitro (IVF) sono considerati non viventi perché lo sviluppo si è arrestato, ma le singole cellule sono ancora funzionanti. Per provare questa idea il team vuole monitorare alcune centinaia di embrioni che hanno bloccato la divisione. L’uso delle loro cellule sarebbe assimilabile all’uso degli organi di un uomo morto di morte cerebrale. In realtà non si sa ancora se questi embrioni possono produrre delle linee di cellule e qualcuno pure non è convinto che un embrione fermatosi nella divisione sia identificabile ad un embrione morto se solo una cellula può ancora formare un intero organismo. Robert Lanza della Advanced Cell Technology (ACT) di Worcester, Massachusetts, è più entusiasta di un altro metodo potenziale per ottenere cellule senza distruggere un embrione facendo derivare una linea di cellule ES da una singola cellula estratta da un embrione senza danneggiarlo. Questa procedura è già usata nella diagnosi genetica di preimpianto. Si tratta ora di fare dividere questa cellula e portarla a livello di blastocita o primo embrione detto morula, ma così si presenta uno scenario imprevisto: non si è distrutto un embrione, ma si è distrutta una vita gemellare. Si torna così alla soluzione di riprogrammare cellule adulte senza passare per ovuli o embrioni e per i loro donatori. Il metodo permette la clonazione terapeutica perché le cellule sono geneticamente identiche a quelle del paziente donatore eliminando ogni incompatibilità immunitaria e nulla viene creato che possa essere impiantato per clonare un individuo. Questo obiettivo è però molto lontano; i ricercatori debbono comprendere quali fattori nel citoplasma dell’ovulo sono in grado di riportare un nucleo già differenziato in uno stadio che porti allo sviluppo di un intero organismo. Non usando un ovulo si è provato a fondere una cellula neurale del topo sia con il citoplasma di una cellula ES che con il suo nucleo. Il citoplasma non sembra produrre effetti, ma la cellula neurale si è fusa con il nucleo della cellula ES dando vita ad una colonia di cellule queste però hanno il doppio del numero di cromosomi e non sono adatti allo scopo. Sembra quindi che gli ingredienti chiave debbano trovarsi nei nuclei delle cellule ES. Un altro tentativo è orientato sullo studio di una molecola detta “reversin” che provoca una dedifferenziazione di cellule muscolari in una forma di tipo multipotente che potrebbe essere usata per trattare i danni del muscolo cardiaco. Non c’è dubbio che l’intero argomento è diventato tanto delicato che qualcuno troverà sempre impedimenti etici per ogni tecnica proposta ed alcuni scienziati si dichiarano impazienti di riprendere il lavoro non volendo fare esperimenti solo per approfondire un dibattito etico e non per ragioni scientifiche. Qualcuno ricorda il panico sorto con le prime tecnologie come la IVF che è ora stata ampiamente accettata, ma la tecnologia delle cellule ES, più di tutte le altre manipolazioni biologiche che l’hanno preceduta, sfida in realtà i fondamenti di alcune credenza etiche e religiose su ciò che deve essere considerato umano.
Science, 4 Feb 2005, Vol. 307, pg. 660 - Dennis Normile and Charles C. Mann - L’annunzio che alla Seul National University (SNU) lo scorso febbraio (2004) erano state isolate delle cellule staminali embrionali (ES) a partire da cellule umane clonate ha stupito i ricercatori di tutto il mondo e quando gli scienziati occidentali hanno avuto modo di visitare i laboratori SNU sono rimasti meravigliati dello stato dell’arte degli impianti e dell’abbondanza di donatori di ovuli. Lontani dall’attenzione dei media le nuove economie del Sud Corea, Singapore, Taiwan e Cina stanno emergendo come i maggiori centri della ricerca sulle cellule ES umane. Come i loro colleghi delle potenze scientifiche avanzate, Giappone, Stati Uniti e molte delle nazioni europee, i paesi asiatici gareggiano nel cercare come trasformare le cellule ES in tessuti ed organi umani per trattare patologie inguaribili come diabete, morbo di Parkinson e danni al midollo spinale, ma c’è una grande differenza; al contrario dei loro colleghi degli Stati Uniti e della maggioranza di quelli europei, gli scienziati asiatici hanno il pieno supporto dei loro governi. Poiché la ricerca ES comporta la distruzione di embrioni nel primo stadio, molti governi occidentali hanno posto rigide restrizioni in queste ricerche. In Asia c’è poco del conflitto con le opinioni religiose ed etiche che fanno esitare i paesi occidentali, il supporto economico dei governi è completo con incentivi alle compagnie private ed i ricercatori si moltiplicano richiamando anche quelli espatriati. Con questi vantaggi i ricercatori asiatici credono di poter essere competitivi e forse guidare la gara per l’utilizzo delle cellule staminali. L’Asia che non ha mai dominato nei campi avanzati della biologia potrebbe avere così la sua occasione. I problemi stanno nelle infrastrutture, nelle vecchie attrezzature, nell’isolamento geografico e nelle barriere linguistiche. In Cina manca il coordinamento e la cultura del segreto fra gli scienziati frena il progresso. Tuttavia gli scienziati asiatici sono stati fin dall’inizio all’avanguardia nella clonazione e nelle cellule staminali. Nel 1963 in Cina è stato clonato il primo vertebrato, una carpa asiatica. Nel 1994 Ariff Bongso, un esperto della fertilizzazione in vitro (IVF) all’università di Singapore, ha annunziato per primo l’isolamento di cellule ES umane e successivamente con altri colleghi delle università di Melbourne e Gerusalemme è riuscito a creare nel 2000 delle stabili linee di cellule ES umane. La ricerca delle cellule staminali è diventata una nicchia privilegiata per Singapore e per il programma National Biomedical Science Strategy si sono stanziati 2 miliardi di US$ nel giugno 2000. Ora si spendono 7,3 milioni di US$ all’anno per la ricerca delle cellule staminali con un dozzina di gruppi dedicati. La Cina, anche se è difficile la verifica, oggi è forse la sede del più vasto programma dell’Asia sulle cellule staminali, ma non ci sono statistiche governative. Si stima ci siano 300-400 ricercatori a livello Ph.D. impegnati sulle cellule staminali in una trentina di team e circa 80 sono quelli che lavorano sulle cellule embrionali. Nel dicembre 2003 è stato emesso un regolamento piuttosto liberale; c’è il bando rigido per la clonazione umana a scopo riproduttivo ed i ricercatori sottostanno al principio del consenso e della scelta informata. Le linee guida della ricerca sono quelle delle cellule staminali e della clonazione terapeutica. La riluttanza a fornire informazioni da parte dei gruppi di ricerca rende difficile giudicare sui progressi, ma un indice del loro successo sta nel crescente numero di ricercatori cinesi addestrati all’estero che abbandonano buone posizioni in Europa e Stati Uniti per tornare in patria. Nella Corea del Sud è il settore privato che ha preso la guida della ricerca sulle cellule staminali e tre dei quattro gruppi che hanno realizzato delle linee di cellule ES si trovano in cliniche private di IVF. Il governo sudcoreano vuole sfruttare il vantaggio iniziale ed ha finanziato con 50 milioni di US$ l’università di Seul per creare il Bio-MAX Institute per una ricerca interdisciplinare sulle scienze della vita e sulle cellule staminali. Nel 2002 è stato creato inoltre il Korean Stem Cell Research Center con un budget di 7,5 milioni di US$ che supporta 30 ricercatori. A Taiwan c’è l’Industrial Technology Research Institute (ITRI) che sostiene l’industria biotecnologica dell’isola sviluppando esperti sulle cellule ES umane ed il primo obiettivo è quello di creare cellule che producono l’insulina. Questo sviluppo autonomo dell’Asia deve affrontare però diversi problemi. C’è la preoccupazione che importanti risultati della ricerca non vengano pubblicati per il forte interesse alla commercializzazione. A Taiwan e nella Corea del Sud sono riluttanti a pubblicare perfino il titolo delle loro ricerche; i ricercatori cinesi ammettono che la propensione al segreto è prodotta dalla rivalità e dal sospetto fra i gruppi che non si scambiano dati, esperienze ed apparecchiature come fanno i loro colleghi in occidente. Il problema maggiore è poi la mancanza di leader e tutti questi paesi cercano di reclutare ricercatori dall’estero. Singapore in questo senso è stata la più aggressiva e ha il vantaggio di essere una città cosmopolita dove l’inglese è il linguaggio del commercio e del governo. Gli scienziati asiatici sono però determinati a superare queste difficoltà e nei prossimi anni c’è da aspettarsi molti risultati dalla ricerca asiatica.
Science, 1 Apr 2005, Vol. 308, pg. 30 - Mason Inman - Il Regno Unito ha le regole meno restrittive in Europa sulla regolamentazione della ricerca degli embrioni umani, ma in un rapporto controverso uscito la scorsa settimana della House of Commons Science and Technology Commettee si afferma che dovrebbe essere reso ancora più permissivo. Il Governo dovrebbe togliere il bando assoluto sulla ricerca riguardante le modiche genetiche degli embrioni umani e la creazione di embrioni chimerici uomo-animale e si dovrebbe perfino riaprire il dibattito sulla clonazione riproduttiva umana. Alcune di queste raccomandazioni vanno contro l’opinione pubblica corrente e la riluttanza di molti scienziati ed il comitato è anche fortemente diviso sulle finalità e conclusioni del rapporto; 5 su 11 membri affermano che l’approccio è estremamente libertario. Il rapporto è una revisione critica dei regolamenti nazionali sull’uso medico e scientifico degli embrioni umani emessi nel 1990. Il Department of Health ha richiesto il rapporto al comitato parlamentare guidato da Ian Gibson membro del Labour. Il rapporto chiede ai politici ed al pubblico di giustificare ogni proibizione legislativa o fuori dalle leggi con argomenti di principio per potenziali pericoli basati su prove e non su ideologie o pregiudizi ed alla fine si dovrebbero considerare cambiamenti alla legge. Il rapporto afferma che gli asseriti pericoli alla società ed ai pazienti devono essere dimostrati prima che la ricerca sulle tecnologie riproduttive venga impedita dai regolamenti. Si dice per esempio che la selezione degli embrioni prima dell’impianto dovrebbe essere permessa e che, se ora non è giustificato cambiare il divieto di condurre ricerche sugli embrioni oltre i 14 giorni dalla fertilizzazione, si dovrebbero permettere in questo intervallo di tempo modifiche genetiche per scopi di ricerca e per altri scopi quando la tecnologia sarà più avanzata. Circa la clonazione riproduttiva il rapporto dice che attualmente non è sicura, ma il governo deve separare gli argomenti di fattibilità da quelli della sicurezza e dell’etica. Per queste ragioni un bando definitivo ed assoluto non può essere considerato razionale e questo creerebbe un’area grigia fra clonazione riproduttiva e terapeutica.
Science, 10 Jun 2005, Vol. 308, pg. 1534 - Gretchen Vogel - La ricerca sulle applicazioni terapeutiche delle cellule staminali embrionali umane (hES) sembra spesso essere ad un passo dai risultati concreti, ma anche i suoi maggiori sostenitori avvertono che ci vorrà del tempo. Quanto sarà lungo questo tempo non è ancora chiaro. Gli scienziati sono unanimi nell’affermare che le hES ci faranno comprendere lo sviluppo umano e le malattie, ma l’uso di queste cellule nella cura dei pazienti non è ancora certo. Le terapie cellulari sono più complicate di quelle con i medicamenti e le hES presentano rischi speciali. Per la loro estrema flessibilità le cellule ES sono ideali per produrre trattamenti terapeutici per il diabete o le lesioni del midollo spinale, ma ci sono dei rischi che cellule impazzite provochino effetti indesiderati finendo in luoghi sbagliati e provocando il cancro. Bisogna imparare a controllare la loro potenza prima di iniettarle nei pazienti. Per queste ragioni molti ricercatori affermano che ci vorranno dai 5 ai 10 anni prima delle prove cliniche. Invece la Geron di Menlo Park, in California, afferma che le sue prove su animali indicano che la terapia delle cellule staminali può essere sicura ed efficace per alcuni gruppi di pazienti e spera di iniziare la prove cliniche con le cellule hES per le lesioni del midollo spinale entro l’estate del 2006. Attualmente la Geron è in contatto con la FDA (Food and Drag Administration) che cerca di stabilire degli standard di sicurezza in questo campo. Ci sono ancora poche tecniche standard per misurare la potenza e la purezza delle cellule da iniettare nei pazienti, una fretta eccessiva può danneggiare questa ricerca già tanto controversa ed ancora non è chiaro se la FDA concederà alla Geron di iniziare le prove cliniche. I piani ambiziosi della Geron saranno quindi un banco di prova per verificare se queste terapie saranno sicure ed efficaci. Anche gli scettici però dicono che la Geron ha scelto per le prime prove il midollo spinale essendo un obiettivo più facile invece del diabete o del Parkinson. Le prove su ratti con lesioni al midollo hanno indicato che c’è stato un miglioramento nella mobilità dopo l’inserzione di cellule derivate da hES. Con il supporto della Geron è stato sviluppato un protocollo per indurre le cellule hES a differenziarsi nelle cellule dette precursori degli oligodentrociti. Gli oligodentrociti, fra le altre funzioni hanno quelle di produrre l’involucro protettivo di mielina che permette ai neuroni di trasmettere i segnali attraverso i loro assoni. Questo involucro viene spesso perduto durante le lesioni del midollo spinale. Le cellule non rimpiazzano i neuroni danneggiati, ma probabilmente riparano la mielina protettrice. Gli animali che hanno ricevuto i precursori degli oligodentrociti entro 7 giorni dal danno in apparenza hanno riparato la mielina del midollo ed entro 2 settimane i ratti trattati hanno recuperato i loro movimenti meglio dei ratti di controllo. Se però le cellule vengono inserite 10 mesi dopo il danno non ci sono effetti positivi, le cellule sopravvivono, ma sono incapaci di riparare e per questo la Geron ha proposto le prove per i pazienti che hanno subito il danno da poco. Nella fase 1 delle prove il trattamento non sarà efficace per tutti, ma lo scopo principale sarà di dimostrare che è innocuo. Gli studi sulle cellule ES di topi o umani hanno indicato come sia difficile controllare che non avvengano differenziazioni errate delle cellule o che non migrino altrove. La Geron ha verificato che le cellule iniettate si sono differenziate in neuroni, astrociti ed oligodentrociti, ma eliminando gli astrociti sembra che si eliminino effetti collaterali di eccessiva sensibilità al dolore. La maggiore preoccupazione è che le terapie hES portino alla formazione di tumori disorganizzati detti teratomi ed anche un tumore benigno nel sistema nervoso è una cosa seria. La procedura di differenziazione provoca il 97% di precursori degli oligodentrociti e sembra che le cellule rimangano vicino al luogo dell’iniezione. Per valutare il rischio di tumori si sono introdotte le cellule in topi senza sistema immunitario (nude mice); se gli animali vivono un anno senza produrre teratomi si può essere confidenti che le cellule siano sicure per gli uomini. La Geron sta lavorando con la FDA per stabilire il livello di soglia di questo rischio. Un altro problema che preoccupa è la possibile contaminazione delle cellule hES dai prodotti animali con cui vengono in contatto nelle culture che potrebbero trasferire virus esotici e la Geron ha sviluppato metodi per coltivarle con prodotti umani. Altro timore è quello delle mutazioni che si possono verificare durante le culture, difficili da rivelare. La FDA per ora ha stabilito che le terapie che coinvolgono le cellule staminali devono essere trattate come i medicamenti e non come tecniche chirurgiche. I ricercatori devono garantire certi standard di purezza e potenzialità. La FDA dovrà decidere inoltre se le terapie cellulari devono essere provate prima sui primati non umani, ma il problema è se si può imparare qualcosa dalle prove sulle scimmie rispetto a quelle sui ratti. In ogni caso i rischi non si possono eliminare del tutto.
Science, 17 Jun 2005, Vol. 308, pg. 1722 - Gretchen Vogel - In Italia il tentativo di cancellare le rigide restrizioni sulla fertilizzazione in vitro (IVF) è fallita quando solo il 26% dell’elettorato è andata al voto nel referendum del 12-13 giugno mancando il quorum richiesto del 50%. Questo risultato era quello che volevano i leader della Chiesa cattolica e ciò significa che l’Italia continua a proibire la ricerca con l’uso degli embrioni provenienti dalle procedure IVF. Gli scienziati italiani possono solo lavorare con le cellule staminali embrionali umane (hES) importate e non possono produrne di nuove. In Italia un referendum è invalido se vi partecipano meno della metà degli elettori. Gli oppositori del referendum paragonavano la ricerca sugli embrioni agli esperimenti dei nazisti; i sostenitori e gli scienziati accusavano il governo di sporchi trucchi e distorsioni. Fino a gennaio di quest’anno l’Italia non aveva una legge sulla ricerca embrionale ed i trattamenti IVF, permettendo al ginecologista Severino Antinori di tentare la clonazione del primo uomo, ma la legge approvata nel febbraio 2004 poneva delle rigide restrizioni: vietava la creazione di più di tre embrioni nei tentativi di IVF e tutti dovevano essere impiantati nella madre potenziale, considerava illegale la donazione di sperma o ovuli, imponeva inoltre un’ammenda di più di 1 milione di US$ per i tentativi di clonazione umana. La legge fu controversa fin dall’inizio ed in Parlamento furono presentate più di 350 emendamenti, ma nessuno fu accettato e la legge fu approvata 277 a 222. Prima di entrare in azione il Partito Radicale raccolse più del doppio delle 500000 firme richieste per indire un referendum ed abrogare 4 articoli: il divieto alla ricerca sugli embrioni, il fatto di dare diritti legali all’embrione umano, il divieto della donazione di gameti e l’obbligo di produrre solo 3 embrioni nella IVF e di impiantarli tutti. Gli oppositori al referendum e la Chiesa cattolica con il papa Benedetto XVI calcolarono che combinando l’apatia dei votanti, le vacanze estive e un’astensione deliberata si sarebbe reso invalido il referendum. Anche scienziati come Angelo Vescovi dell’Istituto di Ricerca sulle Cellule Staminali dell’Università di Milano, Bicocca, consideravano inutile la ricerca sulle cellule hES e decidevano di astenersi, dall’altro lato più di 130 scienziati firmarono una petizione per cambiare la legge. Il Partito Radicale spera che nelle elezioni della prossima primavera si possa avere abbastanza voti per cambiare la legge in Parlamento.
Science, 29 Jul 2005, Vol. 309, pg. 678 - Gretchen Vogel - Negli ultimi anni gli scienziati hanno fatto delle sorprendenti scoperte sul midollo osseo e le cellule del sangue, ma questa settimana sembra che esse siano diventate anche una sorgente per lo sviluppo degli oociti nelle ovaie. Se è vera una ricerca sui topi si potrà riscrivere la nostra conoscenza sul sistema riproduttivo femminile. Si aprirà anche una nuova discussione sull’etica e le potenziali conseguenze della donazione di midollo osseo e sangue. Benché gli autori dello studio non abbiano prove che gli oociti derivati dal sangue possano essere fertilizzati e sviluppare dei bambini si può dedurre che i donatori abbiano cellule germinali fra le loro cellule immunitarie ed i fattori di coagulazione. Questo lavoro inoltre potrebbe portare a nuovi trattamenti dell’infertilità specialmente per le donne soggette alla chemioterapia. Per decenni gli scienziati hanno pensato che le femmine dei mammiferi abbiano alla nascita un patrimonio di oociti nelle ovaie per tutta la vita. Ora un controverso articolo su Nature fa pensare che nuovi oociti si possano formare durante la vita di un topo adulto. Un team del Massachusetts General Hospital di Boston ha trovato segni che geni delle cellule germinali si possano formare in campioni del midollo delle ossa sia nei topi che negli uomini e che il livello di uno di questi geni, detto Mvh, vari durante l’estro degli animali. Per provare l’idea il team ha prima trattato dei topi con la chemioterapia per produrre infertilità, successivamente trattando le ovaie con il midollo preso da un donatore femmina ha trovato centinaia di oociti in follicoli con diversi stadi di maturità. L’effetto del trattamento è stato rapido, dopo 28-30 ore sono comparsi nuovi oociti. Si sono fatte prove anche con topi geneticamente infertili che, dopo aver ricevuto midollo o sangue da un donatore sano, hanno cominciato a produrre follicoli contenenti oociti apparentemente sani. Tuttavia non si è stati capaci di provare che queste cellule siano state capaci di iniziare l’ovulazione e produrre nuovi nati e bisogna essere cauti, perché i marker che identificano gli oociti possono essere ingannevoli oppure la chemioterapia può danneggiare l’utero e prevenire le nascite. I risultati potrebbero spiegare i numerosi sorprendenti rapporti relativi a pazienti affetti da cancro che si pensava infertili e che hanno generato bambini dopo un trapianto di midollo osseo. Anche una paziente affetta da anemia di Fanconi, entrata in menopausa a 12 anni, dopo un trapianto di midollo ha dato alla luce due bambini. In questi casi non è facile capire se i nati abbiano il patrimonio genetico del donatore perché questo è generalmente una sorella. L’esperimento ha stimolato la ricerca nel campo, ma è necessario tracciare il processo con certezza fino ai nuovi nati.
Science, 5 Aug 2005, Vol. 309, pg. 862 - Gretchen Vogel - Il primo clone canino è un piccolo cane da caccia afgano chiamato Snuppy che possiede lo stesso DNA del suo più anziano gemello Tai. I cani sono difficili da clonare come riportato dal team di Woo Suk Hwang dell’università di Seul sulla rivista Nature. Con un nuovo metodo di raccolta degli oociti, il team ha rimosso il DNA di 1095 oociti canini e li ha fusi con il DNA ricavato dalle cellule della pelle delle orecchie di Tai. Le cellule hanno cominciato a dividersi e gli embrioni sono stati impiantati in 123 madri adottive ottenendo però solo 3 gravidanze. Un feto è abortito e due piccoli sono nati con parto cesareo. Il secondo cane è morto per difficoltà respiratorie. I cani clonati possono aiutare i ricercatori a trovare i geni dell’ipertensione o del cancro alla mammella. Si possono anche sviluppare cellule staminali dagli embrioni clonati che possono servire come modelli per la clonazione terapeutica in cui cellule staminali embrionali clonate possono essere usate per sviluppare cellule specializzate da sostituire a quelle danneggiate da malattie o lesioni.
Science, 5 Aug 2005, Vol. 309, pg. 890 - G. Paolo Dotto and George Cotsarelis - La pelle del corpo umano si rinnova lungo tutto il corso della vita e confidiamo nella sua capacità di accrescersi per riparare le ferite. Questa proliferazione dipende dalle cellule staminali localizzate nei follicoli dei peli e nell’epidermide, lo strato più esterno della pelle. Le cellule staminali in queste aree si distinguono dalle cellule vicine per la loro natura essenzialmente quiescente; esse si dividono occasionalmente per mantenere la loro presenza con un processo detto di rinnovamento, ma possono proliferare rapidamente differenziandosi in cellule per la riparazione dei tessuti. Si è visto che la mancanza della proteina Rac1 nei topi provoca una iperproliferazione ed impedisce il rinnovo normale delle cellule staminali. Un’altra proteina è la RhoA che si trova in abbondanza nelle aree della pelle ricche di cellule staminali ed ha un’azione di regolazione nel rinnovamento delle cellule.
Science, 21 Oct 2005, Vol. 310, pg. 416 - Gretchen Vogel - Ci sono due metodi, almeno per i topi, per creare cellule staminali embrionali (ES) senza distruggere degli embrioni. Benché però alcuni scienziati ed etici affermano che questa ricerca è un passo avanti per trovare un modo non controverso per produrre cellule ES, sembra chiaro che nessuno dei due metodi risolve completamente il dibattito etico. Un metodo, chiamato Trasferimento Nucleare Alterato (ANT), usa il trasferimento del nucleo per creare una cellula incapace di formare un normale embrione, ma che può produrre cellule ES. Nel secondo metodo i ricercatori derivano una linea di cellule ES da una singola cellula estratta da un embrione che continua a svilupparsi normalmente. Tuttavia la discussione è rimasta fino a questo momento a livello puramente teorico. In un articolo pubblicato il 16 ottobre nella rivista Nature si spiega che nel sistema ANT si interrompe la funzione del gene Cdx2 nella cellula del donatore (dalla pelle) e questo consente alla cellula formata di produrre il primo stadio di embrione detto blastocita che genera la linea ES, ma non può impiantarsi in un utero e non ha quindi possibilità di svilupparsi in un organismo completo. Senza il Cdx2 il cluster di cellule non può considerarsi un organismo vivente. Ne consegue che la tecnica ANT non viola la legge degli Stati Uniti che proibisce di finanziare una ricerca che altera o distrugge gli embrioni umani. Tuttavia questa soluzione continua a creare più domande che risposte sia in campo etico che scientifico. Per i cattolici disabilitare il gene Cdx2 significa disabilitare l’embrione che rimane pur sempre un embrione. Una complicazione scientifica è che il metodo ANT introduce del DNA extra nella cellula del donatore che potrebbe interrompere altri geni e creare rischi di cancro. In un altro articolo della Advanced Cell Technology (ACT) di Worcester, pure pubblicato su Nature, si spiega come si possa rimuovere una o due cellule da un embrione (di topo) e creare una linea di cellule staminali. La tecnica è simile a quella usata nelle cliniche della fertilità per diagnosticare se un embrione da impiantare è affetto da difetti genetici. Non è chiaro tuttavia se le cellule così estratte siano esse stesse capaci di generare un individuo completo, gemelli di quello da impiantare. Proponenti e critici concordano che la soluzione sarebbe quella di riprogrammare direttamente una cellula della pelle in una cellula come ES senza passare per una fase embrionale.
Science, 4 Nov 2005, Vol. 310, pg. 769 - Elizabeth Pennisi - Gli uomini vogliono sempre intervenire nei processi della natura. Per ultimo cercano ora di creare microbi artificiali. I ricercatori, con il contributo dei biologi molecolari, cercano di modellare il genoma come la creta modificando il DNA di batteri e virus ed aggiungendo o togliendo dei geni. Si allungano e si formano dei cromosomi mettendo le basi di una nuova biologia sintetica. Dalla manipolazione del genoma ci si aspetta di imparare molto sulle funzioni dei microrganismi e realizzare con essi proteine complesse, eliminare rifiuti tossici e compiere nuove funzioni. J. Craig Venter, presidente del J. Craig Venter Institute di Rockville, nel Maryland, afferma che si tratta di una ricerca di frontiera ed ancora i risultati sono pochi. Alcuni risultati riguardano la riduzione del genoma del batterio Escherichia coli. Tutte le varianti hanno in comune 3,7 milioni di basi mentre un altro milione di basi è costituito da isole di DNA specifiche di ogni variante e si procede ad eliminarle verificando che il batterio sopravviva ad ogni taglio. Si sono realizzati 43 tagli riducendo il genoma a 4 milioni di basi con 3500 geni, molto meno dei 4444 geni che esistono nella sequenza originale di E. coli. Si progetta ancora di cancellare altre 30 isole non essenziali. Su questo genoma ridotto si possono poi cominciare ad aggiungere nuovi geni con funzioni industriali e farmaceutiche. Altri, invece di ridurre il cromosoma dei microbi, cercano di ingrandirlo. Uno dei tentativi più innovativi è quello di introdurre nei batteri dei geni per la formazione di proteine sensibili alla luce ed altri componenti per generare un’immagine in un mezzo di coltura. In una riunione su Genoma, Medicina ed Ambiente tenutasi il 16-19 ottobre a Hilton Head, nel South Carolina, si è discusso su un lavoro sul virus T7 che infetta i batteri. Al virus sono stati aggiunti gruppi di basi verificando che rimanesse attivo. Un’altra ricerca riguarda il Mycoplasma genitalium che ha il genoma più piccolo che si conosca in un organismo vivente indipendente ed in esso si sono bloccati dei singoli geni, fino a 100 su 500, dimostrando che può farne a meno. L’obiettivo è di individuare la sequenza essenziale alla vita e quindi creare un nuovo organismo inserendo cromosomi umani nella cellula. Un altro obiettivo è di introdurre tratti di DNA per creare in una cellula vivente un sistema efficiente di riparazione del DNA come quello esistente nei batteri resistenti ai danni da radiazioni. In questa fase sperimentale della biologia sintetica si tiene conto anche di preoccupazioni etiche e di ambiente. Il MIT e l’Istituto Venter ed il Centro per gli Studi Strategici Internazionali di Washington si sono associati per tenere sotto controllo ogni nuova forma di vita creata.. Questo sforzo è finanziato con 570000 US$.
Science, 13 Jan 2006, Vol. 311, pg. 156 - Dennis Normile, Gretchen Vogel and Jennifer Couzin - Un annunzio atteso e temuto dai ricercatori di tutto il mondo, è stato il rapporto emesso da una commissione della Seul National University (SNU) in cui Woo Suk Hwang ed i suoi colleghi, che avevano pubblicato nel 2004 e nel 2005 su Science due rapporti sulla prima creazione di una linea di produzione di cellule staminali embrionali da blastociti umani clonati, sono stati dichiarati colpevoli di frode. Nel primo rapporto del 2004 Hwang aveva riferito sulla clonazione di blastociti umani con il processo noto come trasferimento nucleare di cellule somatiche e quindi di aver derivato da esse cellule staminali embrionali. Nel rapporto del 2005 aveva descritto la derivazione di 11 linee di cellule staminali embrionali geneticamente identiche ad una persona. Cellule staminali embrionali tratte da embrioni sono una grande promessa per la medicina terapeutica perché possono trasformarsi in ogni tipo di tessuto ed offrono speranza per nuove terapie di malattie come il diabete ed i danni al midollo spinale. Il rapporto è stato discreditato perché non c’è prova che si siano realizzate le cellule staminali con il trasferimento nucleare. Nel secondo rapporto del 2005 il team di Hwang affermava di aver ottenuto grandi risultati di efficienza nel processo perché erano stati necessari meno di 20 ovuli per ogni linea di cellule staminali rispetto ai 100-200 ovuli necessari negli esperimenti con altri mammiferi. Per verificare la veridicità delle affermazioni del team, la commissione aveva raccolto 23 campioni e le verifiche del DNA da parte di laboratori indipendenti hanno dimostrato che non corrispondeva a quello dei donatori. C’è stato il sospetto che le linee fossero derivate per pertenogenesi accidentale o provocata e che si fossero usate cellule somatiche dello stesso donatore degli ovuli. Si è confermata invece la clonazione del cane Snuppy dalle cellule somatiche di un cane adulto afgano. La commissione ha confermato che il team Hwang ha clonato con successo il 10% dei blastociti umani, cosa ottenuta già una volta da un altro team in UK. Hwang ed i suoi colleghi non sono riusciti invece ad eseguire il passo successivo, cioè le colonie di cellule, mancando le prove scientifiche. Hwang ha pure mentito su come lui ed il suo team abbiano ottenuto gli ovuli. Per mesi aveva negato che membri del suo team avessero donato gli ovuli ed è stato smentito da alcuni dei suoi stessi studenti. Anche la quantità di ovuli usata è stata molto maggiore di quanto riferito: 2061, fra il 2002 ed il 2005, invece dei 427 ufficiali. La rivista Science ha deciso di condurre un’inchiesta interna per ricostruire la storia dei due rapporti di Hwang e come si possano migliorare le procedure di accettazione richiedendo maggiori dettagli agli autori.
Science, 21 Apr 2006, Vol. 312, pg. 349 - Constance Holden - Secondo un rapporto di questa settimana sulle riviste Cell e Nature, i guardiani delle staminali sono molecole dette “polycomb group protein”. Queste proteine agiscono insieme ad altre per bloccare la maggior parte dei geni di regolazione le cui proteine controllano i geni dello sviluppo. Questo controllo mantiene le cellule staminali embrionali (ES) in uno stato indifferenziato. Il gruppo di proteine polycomb gioca un ruolo importante di genesuppressing negli organismi più diversi, dal moscerino della frutta agli uomini. Queste proteine costituiscono il sistema di regolazione delle cellule ES alla base degli esseri umani. I ricercatori hanno analizzato tutti i 3 miliardi di coppie di basi del genoma umano ed identificato ogni gene che il gruppo di proteine polycomb, Suz 12, collega alle cellule ES. Molti dei geni di regolazione producono fattori di trascrizione che collaborano a mantenere le cellule ES pluripotenti. Nello stesso fascicolo della rivista Cell si segnala l’importanza della Cromatina, la proteina che circonda il DNA, nel mantenere pluripotenti le cellule ES e come essa eserciti un controllo su molti degli stessi geni regolatori su cui agiscono le proteine polycomb.
Science, 7 Jul 2006, Vol. 313, pg. 27 - Gretchen Vogel - Uno dei più grandi problemi della biologia delle cellule staminali è come si possa riportare indietro le cellule differenziate allo stato di cellule embrionali e trovare il modo di convertire le cellule adulte direttamente nelle cellule staminali embrionali (ES) senza creare un embrione. Si fa l’ipotesi che i fattori che danno alle cellule ES le loro proprietà possono anche riprogrammare le celle adulte per comportarsi come cellule ES. Nella 4° riunione dell’International Society for Stem Cell Research (ISSCR) del 29 giugno-1 luglio a Toronto, un team di ricercatori della Kyoto University ha annunziato di aver identificato 24 geni che nel topo agiscono nelle cellule ES; 6 di questi sono già ben noti ai ricercatori, ma altri 18 sono meno noti. Il team ha usato dei vettori virali per introdurre copie di questi 24 geni in cellule della pelle prese dall’estremità della coda di un topo ed ha trovato che una piccola percentuale di queste ha assunto le caratteristiche di cellule ES. Mediante un processo di eliminazione il team ha ridotto i candidati a solo 4 geni che, introdotti nelle cellule adulte, potevano produrre colonie di cellule ES e tre di questi si trovano negli embrioni e nelle cellule ES. Il quarto gene appartiene al gruppo del 18 geni meno noti selezionati precedentemente. Le cellule ES prodotte sembrano avere tutte le proprietà fondamentali delle cellule ES derivate dagli embrioni; nelle colture producono diversi tipi di tessuti e, se iniettati sotto la pelle di un topo con il sistema immunitario compromesso, producono tumori detti teratomi. Il team non ha ancora provato questa tecnica con le cellule umane dove è possibile che sia richiesto un diverso gruppo di geni per riprogrammare le cellule. Si fa notare che il processo non è ancora molto efficiente perché i 4 geni riprogrammano solo una su mille cellule che le hanno ricevute. Si può pensare che esista ancora un altro fattore che possa migliorare l’efficienza del processo.
Science, 14 Jul 2006, Vol. 313, pg. 155 - Gretchen Vogel - Nella 4° riunione dell’International Society for Stem Cell Research (ISSCR) del 29 giugno-1 luglio a Toronto, un team della Corea del Sud ha annunziato un successo nella tecnica di Interspecies Somatic Cell Nuclear Transfer (iSCNT) usando oociti bovini per riprogrammare cellule somatiche di un topo, derivando una linea di cellule staminali del topo dall’embrione clonato. Questa è una strada interessante per produrre cellule staminali embrionali geneticamente compatibili per usi terapeutici senza usare oociti umani che sono difficili da ottenere e creano problemi etici. La tecnica iSCNT è stata già provata e diversi animali sono nati con il trasferimento di DNA di specie in pericolo di estinzione in oociti di specie simili, tuttavia l’uso di oociti di specie molto diverse è generalmente fallito. Nel 1998 la società Advanced Cell Technology (ACT) di Worchester, Massachusetts, ha annunziato di aver riprogrammato cellule somatiche umane usando oociti bovini per sviluppare una linea di cellule staminali embrionali, ma poi le cellule non sono state caratterizzate. Nel 2003, nella Second Medical University di Shanghai, un team ha creato cellule staminali embrionali inserendo cellule umane nell’oocita di un coniglio. Nessun altro laboratorio ha ripetuto con successo questi due esperimenti. Nel caso descritto a Toronto, il team sudcoreano ha rimosso il DNA dall’ovulo di una vacca, vi ha iniettato la cellula somatica completa di un topo ed ha usato un metodo chimico per avviare lo sviluppo dell’embrione. Il processo non è stato efficiente, ma alla fine si sono prodotti tre blastociti ed una singola linea di cellule staminali che hanno prodotto vari tessuti nei dischi di coltura. Combinando poi queste cellule con un embrione di topo, si è prodotto un topo chimera di due colori diversi nel mantello. Molti sono scettici su questa tecnica perché le cellule create derivano i loro mitocondri dal citoplasma dell’oocita. Nel caso del team sudcoreano i mitocondri erano una combinazione di quelli dell’oocita e della cellula somatica del topo e, sviluppandosi le cellule nella coltura, i mitocondri del topo dovevano diventare prevalenti. Nella tecnica iSCNT certe combinazioni di specie possono funzionare meglio di altre, ad esempio l’uso di oociti del maiale non ha dato risultati con le cellule del topo.
Science, 18 May 2007, Vol. 316, pg. 990 - Jose Cibelli - Dieci anni fa Ian Wilmut, Keith Campbell ed i loro colleghi del Roslin Institute di Scozia hanno annunziato la clonazione del primo mammifero adulto, una pecora chiamata Dolly, usando la tecnica detta di somatic cell nuclear transfer. Da allora l’esperimento è stato replicato su 16 altre specie di mammiferi. I laboratori di tutto il mondo hanno promosso sforzi per identificare il meccanismo responsabile del fenomeno e centinaia di rapporti hanno lasciato aperti problemi su questa tecnica e si è ancora incapaci di aumentarne l’efficienza. Per ogni specie clonata meno del 10% degli embrioni trasferiti nell’utero producono un clone sano. La curiosità di Wilmut e Campbell hanno radicalmente cambiato la nostra visione della plasticità del genoma. La tecnica inserisce il nucleo di una cellula somatica in un ovulo non fertilizzato (oocita) e privato del nucleo ed in pratica riporta un cellula differenziata al suo stato primitivo, ad uno zigote, e può svilupparsi in un feto ed in un adulto maturo geneticamente identico all’animale che ha fornito la cellula somatica. L’antico dogma che una cellula differenziata non può tornare mai indietro nel suo stadio di sviluppo è stato rimpiazzato dal principio che il trasferimento nucleare è possibile e che i nostri fallimenti dipendono dalla non sufficiente comprensione del meccanismo che governa il modo con cui il nucleo della cellula somatica viene riprogrammata dal citoplasma di un oocita. Quando si esegue il trasferimento nucleare di una cellula somatica, noi imponiamo alla cellula somatica di trasformarsi in un gamete nello spazio di ore mentre il processo naturale impiega dei mesi. Subito dopo ci aspettiamo che un pseudo-gamete si trasformi in un ovulo fertilizzato o zigote mediante una stimolazione elettrica o chimica. Noi dobbiamo ora migliorare una tecnica in un processo che è chiaramente innaturale. Ma non si può rinunziare nella prospettiva della clonazione terapeutica, cioè della generazione di cellule staminali umane per contrastare gravi malattie. La sfida va al cuore della biologia dello sviluppo e 10 anni non sono stati un tempo sufficiente. L’inefficienza della tecnica pone numerose domande. Perché due cellule somatiche isolate dallo stesso tessuto nello stesso tempo hanno diverse efficienze nella clonazione. Quali sono i geni la cui espressione è critica nella riprogrammazione di un nucleo somatico. Tuttavia sono stati fatti alcuni progressi. Sappiamo che nuclei molto differenziati possono essere riprogrammati, quasi tutte le cellule differenziate possono essere forzate a rientrare nel ciclo di divisione, proliferare e formare un nuovo individuo. All’inizio si è pensato che un animale clonato da una cellula adulta avrebbe avuto l’età biologica del donatore, ed analizzando nella pecora Dolly la lunghezza dei telomeri (regioni all’estremità dei cromosomi che indicano la stabilità del DNA e si accorciano con l’età), questa è risultata più corta di quella del donatore, ma poi si è dimostrato che in certi animali clonati erano più lunghe del donatore senza essere divenute cellule tumorali. Subito dopo che il nucleo di una cellula somatica è stata inserita nell’oocita, la cromatina (DNA e proteine costituenti dei cromosomi) comincia il processo che controlla l’espressione dei geni e questi cambiamenti riassumono quelli che si verificano in una normale fertilizzazione. Gli enzimi che catalizzano i processi della cromatina possono però fallire per ragioni sconosciute. Si sono avuti animali clonati normali, ma una larga percentuale di feti muore nell’utero ed altri hanno malformazioni. Tuttavia benché sia molto bassa la percentuale di animali normali da embrioni clonati, va sottolineato il fatto che la procedura artificiale a volte funziona. Si sono spesi gli ultimi dieci anni in esperimenti e si sono clonati lupi, mufloni, gatti selvatici africani, cani, pecore, muli, gatti domestici, buffali, topi, capre, conigli, cavalli, buoi indiani (gauri), mucche, maiali, ratti e furetti. Ora la sfida sta nel comprendere il meccanismo. La ricerca dei geni responsabili della riprogrammazione, potrà portare nel prossimo decennio ad un progresso decisivo nella clonazione con nuovi esperimenti più razionali che portino l’efficienza del trasferimento nucleare all’efficienza ottenuta nella fertilizzazione in vitro. Scoprire questi geni ed i passaggi del processo di clonazione sarà il primo passo per arrivare alle cellule umane necessarie alla clonazione terapeutica.
Science, 8 Jun 2007, Vol. 316, pg. 1404 - Constance Holden - Questa settimana gli scienziati hanno annunziato un importante progresso su un punto chiave della ricerca sulle cellule staminali: la riprogrammazione diretta delle cellule fetali di un topo in modo che siano indistinguibili dalle cellule staminali embrionali. La tecnica, che si dice dovrebbe funzionale per le cellule adulte, potrebbe un giorno permettere ai ricercatori di generare linee di cellule compatibili con singoli individui senza l’uso di ovuli o embrioni. Questo progresso viene riportato in due articoli di Nature scritti da un team della Kyoto University del Giappone e da un team del MIT e da un altro articolo pubblicato ad Harvard nel primo fascicolo di Cell Stem Cell. Inserendo varie combinazioni di geni relativi alla pluripotenza delle cellule staminali embrionali (ES) di un topo si è scoperta una combinazione di 4 geni che, introdotti nelle cellule tratte dalla pelle della coda di un topo, hanno conferito ad esse le proprietà delle cellule ES. I team hanno iniziato seguendo la procedura del team giapponese di usare un vettore virale per introdurre copie dei geni dei quattro fattori di trascrizione attivi nelle cellule ES. Poiché la riprogrammazione funzionava su una ogni 1000 cellule, i ricercatori dovevano scartare quelle non attivate e per questo si sono usati i noti marker di pluripotenza Oct4 e Nanog. Le cellule selezionate sono state poi contrassegnate con un colorante fluorescente ed introdotte negli embrioni di un topo ai primi stadi. Alcuni degli animali chimerici risultanti hanno dimostrato di essere discendenti delle cellule staminali pluripotenti introdotte. Un inconveniente emerso nell’analisi delle chimere, dopo la loro nascita, è stato che il 20% di 121 topi ha sviluppato tumori e questo sarà un problema da chiarire. C’è ancora una lunga strada nella riprogrammazione delle cellule adulte, ma il problema è ora passato dagli specialisti della clonazione ai biologi molecolari e delle cellule. I critici delle ricerche sulle cellule ES hanno ora una prova che non c’è più bisogno di usare la contestata pratica di distruggere degli embrioni per ottenere cellule staminali, ma molti avvertono che la ricerca deve progredire su tutti i fronti perché ogni sistema ha le sue limitazioni.
Science, 21 May 2010, Vol. 328, pg. 958 – Elizabeth Pennisi – Per 15 anni J. Craig Venter ha inseguito un sogno: costruire un genoma a pezzi e usarlo per fare una vita sintetica. Ora lui e il suo team, nel J.Craig Venter Institute (JCVI), a Rockville del Maryland e a San Diego di California, hanno realizzato questo sogno. In questa settimana, Science Express ha descritto, passo passo, la creazione di un cromosoma batterico e il suo trasferimento in un batterio (http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/science1190719). Con il nuovo genoma sintetico¸ questa cellula microbica ha cominciato a moltiplicarsi e a fabbricare nuove proteine. Questo è un momento importante nella storia della biologia e della biotecnologia e un’importante pietra miliare nel campo del genoma sintetico. Il genoma sintetico creato da Venter è quasi identico a quello di un batterio naturale ed è stato ottenuto con la spesa di 40 milioni di dollari e lo sforzo di 20 persone che hanno lavorato per più di un decennio. Nonostante il successo, la creazione di un cromosoma artificiale capace di fabbricare combustibili o farmaci e la sua attivazione in una cellula, non è ancora una realtà. Il batterio sintetico di Venter ha origine da un progetto di collaborazione per determinare il minimo di istruzioni necessario per la vita microbica e su questa aggiungere geni per trasformare il batterio in una fabbrica di composti utilizzabili dall’uomo. Nel 1995 il team ha sequenziato un cromosoma di 600000 basi di un batterio chiamato Mycoplasma genitalium, il più piccolo genoma di un organismo vivente. Il microbo ha 500 geni e i ricercatori trovarono di poter cancellarne 100 senza conseguenze. Per confermare questo genoma minimo è stato necessario sintetizzare il completo cromosoma del batterio e farlo lavorare in una cellula, due passi che hanno richiesto anni perché questa tecnologia di manipolazione non esisteva. Nel 2007, Venter e i colleghi hanno finalmente dimostrato che era possibile trapiantare un cromosoma naturale da una specie microbica a un’altra. Entro il 2008 mostrarono di poter realizzare un cromosoma artificiale che equivaleva a M. genitalium e conteneva una sequenza di DNA che poteva distinguere il genoma artificiale da quello naturale. Si accorsero che, continuando su questa strada, rischiavano di arenarsi perché M. genitaliun era troppo lento a crescere e decisero di cambiare il microbo adottando M. mycoides con un genoma da un milione di basi che era più veloce nella crescita. Lo scorso anno mostrarono che si poteva estrarre il cromosoma naturale di M. mycoides, modificare il genoma batterico e trasferirlo nel M. capricolum, un microbo molto simile. Dimostrarono infine che la copia sintetica del DNA batterico si poteva maneggiare nello stesso modo. Usando un lievito per assiemare per passi il DNA sintetico, i ricercatori collegarono prima una sequenza di 10000 basi, poi 100000 basi e infine il genoma completo. Tuttavia, quando introdussero il genoma sintetico in M. capricolum non successe nulla. C’era come un bug nel software, Dopo 3 mesi scoprirono l’errore di una singola base nel genoma sintetico. Dopo altri mesi d’insuccessi nel trasferire combinazioni di vari genoma, una colonia blu di batteri crebbe rapidamente nel vetrino del laboratorio e il blu indicava che le cellule usavano il nuovo genoma. Si dimostrò che i microbi fabbricavano le proteine del M. mycoides e non quelle del M. capricolum e quindi si era trasformata una cellula in un’altra. In futuro il metodo sarà utilizzato per sintetizzare nuovi genomi e per il momento s’indagherà sui futuri vantaggi e rischi. Esiste la possibilità di uso improprio della tecnologia e, infatti, nel 2002 è stato creato un virus sintetico. Venter e i collaboratori hanno richiesto brevetti su questi lavori per la Synthetic Genomics che ha fornito i fondi del progetto.
Science, 8 Oct 2010, Vol. 330, pg. 162 – Gretchen Vogel – Mentre gli scienziati delle cellule staminali lottano negli Stati Uniti per l’incertezza sul futuro dei finanziamenti federali nelle ricerche delle cellule embrionali, nell’ultima settimana è uscita una buona notizia in un rapporto che descrive un metodo per indurre una cellula matura a cambiare la sua destinazione. La tecnica è semplice, sicura e veloce e più efficiente dei metodi sviluppati di recente per riprogrammare le cellule adulte. La scoperta avrà grandi conseguenze nel breve termine. Quattro anni fa, gli scienziati hanno fatto un grande progresso per superare le difficoltà etiche nella ricerca delle cellule staminali. Invece di usare cellule derivate dagli embrioni, i ricercatori hanno trovato il modo di trasformare cellule adulte in cellule embrionali inserendo semplicemente copie extra di quattro geni che danno la capacità di svilupparsi in quasi ogni altro tipo di cellule del corpo. Queste cellule, dette induced pluripotent stem (iPS) cells hanno dato la possibilità di studiare il trattamento di una varietà di malattie. Questa tecnica, detta di riprogrammazione cellulare ha delle controindicazioni. Le cellule riprogrammate hanno copie dei geni inseriti che possono indurre tumori e modificare i risultati degli esperimenti. C’è qualche prova che cellule iPS non sono esattamente simili a quelle staminali embrionali e mantengono queste differenze nei tessuti che producono. Il metodo è anche poco efficiente (una cellula su mille) ed è necessario più di un mese per produrre una cellula iPS. La nuova tecnica si avvicina a risolvere il problema. Il ricercatore Derrick Rossi della Harvard Technical School di Boston e i suoi colleghi hanno usato molecole sintetiche di DNA che fanno la stessa funzione dei geni inseriti nella classica tecnica di riprogrammazione. Il nuovo metodo realizza cellule iPS in circa metà del tempo. Rossi riferisce che, il primo tentativo di usare RNA per indurre la produzione di proteine, fu ostacolato dalle difese antivirali delle cellule che attaccano ogni RNA estraneo. Alla fine egli e i suoi colleghi scoprirono che con una modifica di due basi del RNA si poteva renderlo accettabile come proprio. Inibendo poi l’interferone, parte della difesa anti RNA, la cellula era anche più attiva. Applicando questo cocktail di RNA sintetico a cellule del tessuto connettivo, queste si differenziano come cellule embrionali. Il team chiamò queste cellule RNA-induced pluripotent stem (RiPS) cells. Con sorpresa del team, fu necessario appena poco più di due settimane per riprogrammare il 4% di cellule di una coltura, dimostrando che il processo era 100 volte più efficiente della tecnica di trasferimento genico e due volte più veloce. Altri ricercatori avevano cercato altri metodi, ma la maggior parte di essi si era dimostrata meno efficiente. Ulteriori esperimenti suggeriscono che il metodo con RNA riprogramma le cellule meglio degli altri e che le RiPS sono molto simili alle cellule staminali embrionali. La tecnica RNA può essere usata anche in campi diversi da quelli delle staminali e produrre cellule per fabbricare proteine. I biologi possono usarle per comprendere gli effetti di certi geni. Rossi si riferisce alle tecniche nelle quali gli scienziati usano RNA per bloccare l’espressione di geni nelle cellule e Rossi sta indagando su come usare RNA per sostituire le proteine nelle cellule malate.