La pecora Dolly è conservata al Museum of Scotland
Venti anni fa questa settimana, all’età di sei mesi, la pecora clonata Dolly fu presentata al mondo tra molte polemiche. I giornali proclamarono che la comunità scientifica era “in subbuglio”; altri dissero che la creazione era “attesa e temuta” e l’annuncio sollecitò inevitabili affermazioni che la clonazione umana era vicina alla realtà.
Tuttavia, a più di due decenni dalla “nascita” della pecora, i cloni umani completi non esistono e la tecnologia di clonazione è rimasta, per lo più, contenuta nei laboratori scientifici.
“Quando Dolly è stata annunciata, i media hanno preso in considerazione il fatto che ora abbiamo un clone e hanno tirato fuori scenari da fantascienza, ma la biologia era davvero sorprendente”, ha detto a WIRED Lawrence Brody, del National Human Genome Research Institute. “La gente in Scozia aveva essenzialmente capito un modo per riprogrammare il genoma in modo da poter fare un intero organismo, e ha rinnovato un’indagine molto intensa in questo settore”.
Quindi, dov’è ora la tecnologia e, cosa più importante, dove va dopo?
Che cos’è la clonazione?
“Il termine clonazione descrive una serie di processi diversi che possono essere utilizzati per produrre copie geneticamente identiche di un’entità biologica”, spiega il sito del National Human Genome research group. Nella sua forma più semplice, la clonazione funziona prendendo una parte genetica di un organismo e ricreandola in un altro luogo.
Dolly è stata clonata utilizzando un processo noto come trasferimento nucleare di cellule somatiche (SCNT) che prende una cellula somatica, come una cellula della pelle, e trasferisce il suo DNA ad una cellula uovo con il suo nucleo rimosso. Nel processo, il DNA può essere trasferito per iniezione o attraverso un processo che utilizza correnti elettriche.
Anche se rivoluzionario all’epoca, questo metodo è stato ampiamente superato dall’introduzione delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), annunciate più di un decennio fa. Le iPSC sono cellule della pelle o del sangue che sono state riprogrammate in uno stato pluripotente simile a quello embrionale, permettendo ai ricercatori di svilupparle in qualsiasi tipo di cellula necessaria. Per esempio, le iPSC possono essere utilizzate per trattare il diabete, o le cellule del sangue iPSC possono essere utilizzate per creare nuovo sangue privo di cellule tumorali per un paziente leucemico.
Nel 2006, Shinya Yamanaka, che ora è un premio Nobel, ha mostrato come cellule mature nei topi potevano essere riprogrammate per diventare cellule staminali immature. Un anno dopo, le ricerche condotte dai dottori Kathrin Plath, William Lowry, Amander Clark e April Pyle sono state tra le prime a creare iPSC umane.
“Le iPSC hanno il potenziale per diventare strumenti polivalenti di ricerca e clinici per capire e modellare le malattie, sviluppare e vagliare farmaci candidati, e fornire una terapia di sostituzione delle cellule per sostenere la medicina rigenerativa”, ha scritto il ricercatore Charles Goldthwaite sul potenziale del metodo.
Una selezione di maiali clonati
Come viene usata la clonazione oggi?
Mentre la maggior parte delle tecniche di clonazione sono ancora nei laboratori, c’è un’industria commerciale che esiste per produrre cloni di animali.
La Utah State University, per esempio, sta clonando le mucche. “La clonazione è un modo eccellente per aiutare le specie in pericolo, promuovere la resistenza alle malattie o anche aumentare la produzione di latte”, sostiene l’istituzione accademica.
È anche possibile clonare il proprio animale domestico, a pagamento. Una coppia nel Regno Unito ha recentemente speso 67.000 sterline per clonare il loro cane morto dopo aver inviato il DNA a una società in Corea del Sud. I cuccioli clonati sono stati spediti nel Regno Unito.
L’azienda statunitense Viagen sostiene di essere “l’azienda di clonazione animale più affidabile d’America” ed è in grado di clonare cavalli, bestiame – tra cui mucche, maiali, pecore e capre – così come animali domestici. L’azienda dice che può clonare gli stalloni per produrre cavalli da corsa di qualità che permettono “agli allevatori di sfruttare meglio i loro animali più eccezionali”.
ViaGen dice a WIRED che opera da 15 anni e in questo tempo ha “clonato migliaia di animali” utilizzando il processo SCNT. Dice che tutti gli animali che produce sono “normali cuccioli e gattini sani”.
“Il processo di clonazione di un animale domestico dall’inizio alla fine può richiedere da 8 a 12 mesi”, ha detto la società in una dichiarazione. “Questo è dovuto al tempo necessario per creare l’embrione, i 60-62 giorni per il cane o il gatto per sperimentare una gravidanza normale, la cura successiva dei cuccioli e dei gattini prima che siano dati al proprietario dell’animale domestico”.
La clonazione comporta rischi per la salute?
Ci sono domande senza risposta sulla salute a lungo termine dei cloni. Nel 2003, Dolly è morto giovane dopo aver sviluppato una malattia polmonare.
Al contrario, uno studio successivo di Kevin Sinclair, professore di biologia all’Università di Nottingham, ha scoperto che gli animali clonati sono in grado di invecchiare in modo sano. Il suo studio del 2016 su quattro cloni di pecora Finn-Dorset di sette anni – chiamati Debbie, Denise, Dianna e Daisy – ha mostrato che ognuno degli animali è invecchiato in modo sano ed è sopravvissuto a Dolly.
L’accademico dell’Università di Nottingham ha detto che nei prossimi mesi le pecore saranno eutanasizzate e sarà intrapreso lo studio più dettagliato dei grandi animali clonati.
I quattro cloni genomici di Dolly: Debbie, Denise, Dianna e Daisy
Anche se ci sono prove limitate di clonazione di cellule staminali umane in corso, Brody dice che l’applicazione più probabile della clonazione nei prossimi anni rimarrà negli animali. “Le applicazioni biomediche rimangono ancora abbastanza difficili”, ha spiegato. “Semplicemente non facciamo esperimenti a casaccio quando sono coinvolte persone”.
Sinclair crede che “una delle principali applicazioni” della clonazione in futuro sarà la creazione di animali transgenici e la loro aggiunta alla catena di produzione alimentare. Gli animali transgenici sono quelli che hanno avuto un gene inserito nel loro genoma. Questo processo ha il potenziale di sradicare le malattie riscrivendo i geni legati alle malattie. Ma questo viene anche con i suoi problemi etici e in Europa, per esempio, c’è il divieto di introdurre prodotti animali clonati nella catena alimentare.
Oltre, il ricercatore italiano Pasqualino Loi e i suoi colleghi hanno lavorato su un metodo che combina la riprogrammazione genica con le tecniche di clonazione SCNT. “SCNT è diventato un processo controllabile che può essere utilizzato per ‘salvare’ le specie in pericolo, e per la ricerca biomedica come la clonazione terapeutica e l’isolamento di cellule staminali pluripotenti indotte”, spiega un documento di ricerca di Loi.
Sinclair, che non è stato coinvolto nel lavoro, dice che il processo di Loi funziona cercando di emulare ciò che accade nei processi biologici naturali. Durante la coltura delle cellule è possibile inserire il nuovo gene, che teoricamente sarebbe resistente alle malattie.
“Possono iniziare a indurre il processo di riprogrammazione prima di fare il trasferimento nucleare”, dice Sinclair. “Si possono forse usare strumenti genetici moderni per fare l’editing genico per rendere alcune cellule resistenti a questi agenti patogeni e usarlo per clonare gli animali che sono portatori di catene resistenti alle malattie.”
.