Uno scienziato giapponese di cellule staminali è il primo a ricevere il sostegno del governo per creare embrioni animali che contengono cellule umane e trapiantarli in animali surrogati dal momento che un divieto sulla pratica è stato rovesciato all’inizio di quest’anno.,

Hiromitsu Nakauchi, che guida i team dell’Università di Tokyo e della Stanford University in California, prevede di coltivare cellule umane in embrioni di topo e ratto e quindi trapiantare quegli embrioni in animali surrogati. L’obiettivo finale di Nakauchi è quello di produrre animali con organi fatti di cellule umane che possono, alla fine, essere trapiantati nelle persone.

Fino a marzo, il Giappone vietava esplicitamente la crescita di embrioni animali contenenti cellule umane oltre i giorni 14 o il trapianto di tali embrioni in un utero surrogato., Quel mese, il ministero dell’istruzione e della scienza del Giappone ha emesso nuove linee guida che consentono la creazione di embrioni umani–animali che possono essere trapiantati in animali surrogati e portati a termine.

Embrioni ibridi uomo–animale sono stati realizzati in paesi come gli Stati Uniti, ma mai portati a termine. Sebbene il paese consenta questo tipo di ricerca, il National Institutes of Health ha avuto una moratoria sul finanziamento di tale lavoro dal 2015.

Gli esperimenti di Nakauchi sono i primi ad essere approvati secondo le nuove regole del Giappone, da un comitato di esperti del ministero della scienza., L’approvazione finale da parte del ministero è prevista per il mese prossimo.

Nakauchi dice che ha intenzione di procedere lentamente, e non tenterà di portare eventuali embrioni ibridi a termine per qualche tempo. Inizialmente, ha in programma di coltivare embrioni ibridi di topo fino a 14,5 giorni, quando gli organi dell’animale sono per lo più formati ed è quasi a termine. Farà gli stessi esperimenti nei ratti, crescendo gli ibridi a breve termine, circa 15,5 giorni. Più tardi, Nakauchi prevede di richiedere l’approvazione del governo per coltivare embrioni ibridi nei suini fino a 70 giorni.,

“È bene procedere gradualmente con cautela, il che renderà possibile avere un dialogo con il pubblico, che si sente ansioso e ha preoccupazioni”, afferma il ricercatore scientifico-politico Tetsuya Ishii dell’Università di Hokkaido a Sapporo, in Giappone.

Preoccupazioni etiche

Alcuni bioeticisti sono preoccupati per la possibilità che le cellule umane possano allontanarsi oltre lo sviluppo dell’organo mirato, viaggiare verso il cervello dell’animale in via di sviluppo e potenzialmente influenzare la sua cognizione.

Nakauchi dice che queste preoccupazioni sono state prese in considerazione nella progettazione dell’esperimento., “Stiamo cercando di fare la generazione di organi mirati, quindi le cellule vanno solo al pancreas”, dice.

La strategia che lui e altri scienziati stanno esplorando è quella di creare un embrione animale privo di un gene necessario per la produzione di un certo organo, come il pancreas, e quindi di iniettare cellule staminali pluripotenti indotte dall’uomo (iPS) nell’embrione animale. Le cellule iPS sono quelle che sono state riprogrammate allo stato embrionale e possono dare origine a quasi tutti i tipi di cellule. Man mano che l’animale si sviluppa, usa le cellule iPS umane per creare l’organo, che non può produrre con le proprie cellule.,

Nel 2017, Nakauchi ei suoi colleghi hanno riportato l’iniezione di cellule iPS di topo nell’embrione di un ratto che non era in grado di produrre un pancreas. Il ratto formò un pancreas fatto interamente di cellule di topo. Nakauchi e il suo team hanno trapiantato quel pancreas in un topo che era stato progettato per avere il diabete. L’organo prodotto dal ratto è stato in grado di controllare i livelli di zucchero nel sangue, curando efficacemente il topo dei diabeti1.

Ma far crescere le cellule umane in un’altra specie non è facile., Nakauchi e colleghi hanno annunciato al 2018 American Association for the Advancement of Science meeting di Austin, in Texas, di aver messo cellule iPS umane in embrioni di pecora che erano stati progettati per non produrre un pancreas. Ma gli embrioni ibridi, cresciuti per 28 giorni, contenevano pochissime cellule umane e nulla di simile agli organi. Questo è probabilmente a causa della distanza genetica tra gli esseri umani e le pecore, dice Nakauchi.,

Non ha senso portare embrioni ibridi uomo–animale a termine utilizzando specie evolutivamente distanti come maiali e pecore perché le cellule umane saranno eliminate dagli embrioni ospiti nella fase iniziale, dice Jun Wu, che ricerca chimere uomo–animale presso l’University of Texas Southwestern Medical Center di Dallas. “Comprendere le basi molecolari e sviluppare strategie per superare questa barriera sarà necessario per spostare il campo in avanti”, afferma Wu.

Nakauchi dice che l’approvazione in Giappone gli permetterà di attaccare questo problema., Sperimenterà le cellule iPS in fasi sottilmente diverse e proverà alcune cellule iPS geneticamente modificate per cercare di determinare quali limiti la crescita delle cellule umane negli embrioni animali.