CLONAZIONE TERAPEUTICA E STAMINALI

blastula

La clonazione, o trasferimento del nucleo somatico (SCNT), è la tecnica che è stata utilizzata per produrre la pecora Dolly, il primo animale generato come esatta copia genetica di un animale adulto.

In questa procedura, il nucleo di una cellula uovo viene rimosso e rimpiazzato dal nucleo estratto da una cellula di un altro individuo adulto. Nel caso della pecora Dolly, il nucleo proveniva da una cellula prelevata dalla ghiandola mammaria di una pecora adulta. Questo nucleo contiene quindi il DNA del donatore.

Dopo l'inserimento nella cellula uovo enucleata, il nucleo della cellula adulta donatrice viene riprogrammato dalla cellula ospite. La cellula uovo così generata viene stimolata artificialmente a dividersi e si comporta in modo del tutto analogo ad un embrione ottenuto tramite la fertilizzazione di una cellula uovo con uno spermatozoo (fertilizzazione in vitro). In seguito alla divisione in coltura, questa singola cellula dà origine ad una blastocisti (embrione precoce costituito da circa 100 cellule) che possiede un DNA quasi del tutto identico a quello del donatore dal quale era stato estratto il nucleo.

Clonazione riproduttiva

Per generare Dolly, la blastocisti clonata è stata trasferita nell'utero di una pecora accettrice, dove si è sviluppata portando alla nascita dell'agnellino più famoso del mondo. Quando il processo di clonazione segue questa procedura, producendo una copia di un animale esistente, si usa comunemente il termine di "clonazione riproduttiva". Questo tipo di clonazione è stato usato con successo per clonare pecore, capre, mucche, topi, gatti, conigli, tori asiatici e cani. Questa tipologia di clonazione non è correlata alla ricerca sulle cellule staminali. In quasi tutti i paesi, la clonazione riproduttiva sugli esseri umani è severamente vietata.

Clonazione terapeutica

Questo procedimento ha come fine la produzione di cellule e tessuti somatici con un patrimonio genetico identico a quello della cellula di partenza, ma non corrisponde alla vera e propria formazione dell'embrione, perche' e' possibile interromperne la crescita molto prima, per la sola estrazione delle cellule.

Ma perche' viene definita terapeutica? Le cellule staminali embrionali possono risolvere molte patologie, tutt'oggi incurabili.

Un esempio pratico: un paziente soffre di Alzheimer, una malattia che colpisce innanzitutto i neuroni, cioe' le cellule del cervello. Non ci sono cure definitive a questa malattie, che e' lunga e degenerativa. Con la clonazione terapeutica, e' tecnicamente possibile creare un "clone" pre-embrionale del paziente, dal quale estrarre le cellule staminali embrionali perfettamente e geneticamente compatibili con quelle del paziente. Come? A causa della fecondazione di una cellula uovo viene a formarsi uno zigote che viene poi enucleato. Da una cellula adulta del malato viene prelevato il nucleo, il quale verrà  impiantato nell'ovocita enucleato. Successivamente all'impianto nucleare viene a formarsi un blastocisti che corrisponde all'embrione umano. Le cellule staminali embrionali vengono quindi prelevate e messe in coltura in previsione di un loro successivo utilizzo terapeutico.Una volta ottenute e moltiplicate, queste fungono da "mattoncini di riparazione" per le cellule gia' morte, frenando notevolmente l'esito della malattia. Questa procedura viene impropriamente chiamata clonazione terapeutica, nome che gli e' stato attribuito dal prof. Liam Donaldson, autore del Rapporto Donaldson, testo voluto da Tony Blair per la ricerca sulle cellule staminali.

Questo metodo ha delle forti implicazioni etiche, ci si domanda sia se sia lecito utilizzare una metodica che prevede di distruggere delle cellule che avrebbero teoricamente portati allo sviluppo di un essere umano.

Trasferimento nucleare da staminali autologhe (TNSA)

Diversamente dalla clonazione terapeutica questa tecnica sostanzialmente prevede la formazione di cellule staminali embrionali senza la formazione di uno zigote. E' stata presentata la prima volta in un documento elaborato dalla Commissione di studio sull'utilizzo di cellule staminali del Ministero della Sanita' italiano, il cosiddetto Rapporto Dulbecco.

Il procedimento e' simile a quello della clonazione classica, ossia il trasferimento del nucleo di una cellula somatica in un ovocita enucleato, ma non fecondato. In pratica  si tratta di riprogrammare il nucleo delle cellule somatiche tramite il contatto con il citoplasma dell'ovocita. Quindi l'ovocita ricostituito non si puo' definire zigote in tutti i sensi, perche' da solo non darebbe luogo spontaneamente ad un embrione e ipoteticamente ad un feto. Ne risulta che la tecnica, piu' che dar vita ad una forma di vita a parte, e' simile ad una forma di espansione cellulare per via asessuata. Le cellule ottenute sarebbero geneticamente identiche a quella originaria del paziente, e questo avrebbe l'enorme vantaggio di creare cellule staminali immunologicamente compatibili per l'autotrapianto. 

Un altro aspetto fondamentale deriva dal fatto che e' tecnicamente possibile utilizzare ovociti di altre specie animali o prodotti artificialmente, di modo da arginare la dipendenza da un ovocita di donna.

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LA CLONAZIONE E LA FAMOSISSIMA DOLLY

Per clonazione, in biologia, si intende la riproduzione asessuata, naturale o artificiale, di un intero organismo vivente o anche di una singola cellula.

In natura avviene per alcuni organismi unicellulari, per alcuni invertebrati (platelminti, anellidi, ecc.) e per alcune piante. In agricoltura il termine viene utilizzato per indicare una tecnica che l'uomo utilizza da tempo per riprodurre piante con talee, margotte e innesti.

Nella moderna genetica, e nelle scienze biologiche applicate in genere, la clonazione è la tecnica di produzione di copie geneticamente identiche di organismi viventi tramite manipolazione genetica. In questa ultima accezione il termine è divenuto di uso comune a partire dagli anni novanta, quando prima Neal First (1994), quindi Ian Wilmut (il padre della famosa pecora Dolly - 1996) provarono a clonare, con successo, una pecora.

Clonare in laboratorio un organismo, in questo caso, significa creare ex novo un essere vivente che possiede le stesse informazioni genetiche dell'organismo di partenza. Quindi le moderne tecniche di clonazione prevedono il prelevamento e trasferimento del nucleo di un somatocita (cioè di una cellula somatica) dell'organismo da clonare in una nuova cellula uovo della stessa specie dell'organismo da replicare. Poiché il nucleo contiene quasi tutte le informazioni genetiche necessarie per realizzare una forma di vita, l'uovo ricevente si svilupperà in un organismo geneticamente identico al donatore del nucleo.

In particolare, nel caso  della pecora Dolly, vennero prelevate cellule dalla ghiandola mammaria di una pecora adulta di razza Finn Dorset, furono disgregate e mantenute in un terreno di coltura privo di alcuni nutrienti per rallentarne la divisione cellulare e bloccarle in una fase del ciclo chiamata G0 (stadio di quiescenza). È infatti importante per la riuscita del trasferimento che l'ovocita e il nucleo donatore siano in sincronia. Le cellule furono poi incubate in un terreno contenente il virus Sendai il quale si lega alla membrana plasmatica delle cellule somatiche e serve successivamente a facilitarne la fusione con l'ovocita. Furono trasferite 277 cellule somatiche in altrettanti ovociti prelevati da pecore di razza black-faced. Di questi, 29 si svilupparono fino allo stadio di morula/blastocisti e vennero trasferiti nell'utero di 13 femmine surrogate. Di queste 29 blastocisti solo una completò lo sviluppo fino alla nascita, la famosa Dolly. Dolly aveva tutte le caratteristiche della pecora Finn Dorset.
Tuttavia il metodo impiegato per la produzione di Dolly, ha rappresentato una delle più importanti scoperte scientifiche, tale metodo ha contribuito sostanzialmente allo sviluppo delle biotecnologie ed alla comprensione dei meccanismi epigenetici che regolano lo sviluppo cellulare.

L'azienda scozzese di biotecnologie che nel '97 ottenne la pecora Dolly è riuscita nel 2001 a clonare maiali geneticamente modificati e questo è stato un passo fondamentale che ha spianato la strada verso la produzione di animali "umanizzati" da usare quale fonte di organi per il trapianto.