Per la prima volta sono stati creati ovuli fecondabili da cellule della pelle: “Pensavamo fosse impossibile”

Per la prima volta nella storia sono stati creati in laboratorio ovuli umani usando il DNA di cellule della pelle. Ovuli che poi sono stati fecondati con spermatozoi e di cui una piccola parte è riuscita a svilupparsi fino allo stadio embrionale iniziale, quello che nella fecondazione in vitro tradizionale (IVF) è il momento in cui l'embrione viene impiantato nell'utero della donna.

"Abbiamo raggiunto un risultato che si pensava fosse impossibile". Con queste parole Shoukhrat Mitalipov, uno dei ricercatori dell'Oregon Health & Science University che hanno condotto lo studio, ha commentato i risultati a cui sono giunti, da poco pubblicati sulla rivista Nature Communications. Sebbene infatti si tratti – come precisano gli stessi autori – di una "proof of concept", ovvero una prova ancora a livello teorico, questo studio mostra per la prima volta che è possibile prendere il patrimonio genetico da una cellula non riproduttiva e trasferirlo in un ovulo che può essere fecondato in laboratorio.

Pur con tutti i limiti del caso, per i ricercatori questo risultato rappresenta comunque una "pietra miliare" verso una nuova tecnica per affrontare l'infertilità, in quanto apre una potenziale strada verso la gametogenesi in vitro, ovvero la creazione di cellule riproduttive, ma in laboratorio.

Come sono stati creati gli ovuli

Riprendendo la stessa tecnica che è stata utilizzata già in passato per la clonazione animale, ovviamente in via sperimentale, i ricercatori hanno preso ovuli umani donati e li hanno privati del loro nucleo, dove si trova il materiale genetico. Di pari passo hanno prelevato cellule di pelle e da queste hanno estratto il nucleo, con tutto il suo corredo genetico. A questo punto hanno trasferito il nucleo della cellula della pelle nell'ovulo privato del suo nucleo. Con questa tecnica nel 1997 è stata clonata la famosa pecora Dolly.

A quel punto però i ricercatori dovevano affrontare la vera sfida: le cellule della pelle, così come tutte le altre del corpo, hanno 46 cromosomi (due set completi), tranne i gameti, ovvero le cellule riproduttive (gli spermatozoi negli uomini e gli ovuli nelle donne): questi infatti hanno metà esatta dei cromosomi, 23. Le cellule con 46 cromosomi sono dette "diploidi", quelle con 23 "aploidi". Questo è fondamentale perché nel momento della fecondazione i due set da 23 cromosomi si uniscono formando una cellula con il numero completo di cromosomi (cellula diploide).

"Un terzo processo di divisione cellulare"

Per risolvere questo problema i ricercatori hanno studiato i metodi di riproduzione cellulare: "La natura ci ha fornito due metodi di divisione cellulare e noi ne abbiamo appena sviluppato un terzo", ha detto Mitalipov. Il nome stesso anticipa il suo funzionamento. I ricercatori l'hanno chiamato "mitomeiosi" in quanto è una combinazione tra mitosi e meiosi. La prima è il processo attraverso cui si generano due cellule geneticamente identiche da una singola cellula, il secondo invece permette la riproduzione sessuale, in quanto consente il dimezzamento del numero di cromosomi in ciascuna cellula riproduttiva.

Con una buona dose di semplificazione possiamo dire che i ricercatori hanno combinato i due processi: quando hanno impiantato il nucleo della cellula di pelle nell'ovulo privato del suo nucleo, hanno visto che il citoplasma riusciva a influenzare il nucleo. Il citoplasma, la parte che circonda l'ovulo, svolge infatti un importante ruolo di regia nei processi di divisione cellulare.

In sostanza, il citoplasma dell'ovulo ha stimolato il nucleo della cellula cutanea, inducendolo a scartare metà dei suoi cromosomi in un processo simile alla meiosi. In questo modo i ricercatori hanno creato 82 ovuli funzionali, che sono stati poi fecondati tramite fecondazione in vitro con spermatozoi donati.

Hanno poi osservato in provetta come si comportavano questi embrioni. Di questi, circa il 9% si sono sviluppati fino allo stadio di blastocisti (sei giorni dopo la fecondazione), ovvero lo stadio in cui nell'IVF tradizionale l’embrione sarebbe trasferito nell’utero. Molti embrioni presentavano però anomalie cromosomiche e in ogni caso nessun embrione è stato impiantato in un utero perché lo studio è stato condotto esclusivamente in laboratorio.

Prospettive e possibili limiti

Il potenziale sviluppo di una tecnica di gametogenesi in vitro sicura, ovvero una tecnica che a partire dal nucleo di altre cellule permette di creare dei gameti fecondabili potrebbe fare la differenza per le donne che desiderano una gravidanza ma che non sono più fertili per l'età avanzata o perché non sono più in grado di produrre ovuli funzionali dopo cure contro il cancro o altri motivi.

"Oltre a offrire speranza a milioni di persone con infertilità dovuta alla mancanza di ovuli o spermatozoi, questo metodo – ha aggiunto la professoressa Paula Amato, coautrice dello studio – consentirebbe alle coppie dello stesso sesso di avere un figlio geneticamente imparentato con entrambi i partner".

Ma allo stesso tempo sono molto cauti sull'eventuale applicazione di questa tecnica nella realtà: perché per prima cosa – ribadiscono – serve tempo, almeno dieci anni, di ricerca prima che l'approccio possa essere ritenuto sufficientemente sicuro o efficace da poter essere sottoposto a sperimentazione clinica. Inoltre, quest'ultima non è scontata, perché qualsiasi sperimentazione clinica, per poter partire, ha bisogno dell'autorizzazione degli organi di sicurezza e regolamentazione del paese in cui dovrebbe essere condotta, in questo caso gli Stati Uniti. Ovviamente il punto interrogativo, in questo studio più che in altri, è d'obbligo perché fa riferimento a un argomento che già oggi rappresenta un terreno di dibattito, spesso di scontro, molto accidentato.