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Dalle cellule agli embrioni: come funziona il misterioso processo della SCNT?
In genetica e biologia dello sviluppo, il trasferimento nucleare di cellule somatiche (SCNT) è una tecnica per creare embrioni vitali in laboratorio a partire da cellule somatiche e ovociti. La tecnica prevede innanzitutto la rimozione di una cellula uovo, precedentemente enucleata, e poi l'impianto del nucleo di un donatore. La SCNT viene utilizzata non solo per la clonazione terapeutica ma anche per quella riproduttiva. Nel 1996, una pecora di nome Dolly divenne famosa per essere stata il primo mammifero ad essere stato clonato con successo a scopo riproduttivo. Nel gennaio 2018, un gruppo di scienziati di Shanghai ha annunciato la clonazione riuscita di due femmine di macaco granchivoro di nome Zhong Zhong e Hua Hua, il che ha nuovamente attirato l'attenzione del pubblico sulla tecnologia SCNT.
“Clonazione terapeutica” si riferisce alla potenziale applicazione della SCNT nella medicina rigenerativa, dove la tecnica è vista come la risposta ai problemi legati all’uso delle cellule staminali embrionali (ESC).
Il principio di base e il processo di SCNT
Il processo di trasferimento nucleare delle cellule somatiche richiede due diversi tipi di cellule. La prima è la cellula riproduttiva femminile, la cellula uovo (ovulo/follicolo). Negli esperimenti di SCNT sull'uomo, questi ovuli vengono solitamente forniti gratuitamente e ottenuti tramite tecniche di stimolazione ovarica. Il secondo tipo è quello delle cellule somatiche, ovvero di varie cellule del corpo umano, come le cellule della pelle, le cellule adipose e le cellule del fegato.
Durante il processo SCNT, il materiale genetico dell'ovulo donatore viene rimosso, lasciando un ovulo deprogrammato. Queste uova enucleate vengono poi fuse con cellule somatiche e l'embrione risultante inizia a dividersi, formando infine un individuo dotato di un'unica fonte di informazioni genetiche complete. Durante questo processo, i fattori citoplasmatici presenti nell'ovulo riprogrammano la cellula somatica inserita, facendo sì che l'ovulo inizi a dividersi e formi un embrione precoce.
La chiave della SCNT è come attivare in modo efficace e continuo i geni nel nucleo, il che è fondamentale per il normale sviluppo dell'embrione.
Applicazioni e sfide della SCNT
La tecnologia di trasferimento nucleare delle cellule somatiche ha ricevuto ampia attenzione nella ricerca sulle cellule staminali. Il suo scopo principale è quello di ottenere cellule pluripotenti da embrioni clonati. Queste cellule sono completamente geneticamente abbinate agli individui da cui hanno avuto origine e quindi hanno il potenziale per essere utilizzato per il trattamento di pazienti specifici.
Tuttavia, il processo SCNT deve affrontare numerose sfide, tra cui la bassa efficienza e l'elevata mortalità. Nel 1996, la nascita di Dolly si basava in realtà su 277 ovuli e solo 29 embrioni vitali furono formati con successo, il che riflette il bassissimo tasso di successo della SCNT. Inoltre, il processo di rimodellamento e sviluppo dell'embrione comporta complesse reazioni biochimiche, sulle quali restano ancora molte incognite.
Molti scienziati stanno iniziando a esplorare nuovi approcci, come le cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), che potrebbero ridurre la dipendenza dalla SCNT.
Questioni morali ed etiche
La tecnologia SCNT ha causato numerose controversie etiche. In primo luogo, molti temono che la SCNT possa portare alla realizzazione della clonazione umana, che è strettamente correlata alla fattibilità della clonazione riproduttiva. In secondo luogo, la SCNT richiede un gran numero di ovociti umani e l'acquisizione di questi ovociti deve spesso avvenire tramite donazioni da parte di donne, il che può comportare alcuni rischi per la salute. In questo contesto, come possiamo bilanciare etica e progresso scientifico?
Sebbene la SCNT offra numerose potenziali applicazioni biomediche, le considerazioni etiche coinvolte devono ancora essere prese seriamente. In futuro, gli esseri umani saranno in grado di utilizzare questa tecnologia per condurre più ricerche senza violare l'etica?