Dolly la pecora potrebbe essere stata il clone più famoso del mondo, ma non è stata la prima . La clonazione crea una copia geneticamente identica di un animale o di una pianta. Molti animali – inclusi rane, topi, pecore e mucche – erano stati clonati prima di Dolly. Le piante vengono spesso clonate – quando prendi una talea, stai producendo un clone. Umano anche i gemelli identici sono cloni.

Quindi Dolly non era il primo clone e assomigliava a qualsiasi altra pecora, quindi perché ha causato così tanta eccitazione e preoccupazione? Perché è stato il primo mammifero da cui è stata clonata una cellula adulta, piuttosto che un embrione. Questo è stato un importante risultato scientifico, ma ha anche sollevato preoccupazioni etiche.
Dal 1996, quando è nata Dolly, altre pecore sono state clonate da cellule adulte, così come topi, conigli, cavalli e asini, maiali, capre e bovini. Nel 2004 un topo è stato clonato utilizzando un nucleo di un neurone olfattivo, dimostrando che il nucleo del donatore ca n provengono da un tessuto del corpo che normalmente non si divide.

Come è stata prodotta Dolly?

La produzione di un clone animale da una cellula adulta è ovviamente molto più complessa e difficile della crescita una pianta da una talea. Quindi, quando gli scienziati che lavoravano al Roslin Institute in Scozia hanno prodotto Dolly, l’unico agnello nato da 277 tentativi, si è trattato di una notizia importante in tutto il mondo.
Per produrre Dolly, gli scienziati hanno utilizzato il nucleo di una cellula mammaria da sei pecora bianca Finn Dorset di anni. Il nucleo contiene quasi tutti i geni delle cellule. Hanno dovuto trovare un modo per “riprogrammare” le cellule della mammella – per mantenerle in vita ma impedirne la crescita – cosa che hanno ottenuto alterando il mezzo di crescita (la ‘zuppa’ in cui il cellule sono state mantenute in vita). Quindi hanno iniettato la cellula in una cellula uovo non fecondata a cui era stato rimosso il nucleo e hanno fatto fondere le cellule utilizzando impulsi elettrici. La cellula uovo non fecondata proveniva da una pecora scozzese Blackface.
Quando gli scienziati erano riusciti a fondere il nucleo della cellula di pecora bianca adulta con la cellula uovo della pecora dalla faccia nera, avevano bisogno di assicurarsi che la cellula risultante si sviluppasse in un embrione. L’hanno coltivata per sei o sette giorni per vedere se diviso e sviluppato normalmente, prima di impiantarlo in una madre surrogata, un’altra pecora scozzese Blackface. Dolly aveva una faccia bianca.
Da 277 fusioni cellulari, 29 embrioni precoci si sono sviluppati e sono stati impiantati in 13 madri surrogate. Ma solo una gravidanza è andata a termine completo e th e 6.6kg Finn Dorset lamb 6LLS (alias Dolly) è nato dopo 148 giorni.

Perché gli scienziati sono interessati alla clonazione?

Il motivo principale per cui gli scienziati di Roslin volevano essere in grado di clonare pecore e altri animali di grossa taglia era collegato alla loro ricerca finalizzata alla produzione di medicinali nel latte di tali animali. I ricercatori sono riusciti a trasferire geni umani che producono proteine utili in pecore e mucche, in modo che possano produrre, ad esempio, l’agente di coagulazione del sangue fattore IX per il trattamento dell’emofilia o l’alfa-1-antitripsina per trattare la fibrosi cistica e altre malattie polmonari. Si potrebbero anche sviluppare animali clonati che produrrebbero anticorpi umani contro malattie infettive e persino tumori. I geni “stranieri” sono stati trapiantati in pesci zebra, che sono ampiamente utilizzati nei laboratori, e gli embrioni clonati da questi pesci esprimono la proteina estranea. Se questa tecnica può essere applicata alle cellule di mammifero e alle cellule coltivate per produrre animali clonati, queste potrebbero riprodursi convenzionalmente per formare stormi di animali geneticamente modificati che producono tutti medicinali nel loro latte.
Ci sono altre ragioni mediche e scientifiche per l’interesse nella clonazione. Viene già utilizzato insieme alle tecniche genetiche nello sviluppo di organi animali da trapiantare nell’uomo (xenotrapianto). La combinazione di tali tecniche genetiche con la clonazione dei suini (ottenuta per la prima volta nel marzo 2000) porterebbe a un approvvigionamento affidabile di organi donatori idonei. L’uso di organi di maiale è stato ostacolato dalla presenza di uno zucchero, alfa gallone, sulle cellule di maiale, ma nel 2002 gli scienziati sono riusciti a eliminare il gene che lo produce e questi maiali “knockout” potrebbero essere allevati naturalmente. Tuttavia, ci sono ancora preoccupazioni sulla trasmissione del virus.
Lo studio dei cloni animali e delle cellule clonate potrebbe portare a una maggiore comprensione dello sviluppo dell’embrione e dell’invecchiamento e delle malattie legate all’età. I topi clonati diventano obesi, con sintomi correlati come livelli di insulina plasmatica e leptina aumentati, sebbene la loro prole non lo faccia e sia normale. La clonazione potrebbe essere utilizzata per creare modelli animali migliori di malattie, che a loro volta potrebbero portare a ulteriori progressi nella comprensione e nel trattamento di tali malattie. Potrebbe persino migliorare la biodiversità garantendo la continuazione di razze rare e specie in via di estinzione.

Che fine ha fatto Dolly?

Dolly, probabilmente la pecora più famosa al mondo, ha vissuto un’esistenza coccolata al Roslin Institute. Si è accoppiata e ha prodotto una prole normale in modo normale, dimostrando che tali animali clonati possono riprodursi. Nata il 5 luglio 1996, è stata soppressa il 14 febbraio 2003, all’età di sei anni e mezzo. Le pecore possono vivere fino a 11 o 12 anni, ma Dolly soffriva di artrite a un’articolazione della zampa posteriore e di adenomatosi polmonare di pecora, un tumore polmonare indotto da virus a cui sono inclini le pecore allevate in casa. Il 2 febbraio 2003, la prima pecora clonata in Australia è morta inaspettatamente all’età di due anni e 10 mesi. La causa della morte era sconosciuta e la carcassa è stata rapidamente cremata perché si stava decomponendo.
I cromosomi di Dolly erano un po ‘più corti rispetto a quelle di altre pecore, ma sotto molti altri aspetti era uguale a qualsiasi altra pecora della sua età cronologica. Tuttavia, il suo precoce invecchiamento può riflettere che è stata allevata dal nucleo di una pecora di 6 anni. Studio delle sue cellule ha anche rivelato che la piccolissima quantità di DNA al di fuori del nucleo, nei mitocondri delle cellule, è tutta ereditata dalla cellula uovo del donatore, non dal nucleo del donatore come il resto del suo DNA, quindi non è una copia completamente identica. Questa scoperta potrebbe essere importante per le malattie legate al sesso come l’emofilia e alcune condizioni neuromuscolari, cerebrali e renali che vengono trasmesse solo dal lato materno della famiglia.

Migliorare la tecnologia

Gli scienziati stanno lavorando a modi per migliorare th e tecnologia. Ad esempio, quando vengono combinati due embrioni di topi clonati geneticamente identici, è più probabile che l’embrione aggregato sopravviva fino alla nascita. Anche i miglioramenti nel mezzo di coltura possono aiutare.

Preoccupazioni etiche e regolamentazione

La maggior parte delle preoccupazioni etiche sulla clonazione si riferiscono alla possibilità che possa essere usata per clonare esseri umani. Ci sarebbero enormi difficoltà tecniche. Allo stato attuale della tecnologia, dovrebbe coinvolgere donne disposte a donare forse centinaia di ovociti, gravidanze surrogate con alti tassi di aborto spontaneo e natimortalità e la possibilità di invecchiamento precoce e alti tassi di cancro per i bambini così prodotti. Tuttavia, nel 2004 gli scienziati sudcoreani hanno annunciato di aver clonato 30 embrioni umani, di averli coltivati in laboratorio fino a renderli una sfera vuota di cellule e di aver prodotto una linea di cellule staminali da essi. Ulteriori discussioni etiche sono state sollevate nel 2008 quando gli scienziati sono riusciti a clonare topi da tessuti che erano stati congelati per 16 anni.
Negli Stati Uniti, il presidente Clinton ha chiesto alla Commissione nazionale di bioetica e al Congresso di esaminare la questione, e nel Regno Unito la Camera of Commons Science and Technology Committee, l’Autorità per l’embriologia e la fecondazione umana e la Commissione consultiva sulla genetica umana si sono consultate ampiamente e hanno consigliato che la clonazione umana dovrebbe essere vietata. Il Consiglio d’Europa ha bandito la clonazione umana: infatti la maggior parte dei paesi ha vietato l’uso della clonazione per produrre bambini umani (clonazione riproduttiva umana). Tuttavia, c’è un importante aspetto medico della tecnologia di clonazione che potrebbe essere applicato agli esseri umani, che le persone potrebbero trovare meno discutibile. Questa è la clonazione terapeutica (o sostituzione del nucleo cellulare) per l’ingegneria dei tessuti, in cui vengono creati i tessuti, piuttosto che un bambino.
Nella clonazione terapeutica, singole cellule verrebbero prelevate da una persona e “riprogrammate” per creare cellule staminali, che hanno il potenziale per svilupparsi in qualsiasi tipo di cellula del corpo. Quando necessario, le cellule staminali potrebbero essere scongelate e quindi indotte a crescere in particolari tipi di cellule come le cellule del cuore, del fegato o del cervello che potrebbero essere utilizzate nelle cure mediche. È probabile che la riprogrammazione delle cellule si riveli tecnicamente difficile.
La ricerca terapeutica sulla clonazione è già in corso negli animali e le cellule staminali sono state coltivate con questo metodo e trapiantate nell’animale donatore originale. Negli esseri umani, questa tecnica rivoluzionerebbe il trapianto di cellule e tessuti come metodo di trattamento delle malattie. Tuttavia, è una scienza molto nuova e ha sollevato preoccupazioni etiche. Nel Regno Unito un gruppo guidato dal Chief Medical Officer, il professor Liam Donaldson, ha raccomandato di consentire la ricerca sugli embrioni umani precoci. La legge sulla fecondazione umana e l’embriologia è stata modificata nel 2001 per consentire l’uso di embrioni per la ricerca sulle cellule staminali e di conseguenza l’HFEA ha la responsabilità di regolamentare tutta la ricerca sulle cellule staminali embrionali nel Regno Unito. Esiste un potenziale approvvigionamento di embrioni precoci poiché i pazienti sottoposti a fecondazione in vitro di solito producono un surplus di ovuli fecondati.
Per quanto riguarda la clonazione animale, tutte le clonazioni a scopo di ricerca o medico nel Regno Unito devono essere approvate dalla Casa Ufficio sotto lo stretto controllo della legge sugli animali (procedure scientifiche) del 1986. Ciò salvaguarda il benessere degli animali consentendo al contempo il proseguimento di importanti ricerche scientifiche e mediche.

Ulteriori informazioni

Il Roslin Institute dispone di molte informazioni sulla ricerca che ha portato a Dolly e sugli studi scientifici di Dolly, nonché collegamenti a molti altri siti che forniscono informazioni utili sugli aspetti scientifici ed etici di questa ricerca.
Il rapporto del gruppo consultivo di esperti del Chief Medical Officer sulla clonazione terapeutica: ricerca sulle cellule staminali: il progresso medico con responsabilità è disponibile presso il Dipartimento della Salute del Regno Unito, PO Box 777, London SE1 6XH.
Ulteriori informazioni sulla clonazione terapeutica e sulla ricerca sulle cellule staminali sono disponibili presso il Medical Research Council.
Time, New Scientist, ha pubblicato interessanti caratteristiche illustrate sulla clonazione. BBC News Online ha un Q & A Che cos’è la clonazione?
IMMAGINE © THE ROSLIN INSTITUTE