Clonazione: il metodo Dolly

Il 5 luglio 1996 nasceva Dolly, pecora nuova ma vecchia: una panoramica sulle idee, le speranze, le promesse e le complicazioni della clonazione.

La pecora Dolly, il primo clone ufficiale, è venuta al mondo il 5 luglio 1996. Il nome è un tributo alla superdotata attrice Dolly Parton, dovuto al fatto che il materiale biologico usato nel processo di clonazione proveniva dalle mammelle di una pecora adulta. Dolly e i primi cloni che sono venuti dopo di lei (topi, gatti, polli, mucche, mufloni), hanno segnato un punto di svolta, soprattutto in quegli anni: qualcosa - si diceva - poteva cambiare radicalmente nel modo di intendere la riproduzione, almeno per quanto riguarda animali, allevamento, alimentazione. Anche per ciò che concerne le specie a rischio, aggiungeremmo oggi.

 

La clonazione non è un'invenzione dell'uomo: in natura è comune, se parliamo degli organismi più semplici. Visto che la scienza ha trovato il modo di clonare anche gli animali superiori, perché non potrebbe diventare una tecnica comune di riproduzione, per esempio appunto con il bestiame? Individuato un animale con impeccabili credenziali genetiche, basterebbe copiarlo all'infinito, clonandolo, e con tutte le promesse dell'editing genetico e delle forbici molecolari, se lo si vorrà ancora migliore basterà studiare le opportune modifiche nel suo Dna e poi copiarlo e copiarlo ancora. Pare che l'industria agroalimentare abbia investito miliardi in queste ricerche.

 

Oltre la morale. La clonazione ha però dei limiti. Dolly è morta nel 2003, ma ha procreato, dimostrando così di essere "identica" alle altre pecore. Ha avuto però problemi di artrite, e per alcuni questa era la dimostrazione di un difetto strutturale dei cloni: l'invecchiamento precoce. Ian Wilmut, lo scienziato che l'ha fatta nascere, affermò a un certo punto della sua carriera di ricercatore che i cloni hanno un'altissima percentuale di malformazioni.

 

La clonazione degli animali porta con sé l'idea della clonazione umana. Al di là delle obiezioni di carattere etico, che comunque hanno portato a legislazioni molto restrittive in materia, (per quel che ne sappiamo) osservate in tutti i Paesi del mondo dove si fa ricerca (ufficialmente), il futuro dei cloni e di questa tecnologia è incerto.

 

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La ricerca della perfezione. In quanto clone, Dolly aveva lo stesso patrimonio genetico della madre, intero - e non è un caso che l'apripista sia stata una pecora. La clonazione serve per moltiplicare un modello genetico ben riuscito, in teoria all'infinito, e per non perderlo nel gioco tipico della ricombinazione genetica della riproduzione sessuata, dove, per fare un figlio, i due genitori "cedono" ognuno metà del proprio patrimonio genetico - consegnando così alla generazione successiva solo una parte delle informazioni.

 

Alcuni dei vantaggi economici della clonazione sono evidenti: se nelle stalle si allevassero capi di bestiame tutti identici e con le stesse particolari caratteristiche, si garantirebbero abbondanza, sicurezza alimentare e qualità. Alcune ricerche riguardano per esempio animali manipolati geneticamente per produrre farmaci, con l'idea che potrebbero fornire principi attivi con una semplice mungitura.

 

Il National Institute of Science americano ha a suo tempo finanziato con 4,7 milioni di dollari un progetto per la clonazione di polli che crescono in fretta, con poco cibo, resistenti alle malattie. Dopo il successo di una èquipe italiana nella clonazione di un muflone, animale a rischio di estinzione, partendo da cellule di un animale adulto morto, è stata clonata una mucca da cellule prelevate da un "originale" morto 48 ore prima: queste due ricerche hanno segnato un passo in avanti nelle tecnologie di clonazione, fino a quel momento applicate solo a partire da animali vivi.

 

Nonostante le promesse e i successi, però, la clonazione sembra essere al palo: mucche, galline e persino gatti e cani, promessi in sostituzione ai padroni afflitti dalla perdita del loro animale preferito, non sono sul mercato. Regole e obiezioni a parte, perché è tecnicamente così difficile? In natura i cloni sono tutt'altro che una rarità. Clonano se stessi i batteri, le amebe, le piante. Un gamberetto, l'Artemia parthenogenetica, è praticamente identico a se stesso da 30 milioni di anni; le coltivazioni di pioppi sono distese di piante identiche, clonate, da decine di anni.

 

Mammiferi e clonazione. Perché la clonazione non è un metodo "buono", per riprodursi, tra gli animali superiori? Prendiamo i mammiferi, per esempio: l'evoluzione ha viaggiato sul filo dell'adattabilità. Essere identici, senza mai cambiare il modello base, non aiuta: per alcuni, è utile solamente quando le condizioni ambientali sono estreme e sempre uguali. Quando ci sono organismi che si trovano in questa situazione, e sono già casualmente dotati una ricetta genetica che consente loro di sopravvivere, devono mantenerla sempre uguale per non rischiare di scomparire.

 

Avere copie sempre uguali in una situazione di competizione come quella che si verifica in un ambiente più ricco e variabile, invece, è quasi certamente un suicidio. Perché si impedisce alle generazioni successive di trovare nuove soluzioni a nuovi problemi (che è la capacità di adattamento): un concorrente geneticamente flessibile riuscirebbe a prevalere, modificando nel tempo comportamenti, abitudini alimentari e via dicendo, e per i cloni la partita sarebbe persa, per sempre.

 

I primi esperimenti. Non a caso per avere Dolly, e altri come lei, è stato necessario superare le "barriere tecniche" che ostacolano la clonazione e comprendere i meccanismi che controllano l'evoluzione dell'embrione. All'inizio, le ricerche erano indirizzate a mettere in luce il passaggio dalla fase staminale, o non differenziata (che può in teoria dare origine a ogni altro tipo di cellula), a quella in cui diventa specializzata, che ha cioè una funzione precisa nell'organismo, che non può abbandonare.

 

Copia difettosa. | zaidi razak / Shutterstock

 

Per avere un clone identico all'adulto è necessario appunto utilizzare queste cellule. Il nucleo, che contiene il patrimonio genetico completo tipico degli organismi adulti, viene prelevato e trasferito in una cellula precedentemente svuotata del suo. L'ovocita ha le caratteristiche di una cellula in via di sviluppo, pronta a dividersi per dare origine a un nuovo individuo, ma il suo patrimonio genetico è dimezzato, perché si deve unire con quello dello spermatozoo.


Con il trasferimento nucleare di un nucleo completo, invece, si ottiene una cellula che è giovane, ma contiene le informazioni di un adulto. A questo punto basta trasferirlo nell'utero di una madre surrogata, il cui ruolo è unicamente quello di portare a termine la gravidanza.

 

Clonare l'uomo è un rischio? Nonostante le clamorose dichiarazioni la clonazione ha dunque almeno un limite concettuale apparentemente insuperabile: l'individuo è giovane, nel senso di "nuovo", ma vecchio - nel senso che il patrimonio genetico dell'originale ha già subito le mutazioni peggiorative legate agli anni che ha vissuto.

 

C'è un alto tasso di insuccessi: per arrivare a Dolly sono stati creati 227 embrioni. Solo 29 sono cresciuti al punto di poter essere trasferiti nell'utero di una madre surrogata, e solo uno ce l'ha fatta. In esperimenti successivi, sui topi, i risultati sono stati migliori: 1 clone su 100 è sopravvissuto. Sull'uomo... alcuni esperimenti hanno infine portato alla formazione di cellule staminali e, per quel che ne sappiamo, non si è mai andati oltre: la "ricetta" è però di dominio pubblico, almeno in ambito scientifico. Se si può fare, qualcuno lo farà?


Giovani vecchi. C'è la questione dell'invecchiamento precoce, e non solo perché l'adulto (l'originale) è in qualche modo "già usato": il clone non è una copia perfetta, le sue cellule sono leggermente diverse dall'originale, perché il loro Dna ha telomeri più corti. I telomeri sono porzioni di Dna situate al termine di ogni cromosoma; il loro compito è proteggere i cromosomi durante la divisione cellulare, ma si “usurano” ogni volta che la cellula si divide, accorciandosi.

 

A un certo punto non sono più in grado di svolgere bene il loro compito, così la cellula si riproduce in modo scorretto. Invecchia.

 

Parlando di Dolly, Ian Wilmut non ha mai chiarito l'aspetto dell'invecchiamento. Ha però lanciato l'allarme su di un'altra questione, forse correlata: la maggioranza dei cloni animali, sia nell'utero sia dopo la nascita, hanno mostrato di avere tare funzionali e malformazioni. Molti sono morti poco dopo la nascita; il muflone clonato in Italia è vissuto solo un anno. Alcune ricerche americane hanno suggerito che potrebbe dipendere dal gene che codifica la proteina Oct4, e che influenza anche altri geni, che non funziona e si regola in modo sbagliato nel 90 per cento dei cloni che derivano da cellule donatrici adulte. La ricerca continua, ma tutto pare però ancora essere nel regno delle ipotesi: la clonazione, insomma, per ora non sembra il frutto di una scienza esatta.

05 Luglio 2018 | Focus.it