I tentativi degli scienziati moderni di creare animali con organi umani sono stati preceduti da molti anni di ricerca e quasi questi piani inizieranno ad essere attuati. Tuttavia, gli oppositori di tali esperimenti sono preoccupati per il lato etico della questione, osserva l'editorialista della BBC Earth.
Nel romanzo di fantascienza di H. G. Wells, "L'isola del dottor Moreau", il protagonista Edward Prandick, che è stato gettato sulla costa dell'isola a causa di un naufragio, si imbatte in una donna e due uomini accovacciati vicino a un albero caduto in una radura della foresta.
Tutti e tre sono completamente nudi tranne per gli stracci avvolti intorno alle cosce.
Prendick attira l'attenzione sulle loro "facce grasse", a cui "mancava il mento, la fronte sporgeva in avanti e la testa era coperta di radi capelli ispidi". Egli osserva: "Mai prima d'ora ho incontrato creature così bestiali".
Quando Prendick si avvicina agli indigeni, cercano di parlargli, ma il loro discorso suona molto veloce e indistinto; scuotono la testa e ondeggiano da una parte all'altra, portando, come sembrava all'eroe, "alcune incredibili sciocchezze".
Nonostante la nudità parzialmente nascosta e l'aspetto apparentemente umano dei selvaggi, Prendick coglie in loro un'innegabile "somiglianza con i maiali", e il loro comportamento sembra essere "segnato dal sigillo di qualcosa di animale".
Una notte, entrando accidentalmente nella sala operatoria del dottor Moreau, Prendick scopre di cosa si tratta: lo scienziato trasforma gli animali in persone, modificandone il corpo e il cervello a sua immagine e somiglianza.
Tuttavia, nonostante tutti gli sforzi, il medico non riesce a liberare le sue creazioni dalle manifestazioni dei loro istinti di base.
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La società instabile da lui creata viene presto consumata dall'anarchia, che porta alla morte di Moreau.
Sono passati 120 anni da quando il romanzo ha visto la luce per la prima volta e i titoli di oggi possono dare l'impressione che siamo pericolosamente vicini alla prospettiva distopica di Wells.
"Gli scienziati di Frankenstein stanno lavorando per creare una chimera, che è un incrocio tra un uomo e un animale", gridava uno dei titoli del British Daily Mail nel maggio 2016.
"La scienza cerca di abbattere la barriera tra gli esseri umani e il regno animale", ha detto un articolo del Washington Times pubblicato due mesi dopo. L'autore dell'articolo ha affermato che gli animali intelligenti si sarebbero presto liberati dai laboratori.
Il motivo dell'entusiasmo erano i piani degli scienziati di impiantare cellule staminali umane in embrioni animali al fine di far crescere singoli organi umani per il trapianto in pazienti che necessitano di trapianto.
Questa tecnologia dovrebbe ridurre i tempi di attesa in linea per l'intervento chirurgico e ridurre il rischio di rigetto del trapianto di organi.
Questi piani audaci e ambigui sono stati preceduti da più di tre decenni di ricerca scientifica. Gli esperimenti hanno aiutato gli scienziati a svelare alcuni dei misteri fondamentali, a indagare sulla natura delle differenze tra le specie e a capire come un ammasso di cellule nel grembo materno diventa un organismo vivente.
Date le prospettive di finanziamento di tali progetti, l'umanità si sta rapidamente avvicinando a un'importante pietra miliare in questo settore.
"Questa area di conoscenza si sta evolvendo molto rapidamente", ha detto la ricercatrice Janet Rossant dell'Università di Toronto, che ha aperto la strada allo studio delle chimere. "La nostra comprensione della biologia raggiungerà un nuovo livello".
Ma solo a condizione che risolviamo prima una serie di difficili problemi etici associati alla nostra idea di cosa significhi essere umani.
Per molti millenni, le chimere sono state solo personaggi di miti e leggende.
Il termine biologico è preso in prestito dall'antica mitologia greca: Omero descrisse la chimera come una strana creatura con la testa e il collo di un leone, il corpo di una capra e una coda serpentina. Secondo la leggenda, questa creatura immortale sputafuoco è stata trovata nel paese della Licia, situata in Asia Minore (una penisola nell'Asia occidentale, parte del territorio della moderna Turchia - ndr).
La definizione scientifica di chimera è meno colorata. Questo termine è usato per descrivere qualsiasi organismo costituito da cellule geneticamente dissimili.
Il chimerismo si manifesta in natura, in particolare a seguito della fusione di embrioni gemelli subito dopo il concepimento, e può portare a risultati sorprendenti.
Prendiamo, ad esempio, i ginandromorfi bilaterali (bilaterali), in cui un lato del corpo ha le caratteristiche di un maschio e l'altro è femminile. Tali creature sono essenzialmente il risultato della fusione di due gemelli fraterni.
Se la colorazione di individui di sesso diverso è molto diversa, come nel caso di molte specie di uccelli e insetti, il risultato può essere molto insolito e impressionante.
Ad esempio, in un cardinale rosso, il ginandromorfismo bilaterale si traduce in un piumaggio rosso vivo del lato "maschile" e in quello grigio della "femmina".
Tuttavia, molto più spesso le cellule di diversi embrioni si mescolano in combinazioni casuali, portando a cambiamenti più sottili nell'intero organismo.
Tali chimere hanno l'aspetto e si comportano esattamente come gli altri individui della specie data.
C'è la possibilità che tu stesso sia una chimera, poiché studi scientifici dimostrano che almeno l'8% dei gemelli non identici assorbe le cellule dai loro fratelli durante lo sviluppo embrionale.
Nonostante il fatto che creature come quelle descritte nei miti greci non esistano in natura, ciò non impedisce agli scienziati di provare a creare le proprie chimere in laboratorio.
Janet Rossant è stata una dei primi scienziati a farlo.
Nel 1980, mentre lavorava alla Canadian Brock University, pubblicò su Science i risultati di un esperimento in cui una chimera veniva coltivata dal materiale genetico di due diversi tipi di topi: un topo albino da laboratorio, una sottospecie del topo domestico (Mus musculus) e topo Ryukyu selvatico (Mus caroli), che vive in diversi paesi asiatici.
I precedenti tentativi di allevare creature ibride interspecie spesso hanno fallito. Gli embrioni non si sono attaccati affatto alla parete dell'utero, o si sono rivelati sottosviluppati, e quindi il caso il più delle volte si è concluso con un aborto spontaneo.
Il metodo Rossant consisteva in una complessa procedura chirurgica circa quattro giorni dopo il concepimento.
A questo punto, l'uovo fecondato si era già trasformato in una blastocisti, un coagulo di massa cellulare interna circondato da uno strato protettivo chiamato trofoblasto, che in seguito sarebbe diventato la placenta.
Rossant e il collega William Frels hanno iniettato una massa cellulare interna prelevata da una blastocisti di topo Ryukyu in un uovo di topo da laboratorio.
Poiché il trofoblasto nella blastocisti del topo ospite non è stato danneggiato durante l'operazione, il DNA della placenta in formazione corrispondeva ancora a quello della madre. Di conseguenza, l'embrione ha aderito con successo alla parete uterina.
Gli scienziati dovevano solo aspettare 18 giorni, osservando il corso della gravidanza.
L'esperimento ha avuto un successo sorprendente: dei 48 topi neonati, 38 erano chimere, contenenti il materiale genetico di entrambi i tipi di topi.
"Abbiamo dimostrato che è possibile attraversare la barriera interspecie", afferma Rossant. Il chimerismo si manifestava chiaramente nel colore dei topi: macchie alternate di capelli bianchi e rossastri.
Anche in termini di temperamento, queste chimere erano notevolmente diverse dagli individui genitori.
"Abbiamo una strana miscela di personaggi", dice Rossant. "I topi Ryukyu sono molto irrequieti: per non scappare, devi metterli sul fondo del secchio, e dovresti prenderli con le pinze, dopo aver indossato i guanti di pelle."
I topi da laboratorio sono molto più silenziosi. "Il comportamento delle nostre chimere era una via di mezzo", osserva il ricercatore.
Secondo Rossant, al livello odierno di sviluppo delle neuroscienze, tali esperimenti possono aiutare a ricercare il comportamento di specie diverse.
"È possibile confrontare le differenze comportamentali con quali parti del cervello della chimera contengono due diversi tipi di cellule", dice. "Trovo quest'area di ricerca molto interessante".
Nei suoi primi lavori, Rossant ha usato le sue chimere per studiare come si sviluppano gli organismi nell'utero.
Lo studio dei geni era ancora all'inizio e le chiare differenze tra le due specie hanno aiutato a tracciare come le cellule sono distribuite in tutto il corpo di una chimera.
Grazie a ciò, gli scienziati hanno scoperto da quali elementi della massa cellulare interna si formano determinati organi.
Gli scienziati possono anche utilizzare questo approccio per studiare il ruolo di alcuni geni. Per questo, una mutazione genetica può essere creata artificialmente in uno degli embrioni, mentre l'altro verrà utilizzato come controllo.
Studiando la chimera così ottenuta, i ricercatori potranno determinare quali specifiche funzioni corporee sono influenzate da determinati geni.
Il metodo Rossant fu presto adottato da altri scienziati in tutto il mondo. In uno degli esperimenti, è stato possibile creare una chimera da cellule di capra e pecora.
L'aspetto dell'animale era molto insolito: la sua pelle sembrava una trapunta patchwork, dove erano intervallati lana di pecora e pelo ruvido, caratteristico di una capra.
La rivista Time ha descritto la chimera come “il trucco di un guardiano dello zoo: una capra con un maglione di angora.
Rossant ha anche consultato una serie di progetti di conservazione di specie in via di estinzione: l'idea era di impiantare embrioni nell'utero di animali domestici.
"Non so quanto successo abbiano avuto queste iniziative, ma l'idea è ancora viva oggi", dice.
Ora si prevede che il metodo Rossant venga applicato nell'ambito di un progetto che potrebbe teoricamente aprire una nuova pagina nella medicina rigenerativa.
Negli ultimi due decenni, gli scienziati hanno cercato di imparare come far crescere nuovi organi in laboratorio da cellule staminali che possono trasformarsi in cellule di tessuto di qualsiasi tipo.
Si ritiene che questa strategia abbia un enorme potenziale per lo sviluppo della trapiantologia.
"Il problema è che, sebbene le cellule staminali siano molto simili alle cellule embrionali, non sono esattamente le stesse", afferma Juan Carlos Ispisua Belmonte del J. Salk Institute for Biological Research di La Jolla, in California.
Finora, le cellule staminali rimangono inadatte al trapianto.
Ispisua Belmonte e una serie di altri ricercatori ritengono che la soluzione debba essere trovata negli allevamenti. L'obiettivo degli scienziati è creare animali chimera per far crescere gli organi necessari.
"L'embriogenesi è diffusa in natura e il 99% dei suoi risultati sono positivi", afferma lo scienziato. "Non sappiamo ancora come ricrearlo in laboratorio, ma gli animali lo fanno molto bene, quindi perché non far funzionare la natura per noi?"
A differenza della chimera di una capra e di una pecora, in cui le cellule di due specie diverse erano distribuite casualmente in tutto il corpo, in queste chimere i tessuti estranei devono essere concentrati in organi specifici.
Attraverso le manipolazioni genetiche, i ricercatori si aspettano di "mettere fuori combattimento" alcuni organi dal corpo dell'ospite, collocare cellule umane nello spazio vuoto e costringerle a formare gli organi corrispondenti, ma già umani, della dimensione e forma richieste.
"L'animale diventerà un incubatore", afferma Pablo Juan Ross dell'Università della California, Davis.
È già noto che in teoria questo è possibile. Nel 2010, Hiromitsu Nakauchi della Stanford University School of Medicine e colleghi hanno utilizzato una tecnica simile per far crescere un pancreas di ratto in un topo.
Ora gli "incubatori" più adatti per organi umani sono i maiali, la cui struttura anatomica è molto vicina a quella dell'uomo.
Se questo piano funziona, aiuterà a risolvere molti dei problemi esistenti nel trapianto.
"In media, la lista di attesa per un trapianto di rene richiede ora circa tre anni", spiega Ross. Allo stesso tempo, sarebbe possibile coltivare l'organo necessario per ordinare nel corpo di un maiale in soli cinque mesi.
"Questo è un altro vantaggio dell'utilizzo dei maiali come trasportatori: crescono molto rapidamente", spiega lo scienziato.
Le chimere interspecifiche possono trovare applicazione in farmacologia.
Spesso, quando si testano nuovi tipi di farmaci sugli animali, i risultati hanno successo, ma quando le persone usano gli stessi farmaci, sorgono conseguenze inaspettate e indesiderabili. "Il risultato è uno spreco di tempo e denaro", sottolinea Ispisua Belmonte.
Immaginiamo le prospettive del metodo proposto usando l'esempio di un nuovo farmaco per le malattie del fegato.
"Se mettessimo cellule umane all'interno del fegato di un maiale, quindi entro il primo anno di lavoro sulla creazione di un farmaco, potremmo determinare se è potenzialmente tossico per il corpo umano", osserva il ricercatore.
Rossant concorda sul fatto che il metodo ha un grande potenziale, ma sottolinea che gli scienziati hanno ancora un lavoro serio da fare: “Rendo merito al coraggio di coloro che hanno osato lavorare su questo compito. È fattibile, ma devo ammettere che i ricercatori dovranno affrontare difficoltà molto gravi lungo il percorso.
Molti di loro sono di natura tecnica.
Dal punto di vista dell'evoluzione, una persona differisce da un maiale molto più di un topo da un topo.
Gli scienziati sanno per esperienza che in questi casi la probabilità di rigetto delle cellule donatrici da parte del corpo dell'ospite aumenta in modo significativo.
"È necessario creare condizioni speciali affinché le cellule umane sopravvivano e si dividano [in un maiale]", afferma Ispisua Belmonte.
Ciò richiederà la ricerca di una fonte "primaria" e perfettamente pura di cellule staminali umane che possano trasformarsi in qualsiasi tessuto.
Inoltre, potrebbe essere necessario modificare geneticamente l'organismo dell'ospite per ridurre la probabilità di rigetto di cellule estranee.
Tuttavia, finora il principale ostacolo a frenare la ricerca sono le considerazioni etiche.
Nel 2015, il National Institutes of Health del Dipartimento della Salute degli Stati Uniti ha istituito una moratoria sul finanziamento di esperimenti per creare chimere negli esseri umani e negli animali.
È vero, è stato successivamente annunciato che il divieto potrebbe essere revocato, a condizione che ciascun esperimento di questo tipo sarà sottoposto a valutazione aggiuntiva prima che vengano forniti i finanziamenti.
Nel frattempo, Ispisua Belmonte ha ricevuto una proposta di sovvenzione da 2,5 milioni di dollari a condizione che utilizzi cellule di scimmia invece di cellule umane per creare la chimera.
La preoccupazione maggiore è l'ipotetica probabilità che le cellule staminali umane raggiungano il cervello del maiale, portando alla creazione di una creatura con alcune delle capacità e dei comportamenti inerenti agli esseri umani.
"Penso che questo scenario dovrebbe essere considerato e discusso in dettaglio nella ricerca", afferma Rossant. Dopotutto, le sue chimere mostravano i tratti caratteriali di entrambi i tipi di topi. Creare una coscienza umana intrappolata in un corpo animale è una trama da incubo degna della penna di Wells.
I ricercatori sottolineano subito che è possibile prendere alcune precauzioni. "Iniettando le cellule in una certa fase dello sviluppo dell'embrione, potremmo essere in grado di evitare questo rischio", afferma Belmonte.
Un'altra possibile via d'uscita è programmare le cellule staminali a livello genetico per autodistruggersi in determinate condizioni al fine di evitare la loro introduzione nel tessuto nervoso.
Ma queste decisioni non sono abbastanza convincenti per Stuart Newman, un citobiologo del New York College of Medicine, che è stato preoccupato per le potenziali conseguenze di tali esperimenti sin dalla creazione della chimera capra-pecora negli anni '80.
La preoccupazione di Newman non sono tanto i piani moderni degli scienziati quanto un futuro in cui le chimere potrebbero acquisire gradualmente caratteristiche sempre più umane.
"Più umani riesci a portare in questi ibridi, più diventano interessanti, sia scientificamente che medicalmente", dice.
“Ora qualcuno può giurare che non creeranno mai chimere a somiglianza umana, ma dopo tutto, il desiderio latente rimane ancora. C'è qualcosa nell'argomento stesso che incoraggia gli scienziati a muoversi sempre più in questa direzione.
Supponiamo che gli scienziati abbiano creato una chimera per ricercare un nuovo farmaco per l'Alzheimer. I ricercatori hanno inizialmente il permesso di creare una creatura con un cervello che è, diciamo, il 20% umano. Ma nel tempo, potrebbero giungere alla conclusione che per comprendere appieno gli effetti del farmaco, è necessario aumentare la proporzione del cervello umano al 30 o 40 percento.
Inoltre, ha detto Newman, per ricevere finanziamenti, un ricercatore deve spesso dichiarare obiettivi di ricerca sempre più ambiziosi: "Non è che gli scienziati stiano cercando di creare mostri … La ricerca è un processo naturale, in evoluzione, e non si fermerà da solo".
Altrettanto importante, tali esperimenti possono offuscare il nostro senso di umanità, continua Newman: “La trasformazione della nostra cultura ci permette di trascendere questi confini. In questo caso, una persona è vista solo come un oggetto materiale.
Conoscendo l'esistenza delle chimere umane, potremmo non dubitare così tanto della manipolazione dei geni umani al fine di creare bambini "su ordinazione".
E Newman non è solo nelle sue paure.
John Evans, sociologo dell'Università della California, San Diego, sottolinea che la stessa discussione sugli ibridi uomo-animale si è concentrata sulle capacità cognitive.
In questo contesto, possiamo concludere che tali chimere non possono essere trattate come persone se non hanno pensiero o linguaggio razionale umano.
Ma questo tipo di logica può portarci lungo la china scivolosa delle discussioni su come trattare con i membri della nostra stessa specie.
"Se la società inizia a vedere una persona come un insieme di abilità, inizierà a trattare i propri membri con un insieme più piccolo di queste abilità come persone di seconda classe", avverte Evans.
Ispisua Belmonte ritiene che molte di queste preoccupazioni, soprattutto quelle che si riflettono nei clamorosi titoli dei giornali, siano finora infondate.
“I media e le autorità di regolamentazione pensano che inizieremo a coltivare importanti organi umani nei maiali quasi domani. Questa è speculazione di fantascienza. Siamo ancora all'inizio del nostro viaggio.
E, come scrive la rivista Nature, il dibattito sull'etica di tale ricerca non dovrebbe coinvolgere le emozioni.
Il concetto di chimerismo interspecie può sembrare disgustoso per alcuni, ma la sofferenza delle persone con malattie incurabili non è meno terribile. Non puoi risolvere problemi morali ed etici solo sulla base di reazioni istintive.
Qualunque sia la decisione finale, va tenuto presente che le sue potenziali conseguenze non sono limitate al campo scientifico.
"Il modo in cui parliamo di una persona in questa discussione può inavvertitamente cambiare il modo in cui vediamo noi stessi", scrive Evans.
Dopo tutto, è la questione di ciò che definisce una persona che si trova al centro del romanzo di Wells. Dopo il ritorno dall'isola del Dr. Moreau, Pendrick si ritira nella provincia inglese lontano dalle grandi città, preferendo la comunicazione umana per osservare il cielo stellato.
Avendo assistito alla violenta violazione della barriera naturale interspecifica, non può più guardare le persone senza accorgersi della natura animale in esse: “Mi sembrava che anche io stesso non fossi un essere umano razionale, ma un povero animale malato tormentato da qualche strana malattia che fa lui a vagare da solo come una pecora smarrita.
