Clonazione

 

 

web-master: prof. Tiziano Fattizzo

ricerche a cura degli alunni della III B del Liceo Scientifico Mesagne a.s. 1999-2000


 

Che cos'é la clonazione  

La parola "clone" deriva dal greco klon, che significa germoglio o ramoscello. In biologia è definita come un processo asessuale di riproduzione che porta alla formazione di un clone, cioè di un gruppo di organismi identici al capostipite. Così, ad esempio si possono duplicare, virus, batteri, cellule di organismi superiori ma anche intere piante o animali senza ricorrere alla riproduzione sessuale. Ad esempio buona parte della verdura che consumiamo nelle nostre mense è clonata, nel senso che i coltivatori comprano delle piantine che sono tutte identiche tra loro perchè sono state prodotte per clonazione; ottenuta una piantina la cui forma, colore e gusto è soddisfacente la si duplica tante volte quanto si vuole. Allo stesso modo e sempre per scopi alimentari possono essere clonati anche gli animali. 

L'espressione "clonazione", indicata come sinonimo di riproduzione asessuale, ci dice quindi che è possibile riprodurre una individualità biologica senza alcun riferimento alla sessualità. Infatti, nella clonazione il "nascere" non implica un accoppiamento sessuale.

Biologicamente una madre è tale in virtù del fatto che contribuisce a metà del patrimonio  genetico (ereditario) attraverso i cromosomi dei suoi ovuli, e dall'altra parte il padre è padre perché contribuisce alla metà del corredo genetico per mezzo dei cromosomi contenuti nel suo sperma.Questa è la via naturale di trasmissione del patrimonio genetico che però non corrisponde a ciò che avviene nella clonazione dove    

L'operatore con l'aiuto di una micropipetta e di un potente microscopio immobilizza la cellula ricevente, un oocita, aspirando da  un'estremità il suo nucleo.  

i cromosomi dell'ovulo sono stati enucleati, cosicché non c'è alcuna madrené alcun padre, dal momento che non si richiede alcuno spermatozoo per la genesi dell'embrione clonato.

 

Breve storia della clonazione

La prima clonazione di animali ottenuta con successo è stata quella delle rane (1951). La rana, in una singola ovulazione produce una abbondante quantità di ovuli (2000 rispetto ai 20 del topo), che fecondati danno origine a embrioni che possono essere facilmente allevati in vitro, normalmente si sviluppano nell'ambiente, più precisamente in stagni e pozzanghere. 

Ciò ha permesso allo sperimentatore di osservare con più facilità le tappe evolutive dell'embrione della rana, che oltretutto matura in forme non troppo dissimili da quelle umane.Come si sa il DNA delle cellule differenziate contiene sempre tutte le informazioni genetiche per la creazione di un individuo completo per cui estraendo il nucleo ( in cui è contenuto il DNA) da una cellula del tratto intestinale di un girino e trapiantandolo in un uovo di rana il cui nucleo è stato precedentemente distrutto, da questo uovo nascerà un individuo (clone) perfettamente uguale a quello da cui è stato estratto il nucleo (tecnica del nuclear transfert). 

Esperimenti di clonazione sulle rane eseguiti circa 

cinquant'anni fa. 

La seconda tappa, che ha dato un gran impulso alla tecnica della clonazione è stata quella di riuscire a clonare un frammento di DNA (cioè il codice genetico della vita racchiuso nei cromosomi).  Per far ciò occorre anzitutto del DNA, poi degli enzimi di restrizione (che sono come dei "chirurghi chimici", capaci di tagliare il DNA in punti specifici), di un vettore (molecola di DNA in cui verrà inserito il DNA da clonare) ed infine di un ambiente dove il vettore contenente il DNA clonato (ricombinato) possa propagarsi.

 La terza tappa è stata quella di realizzare la clonazione di mammiferi (1979). Si è trattato della formazione multipla di embrioni partendo da uno solo, e ciò è stato possibile attraverso la separazione dei blastomeri di un embrione (tecnica dell'embryo splitting). Cioè, quando ovulo e spermatozoo si incontrano, si forma l'embrione. Tale embrione all'inizio è monocellulare, cioè presenta una sola cellula, che subito si moltiplica in due cellule, poi quattro, otto, sedici, trentadue, ecc. Queste cellule, che sono chiamate blastomeri, sono tutte geneticamente identiche, e quindi hanno le medesime caratteristiche (sono appunto dei cloni). Se uno di questi blastomeri per qualche ragione si stacca dagli altri, essendo dotato di "totipotenzialità" (ossia avendo in sé tutte le potenzialità per proseguire da solo) darà origine a un embrione che sarà identico a quello da cui si è staccato. Questo è ciò che avviene in natura con i gemelli identici (omozigoti).

La quarta tappa è stata quella del perfezionamento della tecnica appena descritta, e, ottenuta una tecnologia migliore per la separazione dei blastomeri, questa è stata applicata sull'uomo, si sono cioè duplicati embrioni umani (1993). 

Il 13 ottobre 1993, Jerry Hall e Robert Stillman, due ricercatori del dipartimento di ostetricia e ginecologia della George Washington University (GWU) della capitale americana, hanno annunciato in un congresso la positività dell'esperimento di clonazione di 17 embrioni umani, ottenuti con la fecondazione in vitro, producendo 48 embrioni geneticamente identici.

Dolly e suo figlio Bonnie nato da un normale accoppiamento

Nell'estate del 1995 la nascita di due agnellini nell'Istituto di ricerca Roslin nei pressi di Midlothian i Scozia, diede il via ad una stagione nuova nel campo delle applicazioni delle tecniche di clonazione. Si trattava dei primi mammiferi nati da una madre surrogata senza che ci fosse stata l'unione di uno spermatozoo e di una cellula uovo. Il loro materiale genetico proveniva da cellule in coltura prelevate da un embrione di 9 giorni.

 

 

 

   

 

L'ultima tappa, è stata raggiunta quando sono stati clonati animali (è il caso della pecora scozzese Dolly) attraverso una metodica che riesce a duplicare non semplicemente cellule embrionali, ma cellule adulte e senza alcun intervento di spermatozoi. Cioè, gli studiosi si sono serviti di due animali (nel nostro caso di due pecore): dalla prima hanno prelevato un ovulo, dalla seconda delle comuni cellule della mammella. Poi hanno preso l'ovulo, vi hanno tolto il nucleo, e l'hanno sottoposto a un campo elettrico perché potesse unirsi alle cellule della mammella. Il risultato è stato la famosa pecora Dolly. Se questo esperimento verrà ripetuto sull'uomo, si potranno riprodurre uomini senza alcun intervento di spermatozoi, ma semplicemente clonando una qualunque cellula. In pratica si potrebbe avere un figlio da un singolo individuo. 

La pecora Dolly (Roslin Institute-Scozia)

Evidentemente, occorrerebbe poi affittare un utero dove trasferire l'embrione per farlo crescere. In questo senso si può interpretare quanto realizzato nei primi giorni del 2000 nell’università dell’Oregon (Stati Uniti) dove è nata Tetra, una femmina di macaco ottenuta nata per clonazione. Un oocita svuotato del suo nucleo è stato riempito da quello prelevato da una cellula di tessuto di un macaca adulto. La cellula così ottenuta è stata stimolata a dividersi e delle otto cellule ottenute sette sono state congelate ed una è stata impiantata nell’utero di un altro macaco che a dato alla luce Tetra.

 

 

 

La clonazione spesso non é qualcosa di diabolico

Della clonazione di soggetti umani, fino al 13 ottobre 1993 (data del primo esperimento di clonazione di embrioni umani), si parlava soltanto per ipotesi e speculazioni teoriche. I possibili futuri esperimenti venivano visti con ansie e preoccupazioni. 

Preoccupazioni circa la clonazione emergono dai mass media, in cui appare spesso

come qualcosa di diabolico. I giornalisti tendono a presentare i progressi scientifici nel campo della clonazione con storie che hanno un alto contenuto emotivo. Essendo interessati all'audience, non esitano a presentare le voci più estreme. In ogni caso, lascia sgomenti l'idea di "duplicare", di "fotocopiare" un essere vicente e ancor di più se questo è un uomo, la cui dignità e nobiltà è legata alla sua unicità e irripetibilità. Ed è terrificante l'idea della "duplicazione" di personalità come Hitler o Stalin.

E' vero, però, che molta di questa apprensione è causata da articoli di giornali, riviste, libri, show televisivi e film che continuano a bombardare l'opinione pubblica procurando allarmi ingiustificati. Molta di questa informazione non corrisponde a verità. Vengono così sollevati problemi antropologici, etici e sociali che non sono altro che il risultato di una informazione superficiale e spesso errata, che porta peraltro a considerare biologi, medici e genetisti quasi dei mostri.

In realtà, con la clonazione si possono dare soluzioni straordinariamente positive a delicati problemi di salute dell'uomo. Proprio seguendo una delle metodiche descritte sono stati clonati, nel 1983 da I.S. Johnson, DNA assai utili per la salute dell'uomo, come quello dell'insulina. E ciò con estrema facilità e a basso costo grazie alla coltivazione di enormi quantità di colonie di batteri E.Coli. Si comprende quindi come attraverso la clonazione si possono dare positive soluzioni a delicati problemi socio-sanitari come il cancro, le malattie debilitanti nell'anzianità, il miglioramento dell'alimentazione e dell'ambiente.

 

 

Perché clonare i viventi

La clonazione animale viene effettuata per varie ragioni: 1) produzione in serie di animali identici da usare per la sperimentazione; 2) produzione in serie di animali transgenici (combinazione di specie o chimere), da utilizzare per la produzioni di organi da trapiantare nell'uomo o per la sperimentazione clinica di farmaci con animali che già sono prodotti per nascere con determinate malattie; 3) produzione di animali per aumentare la produzione alimentare; 4) per la produzione di animali di compagnia; 5) per la produzione industriale di pellicce.

Poiché c'è una generale convergenza nel riconoscere agli animali uno statuto etico, esistono dei doveri morali verso gli animali, per cui la clonazione di animali può essere accettata solo a determinate condizioni: 

1) per la produzione di animali per sperimentazione (produzione di organi, farmaci, ecc.); 

2) produzione "limitata", anche per non compromettere eventualmente l'evoluzione dell'ecosistema zoologico: 

3) produzione di proteine e altre sostanze da animali, che possono essere utili per fini terapeutici sull'uomo (si veda il caso della pecora Dolly).

Risulta sconveniente, invece, la duplicazione di animali per alimentazione, poiché vi si inseriscono inevitabilmente elementi economici degradanti e non si conoscono adeguatamente le conseguenze a lungo termine sulla salute umana da parte di queste sostanze.

La duplicazione di cellule e organismi è assai preziosa per il progresso scientifico non bisogna, anzi non si deve, fermare questa ricerca. La duplicazione di organismi non è quindi qualcosa di diabolico. Piuttosto offre possibilità immense per la promozione della qualità della vita. Occorre però vigilare sulle eventuali distorsioni.