Quanto siamo vicini alla riproduzione asessuata negli esseri umani

In una svolta recente e storica, gli scienziati sono riusciti a riprodurre i ratti senza la necessità di spermatozoi maschili, una pietra miliare importante che apre la domanda sul futuro della genetica e sulla riproduzione dell'umanità.

Nel 1932 lo scrittore e filosofo britannico Aldous Huxley pubblicò il suo romanzo «A Happy World» (Brave New World), una premonizione distopica che descrive un mondo in cui gli umani non nascono più, ma sono creati in laboratori con uno specifico disegno genetico che li predispone ad accettare compiacentemente il loro appartenente a una delle caste in cui divide la propria società, anche se fosse la più bassa e la più oppressa.

In quel mondo, il concetto di famiglia fu annullato e la divinità era «Ford» perché il suo modello di produzione a catena era la regola con cui gli umani ora si riproducono.

Sebbene la visione di Huxley sia una visione oscura e oscura, che ci mostra dove il mondo potrebbe fermarsi se lo sviluppo scientifico e tecnologico dimentica l'etica; oggi, quasi 100 anni dopo la scrittura di questo lavoro, stiamo scoprendo sempre più cose sull'evoluzione e la riproduzione delle specie. Il che apre le porte a domande sul futuro stesso dell'umanità.

La svolta più recente è arrivata solo poche settimane fa quando un gruppo di scienziati cinesi ha presentato al mondo i risultati dei loro esperimenti, che sono stati in grado di riprodurre per la prima volta nella storia un topo asessuato da un singolo uovo, usando una tecnica di manipolazione genetica.

Questa pietra miliare apre le porte alla riproduzione asessuata nei mammiferi, qualcosa che si riteneva impossibile da raggiungere e ha aperto la strada a possibili esperimenti sugli esseri umani.

Riproduzione sessuale vs. asessuata

La riproduzione così come la concepiamo comunemente, non solo nell'uomo ma in tutte le specie, avviene sessualmente, cioè dalla combinazione del materiale genetico di due individui, maschio e femmina, che produce, attraverso la fecondazione, un nuovo individuo con caratteristiche uniche.

Tuttavia, nel mondo animale ci sono molti esempi di riproduzione «vergine» o asessuata, in cui solo un individuo, necessariamente femmina, è coinvolto per procreare un altro individuo il cui materiale genetico è una copia esatta del primo.

Diversi studi condotti nell'ultimo decennio hanno dimostrato che queste «nascite vergini» sono più comuni in natura di quanto si pensasse in precedenza, poiché fanno parte di una strategia di sopravvivenza per alcune specie per preservarsi in situazioni in cui i maschi sono scarsi.

Le femmine di molti animali complessi e di grandi dimensioni, come lucertole, squali o draghi di Komodo, sono in grado di riprodursi senza maschi, in un processo chiamato «partenogenesi».

Il termine deriva dal greco e si riferisce alla «creazione vergine» ed è usato per riferirsi alla capacità di animali o piante di riprodursi senza materiale genetico da un altro individuo.

Quando ciò accade in natura, è preceduto da circostanze estreme. È stato documentato, ad esempio, come una colonia di draghi femminili di Komodo sia stata isolata su un'isola deserta e attraverso la partenogenesi hanno dato alla luce individui maschi per iniziare una nuova colonia.

Anche casi di squali femmine che rimangono incinte e partoriscono in acquari dove vengono completamente rimossi dai maschi.

Ma, spiega il biologo riproduttivo dell'Università di Sheffield Allan Pacey in una delle sue ricerche, la maggior parte degli animali di grandi dimensioni non si riproduce asessualmente, anche se potessero, perché questo non ha alcun interesse evolutivo.

Cosa intendi con questo? Perché queste nascite vergini producono individui con carichi genetici pari a quelli della madre, causando nel tempo la diversità genetica, e quindi la capacità di adattabilità evolutiva della specie, di diminuire e mettere a repentaglio la propria sopravvivenza.

Questo è il grande vantaggio della riproduzione sessuale, che consente di combinare i geni di due individui e le loro rispettive mutazioni, al fine di produrre individui meglio adattati alle condizioni del loro ambiente.

In altre parole, il sesso ci aiuta a rimanere vivi come specie.

Partenogenesi indotta

Al di là della spiegazione evolutiva, rimane la domanda: è possibile che tutte le specie si riproducano asessualmente, compresi gli umani? Di recente ci siamo avvicinati a una risposta.

Come abbiamo detto prima, i mammiferi erano stati esclusi dalla possibilità di riproduzione asessuata. Non c'è caso in natura di una specie di mammifero che si riproduce asessuatamente, anche in situazioni estreme come quelle citate per squali e lucertole.

Tuttavia, esiste un precedente per la riproduzione senza sesso mediante partenogenesi indotta da laboratorio, quello del ratto «Kaguya» che è stato rilasciato dagli scienziati giapponesi all'Università Agricola di Tokyo nell'aprile 2004.

Kaguya, dal nome di un racconto popolare giapponese in cui una principessa figlia della luna viene trovata da bambina all'interno di uno stelo di bambù, era un topo creato in un laboratorio da due uova, cioè aveva due madri.

Nel suo caso, la partenogenesi è partita da un processo chiamato «aploidizzazione» in cui uno dei due set di cromosomi viene rimosso da alcune cellule, lasciandole con una sola. Poiché qui sono state utilizzate due uova, la sfida era quella di modificare geneticamente uno di loro per assomigliare a uno spermatozoo, in particolare per emulare il gene Igf2, che normalmente è espresso solo dalla copia paterna del gene.

«L'obiettivo del nostro studio era scoprire perché lo sperma e le uova sono necessari per lo sviluppo di giovani mammiferi», ha detto all'epoca Tomohiro Kono, leader dell'esperimento.

Sebbene Kaguya fosse un grande progresso, il materiale genetico di due individui era ancora necessario per la sua creazione, qualcosa di diverso dai casi di riproduzione asessuata che si verificano in natura con specie non mammifere.

La situazione è cambiata solo poche settimane fa grazie a un articolo pubblicato sulla rivista PNAS e firmato dagli scienziati cinesi Yanchang Wei, Cai-Rong Tang e Zhen-Ao Zhao.

Descrivono una tecnica genetica simile al CRIPR-Cas9, che è popolarmente noto come «taglio e incollaggio del DNA», per far sì che un topo abbia un giovane da solo, a partire da un uovo non fecondato.

«Nei mammiferi, la partenogenesi è limitata a causa dei problemi che derivano dall'imprinting genomico», spiegano i ricercatori nel loro articolo, dove sottolineano che il processo questo processo può essere raggiunto «mediante una specifica riscrittura epigenetica di più regioni critiche del controllo dell'imprinting».

Gli scienziati hanno usato CRIPR-Cas9 per modificare artificialmente alcuni geni femminili fino a quando non erano come se provenissero da un campione maschile. In particolare, hanno cambiato l'uovo dall'essere una singola cellula a una blastocisti di 140 cellule, quindi hanno preso 192 embrioni formati con questo stesso processo e li hanno impiantati in diversi topi.

Solo uno di questi è riuscito a superare la fase embrionale e fetale, dando alla luce tre topi, sebbene due siano morti durante il parto. Infine, uno dei giovani era vivo, era una femmina che pesava meno del normale, ma che cresceva sana e quando raggiunse l'età adulta era in grado di riprodursi naturalmente.

I ricercatori concludono che la partenogenesi nei mammiferi è fattibile, sebbene riconoscano che è necessario molto più lavoro prima che possa essere utilizzato in applicazioni del mondo reale. Dicono che il processo potrebbe essere utilizzato per gli sviluppi nell'agricoltura e nella produzione di medicinali.

Partenogenesi umana?

Sebbene la scoperta di scienziati cinesi abbia aperto le porte alla riproduzione asessuata nei mammiferi, la semplice risposta alla possibilità che ciò sia possibile negli esseri umani è ancora un no.

Sebbene teoricamente si potrebbe alterare l'uovo di una donna umana in laboratorio per sottoporsi a un processo simile a quello del topo e ottenere una gravidanza da un singolo individuo, non sappiamo con certezza se ciò sarebbe possibile, e l'esecuzione di tali test comporta dilemmi etici piuttosto complessi.

Un'altra domanda più interessante sarebbe se questo sia conveniente: produrre esseri umani dalla riproduzione asessuata, un po' come nella distopia di Huxley.

Ancora una volta, la risposta sarebbe no, ma non tanto a causa di un dilemma etico o morale, ma a causa di un dilemma di sopravvivenza.

Sappiamo già che minore è la diversità genetica più vulnerabile è una specie e nel corso della storia possiamo trovare esempi che dimostrano perché non è appropriato per noi arrivare al punto di riprodurci producendo geni omogenei. Come la storia di malattie e malformazioni tra le famiglie reali europee, la maggior parte delle quali era correlata.

In definitiva, c'è un lungo percorso scientifico ed etico per materializzare la possibilità di riproduzione asessuata negli esseri umani, ma come in tanti altri impensabili progressi della scienza, abbiamo già fatto il primo passo.

CONTINUA A LEGGERE