7 La clonazione Questi gemelli monozigoti sono un esempio naturale di clonazione nella nostra specie: il loro genoma infatti è identico. J di un patrimonio genetico identico; • tutti i batteri, per riprodursi, si dividono in due e nella scissione donano a ciascuna cellula-figlia una copia del proprio DNA; • quasi tutte le piante utilizzate in agricoltura sono cloni: gli agricoltori in questo modo riescono a ottenere raccolti che nel tempo mantengono le caratteristiche desiderate. zione come il muflone, e anche animali domestici come il gatto. Singole cellule umane sono state clonate per la prima volta nel 2001. La clonazione di individui adulti è proibita dalla legge in Europa e negli Stati Uniti; e gli stessi scienziati, tranne rare eccezioni, si dichiarano assolutamente contrari. Il muflone è stato uno dei primi mammiferi clonati. La pecora Dolly e altri cloni La clonazione di un animale superiore adulto, come per esempio un vertebrato, può invece avvenire soltanto in laboratorio. Il primo esperimento di questo tipo risale al 1938, con un tentativo fallito di clonare una rana adulta. I primi successi, sempre con i girini, furono invece ottenuti tra il 1952 e il 1962. J La parola clonazione indica la generazione di esemplari di una data specie che sono identici tra loro dal punto di vista genetico. Si tratta di un fenomeno che avviene spesso in natura: • i gemelli identici (o monozigoti) originano da una stessa cellula-uovo che, dopo essere stata fecondata dallo spermatozoo, si divide in due per formare embrioni distinti ma dotati Per i mammiferi si è dovuto aspettare il 1996, quando in Scozia è stata clonata la prima pecora adulta: dopo quasi 300 tentativi falliti è nato un clone, la pecora Dolly, che ha generato due agnellini ed è morta nel 2003. Negli ultimi anni sono stati clonati altri animali da allevamento come bovini e suini, animali in via di estin- Come funziona la clonazione La clonazione di un animale può essere realizzate con due tecniche diverse: • la divisione di cellule di un embrione appena formato, che vengono separate in laboratorio così che ognuna dia origine a un nuovo individuo: poiché l’embrione è costituito da cellule con lo stesso DNA , con questa tecnica si possono ottenere da un solo embrione tanti individui gemelli geneticamente identici; • il trasferimento nucleare, che permette di clonare individui adulti: con una microscopica pipetta si preleva il nucleo di una cellula di un adulto e poi lo si sostituisce al nucleo di una cellula-uovo fecondata; in questo modo si svilupperà un embrione con il genoma identico a quello dell’individuo adulto (figura A ). L’esperienza indica però che per produrre un clone da un adulto sono necessari moltissimi tentativi, e il risultato rimane incerto. Non tutti gli animali clonati diventano adulti e si riprodu- cellula uovo cono normalmente: molti muoiono prematuramente o hanno problemi di salute anche gravi. Queste difficoltà rendono sconsigliabile la clonazione degli esseri umani adulti. cellula uovo senza nucleo Nella clonazione mediante trasferimento nucleare si sostituisce il nucleo di una cellula-uovo fecondata con quello prelevato da una cellula di un individuo adulto. Tibone, Scienze della natura © 2006 Zanichelli editore S.p.A. Bologna [8831 der] cellula adulta cellula uovo con nucleo di cellula adulta A J Duplicare una persona è un’illusione L’ipotetico clone di un essere umano adulto non sarà sicuramente identico alla persona che gli ha donato il proprio genoma. Infatti l’ambiente ha una grande importanza nel pla- J smare il nostro aspetto fisico e il nostro carattere. Il tipo di alimentazione, per esempio, influisce sul peso corporeo e sulla struttura ossea; e i comportamenti sociali e i gusti personali dipen- dono fortemente dalla società e dall’epoca in cui si nasce. Non ha quindi senso pensare alla clonazione riproduttiva, a partire da cellule di persone adulte, come a un sistema per produrre una co- Anche il genoma invecchia con noi Bisogna anche considerare che il genoma di un individuo adulto è in un certo senso invecchiato, poiché per anni è stato soggetto ad agenti ambientali che lo hanno modificato. Inoltre molte cellule del nostro corpo si dividono con frequenza, e a ogni divisione viene perso un frammento di DNA che si trova all’estremità dei cromosomi, come mostra la figura B . Forse questo fenomeno rappresenta una specie di «orologio biologico»: i cromosomi, accorciandosi, misurano il passare del tempo. La funzione del frammento di cromosoma che va per- B 10 20 30 tempo (anni) I nostri cromosomi con il passare del tempo si accorciano, perdendo il materiale genetico presente nelle loro estremità. J pia identica di noi stessi, oppure per riportare in vita una persona morta. Una volta cresciuto, infatti, un clone umano avrebbe una personalità ben diversa da quella dell’individuo clonato. duto non è ancora chiara, ma la mancanza di quel pezzo di DNA potrebbe causare problemi ai nuovi individui generati con la clonazione. Nel complesso quindi la clonazione riproduttiva di individui adulti, benché oggi sia fattibile dal punto di vista tecnico, presenta grandi rischi e incertezze. Può essere utile eseguirla sugli animali, per esempio per recuperare specie in via di estinzione o per studiare i meccanismi alla base dello sviluppo dell’organismo. Non si può invece giustificare la sua applicazione al caso degli esseri umani. La clonazione e i trapianti di organi Un discorso a parte merita la clonazione terapeutica, che consiste nella produzione in laboratorio di tessuti clonati utilizzabili poi per il trapianto di organi. La tecnica del trasferimento nucleare può infatti essere utilizzata per generare in provetta cellule staminali, capaci cioè di dar luogo a tessuti diversi se poste in condizioni opportune. Se queste cellule hanno lo stesso genoma del paziente, esse non causeranno il rigetto con cui un organismo reagisce all’ingresso di cellule che sono derivate da altri individui . Oggi è possibile clonare embrioni umani da cui estrarre le cellule staminali; ma in questo modo gli embrioni vengono distrutti, e ciò per molti non è accettabile dal punto di vista etico. Perciò gli scienziati stanno cercando di ottenere le cellule staminali senza ricorrere agli embrioni. La posta in gioco è molto alta: ogni anno milioni di persone necessitano di un trapianto, ma per la maggior parte di loro non è disponibile un organo compatibile. Una coltura di cellule nervose prodotte a partire dalle cellule staminali di un topo. Questa tecnica è ancora allo stadio sperimentale. Tibone, Scienze della natura © 2006 Zanichelli editore S.p.A. Bologna [8831 der]