Clonazione Per Clonazione si intende la produzione di embrioni, geneticamente identici,ottenuti mediante replicazione non sessuata di un unico altro essere.

Presentazione sul tema: "Clonazione Per Clonazione si intende la produzione di embrioni, geneticamente identici,ottenuti mediante replicazione non sessuata di un unico altro essere."— Transcript della presentazione:

1 clonazione Per Clonazione si intende la produzione di embrioni, geneticamente identici,ottenuti mediante replicazione non sessuata di un unico altro essere vivente, a qualsiasi stadio del suo sviluppo e della sua vita, a partire dallo zigote (cellula uovo fecondata, prima di iniziare il processo di segmentazione) o dopo la sua morte. Con la Clonazione ,quindi non ci si limita a manipolare il patrimonio genetico di un individuo, inserendo o inattivando uno o più geni, ma si crea un altro individuo,uguale al precedente, attraverso una sorta di riproduzione asessuata. La parola "clone" deriva dal greco “klon”, che significa germoglio o ramoscello. La clonazione è resa possibile dalla capacità che ha il citoplasma dell’oocita ricevente il nucleo (enucleato in precedenza) di ,in un certo senso, “resettare” il programma del nucleo stesso che in origine apparteneva ad una cellula differenziata

2 ………………….verso la pecora Dolly
  ·      1981 Peter Hoppe , e Karl Illmense , ottennero topi in seguito al trasferimento di nuclei di cellule embrionali allo stadio di blastocisti in oociti enucleati ·      1982 Il primo animale transgenico:annuncio della nascita di un topo "dopato" dall'interno. Nel suo patrimonio genetico è stato inserito un gene per la produzione dell‘ ormone della crescita, grazie al quale l'animale poteva crescere molto più del normale. ·      1984 Steen Willadsen in Inghilterra, ottenne cinque pecore tutte uguali suddividendo un unico embrione: è una tecnica che si definisce embryo splitting e riproduce quello che si verifica in natura con la nascita di gemelli identici ·       1986 , Willadsen annunciava di aver clonato alcune pecore trasferendo nuclei di embrioni preimpianto in oociti enucleati 1987 , Neil Frist ottenne nel suo laboratorio alcuni vitelli a partire da cellule embrionali preimpianto e più tardi da cellule del nodo embrionale della blastocisti ·      1988 pecore produttrici, tramite il loro latte, di un enzima umano, l'alfa 1 antitripsina e del fattore IX, e le capre di Boston, fabbriche viventi del tPA, l'inibitore tessutale del plasminogeno. ·       Nel 1994 nacquero quattro vitellini clonati da un embrione inavvertitamente ibernato.

3 1966 John Gurdon , dell’Università di Oxford in Inghilterra , pubblicò un lavoro straordinario in cui dimostrava di aver ottenuto lo sviluppo di un embrione , generato dal trasferimento del nucleo di una cellula differenziata prelevata dall’ intestino di un girino di Xenopus laevis in un oocita enucleato , fino al completamento dello stadio larvale. Gurdon aveva dimostrato che i nuclei di cellule somatiche differenziate , trasferiti nel citoplasma di una cellula uovo enucleata , sono in grado di modificare il loro programma genetico fino ad assumerne uno nuovo , di tipo embrionale , e quindi sono capaci di iniziare e proseguire lo sviluppo larvale.

4  1997 Ian Wilmut , nascita di un agnello a partire da un oocita enucleato nel quale era stato trasferito il nucleo di una cellula somatica (cellule disgregate della ghiandola mammaria) di pecora adulta In questo esperimento furono trasferite 277 cellule somatiche in altrettanti oociti . Di questi oociti , 29 ( il 10.5 % )si svilupparono fino allo stadio di morula / blastocisti e vennero poi trasferiti nell’ utero di 13 femmine . Di queste 29 blastocisti solo una completò lo sviluppo fino alla nascita di un agnello , la famosissima Dolly . DOLLY

5 1997 clonazione di due scimmie da un embrione singolo
1998 Yanagimachi, Zuccotti, topi clonati per trasferimento di nuclei somatici (da cellule del cumulo ooforo)

6 James Thompson, isolamento e coltura di cellule staminali umane: cellule di embrione indifferenziate capaci di dare origine ai 210 diversi tipi di cellule dell’organismo adulto 1998 Lee Po Yon (Corea), clonazione umana a metà, poiché l’embrione si è bloccato allo stadio di 4 cellule 2000 Gerald Shatten, clonazione della scimmia (embryo splitting)

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11 Clonazione Terapeutica
Alle cellule ricavate con clonazione non è consentito svilupparsi fino allo stadio di embrione, ma vengono utilizzate perché diano origine a tessuti del corpo umano . Clonazione Terapeutica Viene eliminato il nucleo e inserito quello di una cellula somatica

12 Le cellule staminali sono cellule il cui destino non è ancora "deciso"
……….e le cellule staminali? Le cellule staminali sono cellule il cui destino non è ancora "deciso" Possono originare vari tipi di cellule diverse, attraverso un processo denominato "differenziamento". Il loro destino può essere stabilito “in vitro”

13 CARATTERISTICHE DELLE CELLULE STAMINALI
Cellula non specializzata capace di dividersi indefinitivamente. Ciascuna cellula figlia può rimanere una cellula staminale o procedere diventando differenziata terminalmente.

14 Cellule staminali ES, cellule staminali embrionali EG EC Multipotenti
cellule differenziate Neuronali NSC Pluripotenti Totipotenti Somatic lineage ICM emopoietiche HSC ZYGOTE BLASTOCYST Etc …. Germinal lineage ES, cellule staminali embrionali EG come SPERMATOGONI e OOGONI gameti PGC Unipotenti EC

15 CELLULE STAMINALI EMBRIONALI
Derivano dalla regione interna della blastocisti definita Inner Cell Mass (ICM). Cellule indifferenziate dotate di alta capacità proliferativa in grado di dare origine a tutti i tipi cellulari presenti nell’organismo umano. Possono essere isolate e mantenute in coltura per moltissimi cicli di divisione senza perdere la pluripotenzialità.

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17 cellule staminali “adulte”
Tessuti nel corpo che si rinnovano tutti i giorni: i globuli rossi, i bianchi e le piastrine; la pelle e gli epiteli si rinnovano di continuo. Nel midollo osseo ci sono delle cellule che si rinnovano continuamente e formano tutti i giorni gli elementi del sangue ( trapianto di midollo). le cellule dell' epidermide: malati con ustioni (autotrapianto di epidermide realizzato coltivando in vitro lembi di epidermide del paziente)

18 I muscoli, il sistema nervoso e il cuore,
Tessuti nel corpo che invece una volta formati, non si rinnovano o si rinnovano pochissimo I muscoli, il sistema nervoso e il cuore, I tessuti che si rinnovano molto sono colpiti da malattie di tipo tumorale, proprio perché le cellule dividendosi tanto, possono sbagliare i meccanismi di controllo Gli altri tessuti come i muscoli, il cuore, il sistema nervoso, invece sono colpiti da malattie degenerative, per il fatto che, se qualcosa va storto, e le cellule del tessuto muoiono, non ci sono meccanismi semplici di riparo.

19 In realtà sia nei muscoli Allora, com'è che ci ammaliamo?
sia nel cervello sia anche nel cuore ci sono delle cellule staminali adulte, capaci di dividersi e di dare origine a nuove cellule. Allora, com'è che ci ammaliamo? Perché queste cellule sono poche, tendono a diminuire nei corso della vita, e forse bastano a riparare un piccolo infarto di cui neppure ci accorgiamo; ma certamente non bastano per riparare i danni gravi Noi abbiamo nel nostro corpo tutte queste cellule e, man mano che invecchiamo, ne abbiamo sempre di meno; invecchiando, i nostri tessuti si rinnovano sempre di meno

20 Dove trovare queste cellule, come convincerle a fare il tessuto che ci
serve, che vogliamo riparare ?

21 Sangue placentare Una fonte di cellule staminali è il sangue, normalmente eliminato durante il parto, proveniente dal cordone ombelicale Le cellule staminali così raccolte potranno essere utilizzate per curare problemi sanguigni, come la leucemia e alcuni disturbi genetici e immunitari. Sono inoltre compatibili con il neonato nel caso in cui sviluppi una certa malattia o abbia bisogno di cellule staminali.

22 Il midollo osseo degli adulti
Clonare significa produrre una copia geneticamente uguale di un individuo. La procedura è la seguente: gli scienziati otterrebbero il DNA partendo da una cellula epidermica e lo collocherebbero nell'ovulo di una donna da cui sia stato precedentemente estratto il DNA. Una scintilla elettrica dividerebbe l'ovulo e, dopo alcuni giorni, si otterrebbe un embrione uguale all'altro. La stampa ha parlato molto della clonazione umana. In realtà, la maggior parte degli scienziati non è interessata a realizzare cloni umani. Quello che gli scienziati tentano di fare è produrre cellule umane clonate che possano essere utili nella cura di alcune malattie. Ecco come potrebbe funzionare: immagina di avere una malattia che sta distruggendo lentamente parte del cervello. I trattamenti attuali riuscirebbero appena a ridurre i sintomi, mentre la malattia continuerebbe a provocare lesioni a livello cerebrale. La clonazione offrirebbe quindi una speranza di cura. Gli scienziati produrrebbero un embrione clonato utilizzando il DNA delle tue cellule epidermiche. In seguito, preleverebbero le cellule staminali da questo embrione, trasformandole in cellule cerebrali, da trapiantare infine nel cervello. La clonazione è un modo diverso di utilizzare le cellule staminali per curare determinate malattie. Alcune persone preferiscono questo modo di ottenere cellule staminali. Alla fine, un embrione clonato è una copia genetica di una persona viva e consenziente. È ovvio che tutti noi abbiamo il diritto di decidere cosa fare con il nostro DNA, no? Al contrario, un embrione congelato in clinica è stato creato a partire dall'unione di sperma e ovulo. Questa unione si verifica solo una volta, producendo un insieme unico di geni che possono potenzialmente diventare un individuo unico. Il midollo osseo degli adulti Una fonte di cellule staminali potrebbe essere il midollo osseo di un adulto. Le cellule staminali del midollo osseo degli adulti producono normalmente globuli rossi e cellule del sangue

23 Cellule staminali embrionali stadio che precede l’impianto nell’utero
BLASTOCISTI stadio che precede l’impianto nell’utero

24 LE CELLULE STAMINALI EMBRIONALI SONO TOTIPOTENTI
cellule nervose cellule del sangue cellule muscolari LE CELLULE STAMINALI EMBRIONALI SONO TOTIPOTENTI POSSONO FORMARE MOLTI TIPI CELLULARI

25 CELLULE STAMINALI EMBRIONALI
NEURONI CHE PRODUCONO DOPAMINA CELLULE CARDIACHE MORBO DI PARKINSON CELLULE DEL PANCREAS CHE PRODUCONO INSULINA INFARTO diabete

26 STUDIO DELLO SVILUPPO EMBRIONALE E DEL CONTROLLO DA PARTE DEI GENI
SVILUPPO E ANALISI DELLA TOSSICITA’ DI NUOVI FARMACI

27 In people who suffer from type I diabetes, the cells of the pancreas that normally produce insulin are destroyed by the patient's own immune system. New studies indicate that it may be possible to direct the differentiation of human embryonic stem cells in cell culture to form insulin-producing cells that eventually could be used in transplantation therapy for diabetics.

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29 (2° pagina) definito “germoglio”
(2° pagina) definito “germoglio”. Il germoglio viene poi inserito nella gengiva, laddove c’è bisogno del nuovo dente. Il tempo necessario, secondo i ricercatori, per far sviluppare completamente il dente negli uomini sarà di circa due mesi. Le cellule staminali sono cellule indifferenziate che hanno la potenzialità di potersi sviluppare in altri generi di cellule nel corpo, e sono sempre più spesso oggetto di attenzione da parte della ricerca, oltre che terreno di battaglia per le questioni attinenti alla bioetica. Il college ha anche deciso di costituire un'azienda privata, la Odontis, una start-up di sterline ( euro) il cui business è quello di mettere a punto e distribuire i nuovi denti del futuro. I test sugli esseri umani potranno cominciare tra circa due anni. Secondo Paul Sharpe, esperto nel campo dell'odontoiatria rigenerativa, colui che ha sviluppato la tecnica, non c’è nessuna ragione per cui una tecnica simile non debba essere applicata sugli esseri umani. Se i test daranno risultati positivi, per tutte le persone che hanno perso i loro denti, che solo in Gran-Bretagna sono in media 12 a testa dopo i 50 anni, ci sarà una valida alternativa alle protesi, che spesso richiedono l’impianto di un perno nella mascella, che deve essere dotata di un osso solido, e l’uso di metalli, quasi sempre tossici, che danneggiano i tessuti circostanti e spesso danno luogo a reazioni allergiche. Un dente vivo, al contrario, è in grado di preservare la salute dei tessuti circostanti. Il nuovo metodo produce l’incredibile risultato di generare anche il tessuto osseo necessario per ancorare il dente alla mascella. Insomma, nulla a che vedere con le barbare pratiche odontoiatriche attuali. Per di più al posto di trapani e perni, sarà sufficiente una semplice anestesia locale e la procedura sarà molto semplice. A questo punto si potrebbe pensare che avere dei denti nuovi e “nostri” ci costerà un patrimonio. Niente di tutto questo. Il costo previsto di un dente vero sarà paragonabile a quello degli attuali impianti “sintetici”: euro. L’unica nota dolente è l’attesa, ma 5 anni, secondo le previsioni più ottimistiche , per riavere dei denti “vivi” e di nostra “proprietà” possono essere considerati accettabili se si considerano gli indiscutibili benefici.

30 Scienziati australiani hanno scoperto che le cellule staminali esistono anche nei denti e contano di poterle imbrigliare per consentire all'organo dentario di autoripararsi o addirittura di ricrescere. L'equipe, guidata da biologo Stan Gronthos, dell'Istituto di scienze mediche dell'universita' di Adelaide, ha scoperto colonie di cellule staminali nel nucleo di denti umani. Parlando ad un convegno sulle cellule staminali in corso a Sydney, Gronthos ha spiegato che l'obiettivo e' prelevare le cellule staminali dentarie e di conservarle in azoto liquido, pronte ad essere usate per riparare denti danneggiati o malati. Ha ammesso pero' che c'e' ancora molta strada da fare prima di raggiungere l'obiettivo. Il dente, ha aggiunto, ''e' un organo complesso e contiene molti tipi di tessuti. Percio' saranno necessari molti studi prima di tentare di formare un dente vivente. Al momento la tecnologia e' nella fase in cui potremo probabilmente riparare porzioni di un dente''. In esperimenti precedenti il gruppo guidato da Gronthos ha iniettato cellule staminali dentarie di bambini nel cervello di topi di laboratorio con l'obiettivo di riparare nervi danneggiati da ictus o di stimolare le cellule cerebrali ad assumersi il compito dei nervi danneggiati. In un altro esperimento gli studiosi hanno impiantato cellule staminali nella bocca di pecore, per vedere se negli animali ricresceranno denti mancanti. Secondo Gronthos le cellule staminali dentarie offrono vantaggi rispetto alle cellule staminali embrionali nella terapia perche', una volta trapiantate, presentano un rischio inferiore di svilupparsi in modo incontrollato dando origine a tumori. Fonte: Ansa (24/11/2004)

31 Le cellule staminali nei denti da latte
Altro che la vecchia storia del topolino che portava regali ai bimbi quando cadeva un dentino: i doni dei denti da latte potrebbero essere molto più sostanziosi. Sono le cellule staminali. Le ha trovate Songtao Shi, del National Institute of Craniofacial Research, una struttura del National Institute of Health americano. Ed è successo per caso, o quasi. Sua figlia di sei anni, infatti, gli ha chiesto un giorno di aiutarla a togliere un dentino che traballava. Al ricercatore è venuto in mente di esaminare con cura la polpa rimasta attaccata al dente, ed è riuscito in breve ad isolare cellule staminali viventi ed in buona salute. Assieme ad i suoi collaboratori Shi ha cominciato a collezionare dentini da latte caduti dai bambini, scoprendo, come racconta in un articolo pubblicato sulla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences, che per ognuno di essi si potevano estrarre e mettere in coltivazione almeno 20 cellule staminali. Che nella polpa dei denti adulti ci fossero staminali lo si sapeva già. Ma queste trovate nei denti da latte si comportano diversamente: sono più veloci a riprodursi, e questo fa pensare che siano ad uno stadio più immaturo delle altre. Il grado di maturazione significa molto: una cellula staminale molto poco matura è una cellula che può più facilmente formare tessuti diversi, adatti per riparare organi danneggiati o per sconfiggere alcune malattie degenerative.

32 Denti nuovi di zecca Cosa cambierà nel futuro Far ricrescere i denti perduti? Un giorno si potrà fare grazie alle cellule staminali, secondo i ricercatori del King's College di Londra guidati da Paul Sharpe, che hanno appena pubblicato una ricerca su Journal of Dental Research. Gli esperimenti effettuati sui topi in laboratorio hanno infatti dato ottimi risultati, anche se l'applicazione di questa tecnica all'essere umano sembra ancora lontana.                                                              La metodologia seguita consiste nel combinare cellule epiteliali prelevate dalla bocca di embrioni di topo con cellule staminali estratte dal midollo osseo di animali di sei settimane di vita. Dopo tre giorni le cellule sono state trapiantate nei reni di altri topi, dove si sono sviluppate in denti completi. Secondo i ricercatori questi denti potrebbero essere innestati allo stesso modo nella mascella di un topo adulto e crescere normalmente senza alcuna forma di rigetto. Ma questa tecnica non è di facile attuazione sull'essere umano. L'estrazione del midollo osseo è dolorosa e pericolosa. Ancora più problematico è procurarsi cellule epiteliali embrionali: una possibilità è usarne di non umane, ma questo creerebbe seri rischi di cancro oltre che di rigetto. I ricercatori, però, si dicono convinti che un giorno si potranno utilizzare per questa procedura staminali provenienti dall'individuo adulto.

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