Blascovich Alessandro Hartz Luca Nao Laura LA CLONAZIONE Blascovich Alessandro Hartz Luca Nao Laura

FILMATO INTRODUTTIVO

Cos'é la clonazione ? La parola "clone" deriva dal greco , che significa germoglio o ramoscello In biologia, indica la possibilità di duplicare il patrimonio genetico di qualsiasi essere vivente con la finalità di ottenere due individui biologicamente identici. In genetica, la clonazione è una tecnica in cui il nucleo proveniente dalla cellula di un donatore viene trapiantato in una cellula uovo ospite che viene fatta normalmente sviluppare fino allo stadio adulto in modo da ottenere la generazione di soggetti a corredo genetico identico. Così, ad es. si possono duplicare, virus, batteri, molecole, organismi e anche intere piante o interi animali. Buona parte della verdura che consumiamo nelle nostre mense è clonata, nel senso che i coltivatori comprano delle piantine che sono state prodotte per clonazione; ottenuta una piantina la cui forma, colore e gusto è soddisfacente si duplica tante volte quanto si vuole, mettendo in commercio i prodotti richiesti. Allo stesso e sempre per scopi alimentari possono essere clonati gli animali. Nella clonazione non si richiede alcun procedimento sessuale, poichè i cromosomi dell'ovulo sono stati enucleati, cosicché non c'è stata alcuna madre; né c'è stato alcun padre, dal momento che non si richiedeva alcuno sperma per la genesi dell'embrione clonato.

La clonazione è simile al processo naturale praticato normalmente dagli organismi unicellulari, da alcuni invertebrati e dalle piante per scopi riproduttivi (riproduzione asessuata). Processo di mitosi

Tecniche di clonazione: Embryo-splitting (scissione gemellare) nuclear transfer (trasferimento di nucleo)

Blastomeri separati tramite processo di embryo splitting Subito dopo lo stadio della fecondazione si forma l’embrione, che inizialmente è monocellulare. La singola cellula è detta blastomero e si moltiplica in seguito dando origine alle altre cellule. I blastomeri sono tutti geneticamente identici e hanno quindi le medesime caratteristiche. Splitting: Si è trattato della formazione multipla di embrioni da uno solo, e ciò è stato possibile attraverso la separazione dei blastomeri di un embrione. Cioè, quando ovulo e spermatozoo si incontrano, si forma l'embrione. Tale embrione all'inizio è monocellulare, cioè presenta una sola cellula, ma 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 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). Blastomeri separati tramite processo di embryo splitting

Se un blastomero è dotato della potenzialità per proseguire autonomamente a duplicarsi (tale competenza è detta “totipotenzialità”), darà origine a un embrione che sarà identico a quello da cui si è staccato. Il processo di embryo-splicing permette di dissociare i blastomeri (nello stadio di sviluppo precedenti quindi all’impianto nell’utero) e far si che essi originino quindi due embrioni identici. Questo è il tipico processo della formazione dei gemelli monozigoti.

Splitting: Si è trattato della formazione multipla di embrioni da uno solo, e ciò è stato possibile attraverso la separazione dei blastomeri di un embrione. Cioè, quando ovulo e spermatozoo si incontrano, si forma l'embrione. Tale embrione all'inizio è monocellulare, cioè presenta una sola cellula, ma 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 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).

E’ stata la tecnica utilizzata per la clonazione della pecora Dolly Nuclear transfer Il trasferimento nucleare è una tecnica che permette di sostituire il genoma di una cellula con quello derivante da un'altra. Viene utilizzata per generare animali clonati partendo da cellule di un individuo adulto. E’ stata la tecnica utilizzata per la clonazione della pecora Dolly

La procedura: Prelievo di un oocita, ovvero della cellula uovo che durante la fecondazione si fonde con lo spermatozoo per dare origine all’embrione Si toglie il nucleo dall'oocita e lo si sostituisce tramite fusione con il nucleo di una cellula somatica dell'individuo che si vuole clonare. (Il nucleo di tale cellula viene fatto penetrare con una scarica elettrica) Si utilizzano delle soluzioni particolari in grado di stimolare l'oocita a dividersi e a dar luogo ad un embrione. L'evento che ha luogo viene tecnicamente definito come "attivazione dell'oocita" L'embrione così formato a livello di morula o di blastocisti deve essere trasferito in utero Si controlla la gestazione per via ecografica

‘Nuclear transfer’ Trasferimento nucleare: 1. Stimolazione con GnRH della ovulazione e prelievo di ovocita 2. Si toglie il nucleo dall'ovocita e lo si sostituisce tramite fusione (trasferimento) con il nucleo di una cellula somatica dell'individuo che si vuole clonare 3. Si fa penetrare il nucleo della cellula somatica con una scarica elettrica 4. L'embrione così formato a livello di morula o di blastocisti deve essere trasferito in utero 5. Si controlla la gestazione per via ecografica Il Dott. Wilmut ha dichiarato che la fusione riuscita è avvenuta dopo una serie di 269 tentativi falliti. Infatti, si deve considerare che gli ovuli nei quali è stato inserito un nucleo di cellula adulta sono stati 277. Ma la questione fondamentale è la seguente: fino alla nascita di Dolly si pensava che una cellula somatica già differenziata di un mammifero non fosse in grado di ritornare totipotente, cioè di essere in grado di sviluppare il proprio DNA come una cellula embrione. L'eccezionalità di questo esperimento sta tutta qui: esso avrebbe dimostrato che una cellula adulta può conservare tutte le informazioni di base necessarie per fare un organismo, cosa che non si pensava possibile per i mammiferi. Presumibilmente, tale possibilità è dovuta al fatto che le cellule sono state coltivate in vitro e private della loro fittissima rete di informazioni: in assenza delle proteine che ne eseguono il programma, i geni si inattivano riportando il nucleo allo stato di non differenziazione, caratteristico della fase iniziale dello sviluppo embrionario. Appare anche molto semplice la tecnica necessaria per despecializzare le cellule somatiche: è stato sufficiente "affamarle", privare cioè di qualunque sostanza nutriente il materiale cellulare per riuscire a sdifferenziarlo.

Prelievo del nucleo dall’oocita Prelievo di una cellula somatica Trasferimento della cellula somatica nell’oocita enucleato

L’eventuale clonazione umana avverrebbe nelle stesse modalità di quella animale, cioè secondo la procedura di trasferimento del nucleo

Riassumendo…

Clonazione terapeutica

Un po’ di storia…tappe della clonazione 1938:Spemann propone un esperimento di trasferimento nucleare 1951: prima clonazione di animali (rane) ottenuta con successo 1972: clonazione di un frammento di DNA (molto importante per il proseguimento della ricerca) 1979: clonazione di mammiferi: si è trattato della formazione multipla di embrioni da uno solo (separazione dei blastomeri di un embrione). 1993: duplicazione di embrioni umani. Il 13 ottobre 1993, Jerry Hall e Robert Stillman, due ricercatori del dipartimento di ostetricia e ginecologia della George Washington University annunciano di aver clonato 17 embrioni umani, ottenuti con la fecondazione in vitro, producendo 48 embrioni geneticamente identici. 1997: prima clonazione di mammifero. Nasce la pecora Dolly dopo 297 tentativi falliti (ad opera di Wilmut e Campbell, Glasgow – Scozia 27/2/1997). Dolly morirà nel 2003. 2000: Corea: viene interrotto lo sviluppo di cloni umani ai primi stadi di crescita 2003: Corea: viene iniziato lo sviluppo di cloni a fini terapeutici La prima clonazione di animali ottenuta con successo è stata quella delle rane (1951), per la relativa facilità di monitoraggio di tutto il processo riproduttivo. Infatti, la rana in una singola ovulazione produce una abbondante quantità di ovuli (2000 rispetto ai 20 del topo), che fecondati daranno origine a embrioni che potranno essere facilmente coltivati in vitro, visto che le rane sviluppano i loro embrioni fuori dal loro corpo, 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, e cioè con cervello, occhi, fegato ed altri organi. Un brivido, non solo metaforico, ha percorso la schiena di milioni di persone in quanto, dall'articolo apparso su Nature, non si evidenziavano limiti tecnici insormontabili per l’utilizzo del procedimento della clonazione anche sull'uomo. Dolliy morirà nel 2003. Tali brividi si sono concretizzati nella risoluzione del Presidente americano Clinton di bloccare immediatamente i finanziamenti pubblici e di richiedere una autolimitazione in quelli privati per gli esperimenti di clonazione umana. Il Presidente americano, inoltre, ha dato ordine alla National Bioethics Advisory Commission di presentare, nel giro di 90 giorni, raccomandazioni sul da farsi. Successivamente presenteremo il rapporto della Commissione "cloning human beings". In Europa: Germania, Gran Bretagna ed Olanda hanno bandito la clonazione umana. L’11 marzo il Parlamento Europeo si pronuncia all'unanimità per la messa al bando su scala mondiale della clonazione umana.

ETICA: giusto o sbagliato clonare? Problemi di tipo spirituale Motivi della clonazione Strumentalizzazione dell’uomo e della donna La clonazione apre la strada alla selezione eugenetica e razzista, con grave violazione dei diritti umani -L’anima non può essere copiata: copie di un individuo non è detto abbiano lo stesso carattere. -Motivi della colnazione: incidente, figlio, essere esemplare. * Con il termine eugenetica ci si riferisce a quella disciplina scientifica volta al perfezionamento della specie umana attraverso lo studio e la selezione dei caratteri fisici e mentali ritenuti positvi e la rimozione di quelli negativi

Quindi, sotto il profilo etico… La clonazione riproduttiva è considerata generalmente inaccettabile La clonazione terapeutica: dibattito fra chi dissente e chi la considera accettabile sub condicione

Problemi etici della clonazione: offesa della dignità della persona clonata La programmazione dell’identità biologica può avallare l’idea di un dominio sull’uomo e il convincimento che il valore dell’essere umano risieda nelle sue qualità biologiche (selezionabili) La persona clonata è generata per essere ‘copia’ o fonte di organi per un “terzo”: è voluta non per sé stessa, ma come mezzo per il raggiungimento di un altro fine L’identità psichica rischia di essere compromessa dalla presenza reale o anche solo virtuale del suo « altro » (unicità – aspettative – ansie) Dalla replicazione della struttura corporea non ne deriverebbe necessariamente una perfetta identità della persona, intesa nella sua realtà sia ontologica che psicologica L'anima spirituale, costitutivo essenziale di ogni soggetto appartenente alla specie umana, che è creata direttamente da Dio, non può né essere generata dai genitori, né essere prodotta dalla fecondazione artificiale né clonata. Inoltre, lo sviluppo psicologico, la cultura e l'ambiente portano sempre a personalità diverse; fatto ben noto anche tra i gemelli omozigoti la cui rassomiglianza non significa identità. L'immaginario popolare o l'alone di onnipotenza che accompagna la clonazione sono almeno da ridimensionare. In questo modo si attuano tutte le tecniche che si sono sperimentate in zootecnia, riducendo il significato specifico della riproduzione umana. In questa prospettiva si inserisce la logica della produzione industriale: si dovrà esplorare e favorire la ricerca di mercato, affinare la sperimentazione, produrre sempre modelli nuovi. poiché il « clonato » è stato generato in quanto assomiglia a qualcuno che « valeva la pena » di clonare, su di lui si appunteranno non meno nefaste aspettative e attenzioni, che costituiranno un vero e proprio attentato alla sua soggettività personale. Fermare il progetto della clonazione umana è un impegno morale che deve anche essere tradotto in termini culturali, sociali, legislativi. Il progresso della ricerca scientifica è infatti altra cosa dall'emergere del dispotismo scientistico, che oggi sembra prendere il posto delle antiche ideologie. In un regime democratico e pluralistico, la prima garanzia nei confronti della libertà di ognuno si attua nel rispetto incondizionato della dignità dell'uomo, in tutte le fasi della sua vita e al di là delle doti intellettuali o fisiche di cui gode o di cui è privato. Nella clonazione umana viene a cadere la condizione necessaria per qualsiasi convivenza: quella di trattare l'uomo sempre e comunque come fine, come valore e mai soltanto come un puro mezzo o semplice oggetto. L'individualità biologica non è l'individualità personale, perché la persona è più della sua realtà biologica. L'uomo è il suo corpo biologico, ma non è solo il suo corpo. Per quanto una persona venga prodotta con la duplicazione embrionale, se mancherà della sua unicità genetica non mancherà però della sua unicità individuale, proprio come nel caso dei gemelli identici. In questo senso, non è il fatto della duplicazione biologica (gemelli identici) che fa problema, ma eventuali interferenze sulla personalità di coscienza di un essere umano, vale a dire sulla autocoscienza della propria dignità e sulla coscienza sociale attribuita dagli altri. Inoltre, è sempre possibile che gemelli clonati nascano in tempi diversi, perché vengono trasferiti nell'utero della madre anche a distanza di anni. Ciò pone un problema molto serio circa l'dentità della persona: quello di chi, sapendo la storia biologica del proprio fratello identico, ma più grande ad es. di 5 0 10 anni, perché impiantato prima, non gradisca sapere come sarà fra 5 o 10 anni. Non è piacevole pensare che un fratello più grande è morto di una malattia genetica, o di altra malattia, che quindi potrà colpire con molta probabilità anche me. Ciò crea tutta una serie di ansie e apprensioni sufficientemente giustificate che compromettono la qualità della vita del gemello più giovane. Diverso è il caso dei gemelli identici naturali, cioè senza deliberata programmazione: in questo caso è avvenuto naturalmente e in una misura estremamente limitata.

Considerazioni etiche La clonazione umana Considerazioni etiche a. Clonazione animale per il benessere dell’uomo evitare la sofferenza supervisioni di comitati etici non creare squilibrio nell’ecosistema b. Clonazione umana Possibili scopi embrioni sani riproduzione senza gameti maschi eugenetica determinazione del sesso

Nel 1997 nasce Dolly, il primo animale clonato a partire da cellule somatiche adulte e quindi completamente differenziate. L'esperimento fu effettuato dal gruppo di ricerca di Ian Wilmut e pubblicato su Nature. Vennero prelevate cellule dalla ghiandola mammaria di una pecora adulta di razza Finn Dorset, furono disgregate e mantenute in un terreno di coltura privo di alcuni nutrienti per rallentarne la divisione cellulare. È infatti importante per la riuscita del trasferimento che l'oocita e il nucleo donatore siano in sincronia. Furono trasferite 277 cellule somatiche in altrettanti oociti prelevati da pecore di razza diversa. Di questi, 29 si svilupparono fino allo stadio di morula/blastocisti e vennero trasferiti nell'utero di 13 femmine surrogate. Di queste 29 blastocisti solo una completò lo sviluppo fino alla nascita, la famosa Dolly.

Precisiamo… L'obiettivo della ricerca sulla clonazione umana non è mai stato quello di clonare persone o creare bambini di riserva. La ricerca ha come obiettivo quello di ottenere cellule staminali per la cura di alcune malattie.

Pro… Una persona potrebbe aver bisogno di un trapianto d'organo e per tale necessità si potrebbe far fabbricare una copia esatta di se stesso per non incorrere nel rischio del rigetto. (Sarebbe possibile estrarre un organo da un feto, farlo crescere in vitro fino alle dimensioni richieste per poi sostituirlo a quello danneggiato) L'utilità è evidente, soprattutto nel campo dove la clonazione è nata, cioè in veterinaria: la produzione di cavalli di razza o mucche da latte, ad esempio, potrebbe essere avvantaggiata dalla replicazione di animali con gli attributi richiesti. Più disponibilità di cibo per i paesi in via di sviluppo Minore deforestazione ed erosione dei terreni agricoli Difesa della biodiversità tramite creazione di nuove varietà Minore impiego di pesticidi e concimi chimici Nuove possibilità di disinquinamento ambientale, grazie a piante e batteri in grado di assorbire i rifiuti Cibi migliorati dal punto di vista della durata, del gusto, del valore nutritivo Farmaci prodotti in maniera più sicura ed economica Produzione di sostanze utili prodotte da batteri Possibilità di nuove terapie contro cancro, aids e malattie genetiche (la terapia genica) Possibilità di fabbricare organi e tessuti Possibilità di clonare gli animali transgenici Salvaguardia delle specie in estinzione Varietà della vita presente sul pianeta

…e contro La grande maggioranza dei tentativi di clonazione di un animale ha dato come risultato, in seguito all'impianto, un embrione deformato oppure un aborto Maggiore diffusione degli erbicidi chimici Sviluppo d'insetti e malattie resistenti ai pesticidi Nascita di nuove erbe infestanti o di animali e microrganismi Gravi squilibri all'ecosistema Proprietà tossiche e allergeniche nei nuovi cibi Comparsa di instabilità geniche nelle piante modificate Problemi etici legati alle piante contenenti geni animali o umani, ai mammiferi transgenici dagli organi "umanizzati" per i trapianti

Chiesa contraria perché… La ragione di questa posizione risiede nell'antropologia della stessa Chiesa Cattolica, che considera la persona umana come un unicum, creato da Dio attraverso la collaborazione libera e responsabile dell'uomo e della donna. Pertanto, l'uomo non ha il diritto di realizzare una copia di un essere umano. È importante notare che questa visione estrema non è comune a tutte le dottrine cristiane; alcune confessioni protestanti hanno posizioni molto più moderate nei confronti della clonazione.

Utilità pratiche della clonazione Con la clonazione si possono dare soluzioni straordinariamente positive a delicati problemi di salute dell'uomo. Utilizzando il DNA ricombinante 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 poco costo, dal momento che è molto facile la coltivazione di enormi quantità di colonie di batteri E.Coli. Si comprende 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 degli ambienti verdi.