La scienza moderna sta affrontando una delle sue frontiere più audaci e complesse: la creazione di embrioni sintetici. Questo progresso rivoluzionario, capace di eludere la necessità di ovuli o spermatozoi, ha suscitato sia entusiasmo per le sue immense potenzialità di comprensione della vita, sia profonde preoccupazioni etiche e legali. La ricerca in questo campo, con figure di spicco e istituzioni all'avanguardia come l'Istituto Weizmann in Israele, sta ridefinendo i confini di ciò che è tecnicamente possibile, spingendoci a confrontarci con domande fondamentali sull'inizio della vita, la coscienza e la dignità umana.
La Nuova Frontiera della Scienza: Embrioni Sintetici da Cellule Staminali
Un team di scienziati ha intrapreso un percorso scientifico pionieristico, creando embrioni umani sintetici utilizzando esclusivamente cellule staminali. Questo sviluppo rappresenta un progresso rivoluzionario, poiché aggira completamente la necessità di ovuli o spermatozoi, elementi tradizionalmente indispensabili per la riproduzione. Tale scoperta è stata riportata in un'esclusiva dal Guardian, la quale ha fatto eco all'annuncio di Magdalena Zernicka-Goetz, una scienziata di spicco affiliata sia all'Università di Cambridge che al California Institute of Technology. La sua comunicazione è avvenuta in occasione del meeting annuale dell'International Society for Stem Cell Research, tenutosi a Boston, un evento chiave per la comunità scientifica globale.
Durante l'incontro, la ricercatrice ha chiarito l'approccio adottato dal suo team, dichiarando: "Possiamo creare modelli simili a embrioni umani riprogrammando le cellule (staminali embrionali)". L'intento primario di Zernicka-Goetz e della sua squadra è quello di sviluppare un modello altamente fedele agli embrioni nelle primissime fasi dello sviluppo umano. Un tale strumento di ricerca sarebbe invaluable per approfondire lo studio delle malattie genetiche e per indagare le cause biologiche sottostanti agli aborti ricorrenti, fenomeni che affliggono milioni di persone e le cui origini sono spesso avvolte nel mistero.
Tuttavia, il lavoro condotto da Zernicka-Goetz non è esente da questioni di grande peso. Solleva, infatti, seri problemi etici e legali che interrogano le attuali normative e le convenzioni morali. Sebbene le strutture ottenute dalle cellule staminali non abbiano ancora sviluppato un cuore pulsante o l'inizio di un cervello, come specificato dal quotidiano britannico, esse includono già cellule che in un embrione naturale andrebbero a formare la placenta, il sacco vitellino e l'embrione stesso. Questo indica una complessità organizzativa notevole e una somiglianza con le fasi iniziali dello sviluppo naturale che non può essere ignorata.
È importante notare che i dettagli completi del lavoro svolto dal laboratorio Cambridge-Caltech non sono stati ancora pubblicati su una rivista scientifica con revisione paritaria, un passaggio cruciale per la validazione nel mondo accademico. Nonostante ciò, parlando alla conferenza, Zernicka-Goetz ha descritto la coltivazione degli embrioni fino a uno stadio che supera leggermente l'equivalente di 14 giorni di sviluppo per un embrione naturale. Questo periodo, il "limite dei 14 giorni", è un benchmark etico e legale internazionalmente riconosciuto per la ricerca sugli embrioni umani.
Il quotidiano britannico ha inoltre precisato che non esiste alcuna prospettiva a breve termine che questi embrioni sintetici possano essere destinati all'uso clinico, come l'impianto in un utero umano. Un tale atto sarebbe, ad esempio, illegale nel Regno Unito, dove le normative sono particolarmente stringenti. Rimane, peraltro, una questione aperta se queste strutture create in laboratorio abbiano o meno il potenziale intrinseco per continuare a maturare e svilupparsi oltre le prime fasi osservate, un punto cruciale che la ricerca futura dovrà chiarire. La motivazione di fondo espressa dagli scienziati per questa ricerca è la necessità di comprendere meglio i meccanismi dello sviluppo genetico, soprattutto considerando i limiti normativi che attualmente circoscrivono la coltivazione degli embrioni umani, fissata appunto a 14 giorni. Superare questo limite, anche solo con modelli sintetici, potrebbe aprire nuove finestre sulla "scatola nera" dello sviluppo.
I Pionieri della Ricerca: Il Contributo Israeliano e la Gara Globale
Il panorama della ricerca sugli embrioni sintetici è caratterizzato da una fervente attività e da una competizione scientifica che attraversa i continenti. Già in precedenza, il team di Zernicka-Goetz e un gruppo di ricerca rivale presso il prestigioso Istituto Weizmann in Israele avevano dimostrato capacità straordinarie. Essi avevano precedentemente pubblicato risultati indicando che le cellule staminali dei topi potevano essere indotte ad autoassemblarsi spontaneamente in strutture embrionali precoci. Queste strutture mostravano già tratti distintivi come un intestino abbozzato, l'inizio di un cervello e un cuore pulsante, un traguardo che ha segnato un punto di svolta nella biologia dello sviluppo.
Da allora, una vera e propria gara scientifica è in corso per tradurre questi successi ottenuti su modelli murini in applicazioni e modelli umani. Diversi team di ricerca in tutto il mondo hanno già raggiunto la capacità di replicare le primissime fasi dello sviluppo embrionale, sebbene finora queste ricerche sui topi non siano riuscite a portare allo sviluppo di una creatura completa, sottolineando la complessità e le sfide ancora da superare.
Un protagonista di spicco in questo campo è Jacob Hanna, un biologo palestinese che dirige un team all'avanguardia presso il Weizmann Institute of Science, situato a Rehovot, in Israele. La sua ricerca si concentra in particolare su come creare embrioni senza fare ricorso a spermatozoi, ovuli o al processo tradizionale di fecondazione. Prima di focalizzarsi sulle cellule staminali umane, il team di Hanna ha condotto esperimenti fondamentali sugli animali, riuscendo a far crescere embrioni di topo "da zero" che sviluppavano organi perfettamente funzionanti. Questo risultato ha dimostrato la fattibilità di un approccio completamente nuovo alla creazione di modelli biologici complessi.
Il nuovo modello di embrione, sviluppato proprio dal gruppo di ricercatori del Weizmann Institute, in Israele, è stato generato a partire da cellule staminali, senza l'impiego di gameti maschili o femminili. Nonostante questa genesi artificiale, il modello è risultato quasi identico a un embrione umano naturale di 14 giorni. Una delle osservazioni più sorprendenti è stata la sua capacità di rilasciare ormoni che, in laboratorio, avrebbero potuto causare un test di gravidanza positivo, evidenziando un livello di integrazione e funzionalità biologica notevole. La struttura ottenuta dagli scienziati israeliani rappresenta il primo modello embrionale "completo" in grado di imitare quasi tutte le strutture chiave che emergono in un embrione umano nelle sue fasi iniziali. Il punto di partenza per questa straordinaria creazione sono state cellule staminali, accuratamente riprogrammate per acquisire la capacità di differenziarsi in qualsiasi tipo di tessuto dell'organismo. Successivamente, sono stati impiegati specifici agenti chimici per indurre queste cellule staminali a specializzarsi in quattro tipi cellulari fondamentali presenti nelle primissime fasi dell'embrione umano: le cellule epiblastiche, destinate a formare l'embrione stesso (o il feto); le cellule del trofoblasto, che daranno origine alla placenta; le cellule dell'ipoblasto, da cui si svilupperà il sacco vitellino di supporto; e le cellule del mesoderma extraembrionale.
Un numero complessivo di 120 di queste cellule specializzate è stato accuratamente assemblato, e gli scienziati hanno poi osservato attentamente il processo di auto-organizzazione e sviluppo che ne è seguito. Hanna, riflettendo su questo fenomeno, ha espresso ammirazione per la capacità intrinseca delle cellule, affermando: "Do un grande merito alle cellule: devi portare la giusta miscela e avere l’ambiente giusto e tutto decolla. È un fenomeno sorprendente." I modelli embrionali sono stati coltivati e monitorati fino a quando non hanno raggiunto uno stadio di sviluppo paragonabile a quello di un embrione naturale di 14 giorni dopo la fecondazione.
Le ricerche israeliane non si sono limitate a questo. Alcuni ricercatori del Weizmann Institute, in un articolo pubblicato il 1° agosto scorso sulla rivista scientifica Cell, dal titolo "Post-Gastrulation Synthetic Embryos Generated Ex Utero from Mouse Naïve ESCs", hanno dettagliato la creazione di embrioni sintetici murini. Questo studio ha mostrato come cellule staminali adulte, ormai differenziate, possano subire un processo di "retromarcia", regredendo a uno stadio più primitivo e acquisendo la capacità di svilupparsi in specifici organi. Questa è stata la prima volta che un processo del genere ha portato alla realizzazione di un simil-embrione animale completo di placenta, una componente cruciale per lo sviluppo.
Il professor Hanna ha affermato: "Sorprendentemente, dimostriamo che le cellule staminali embrionali generano embrioni sintetici interi, il che significa che questo include la placenta e il sacco vitellino che circondano l'embrione." Sebbene la similitudine con gli embrioni di topo naturali sia elevata, circa il 95% a livello strutturale interno e genetico, è stato chiarito che questi simil-embrioni non avrebbero mai potuto svilupparsi in topi completi e, di conseguenza, non possono essere considerati embrioni veri e propri nel senso biologico convenzionale. Va anche notato che queste metodiche presentano rischi significativi, incluso lo sviluppo di tumori. Inoltre, la procedura è tecnicamente complessa e inefficiente: solo lo 0,5% delle cellule staminali inizialmente utilizzate è riuscita a combinarsi e generare un embrione artificiale.
Gli scienziati israeliani del Weizmann Institute of Science sono stati i primi a far crescere embrioni sintetici di topo da un "cocktail" di cellule staminali, aggirando completamente la necessità di sperma, uovo e fecondazione. Questi embrioni, formati al di fuori dell'utero, sono stati mantenuti in vita fino a 8,5 giorni, un periodo durante il quale hanno sviluppato un cervello, un collegamento neurologico, un tratto intestinale e cuori che battevano. L'esperimento, condotto da Jacob Hanna e pubblicato sulla rivista Cell, ha evidenziato come le cellule staminali siano state opportunamente "messe a punto" per esprimere i geni necessari allo sviluppo della placenta e del sacco vitellino. L'analisi approfondita degli embrioni sintetici, inclusa l'espressione genetica, ha rivelato una notevole similarità con gli embrioni sviluppatisi naturalmente.
Questa ricerca non solo apre nuove prospettive per la comprensione di come le cellule staminali diano origine ai vari organi durante lo sviluppo embrionale, ma anche di come eventuali mutazioni possano condizionare tale sviluppo. Negli ultimi anni, vari gruppi di ricerca hanno investigato i segnali biologici che guidano le cellule staminali verso differenti specializzazioni, apprendendo in parte come intervenire in questi processi per ottenere organoidi, blastoidi e persino embrioni. Tuttavia, la sopravvivenza di questi ultimi al di fuori di un utero è sempre stata molto breve.
I ricercatori israeliani avevano già sviluppato un sistema innovativo capace di fungere da incubatore per questo scopo, descritto in un articolo pubblicato su Nature un anno prima. Questo sistema era in grado di mantenere un embrione naturale vivo fino a 11 giorni. La novità consisteva nel tentativo di utilizzare il dispositivo con sole cellule staminali, invece che con un embrione naturale preesistente. Il processo, pur rappresentando un significativo passo avanti, è tutt'altro che perfetto. Solamente una minima parte delle cellule riesce a sviluppare le caratteristiche desiderate, e anche quelle che lo fanno non imitano completamente un embrione naturale. Nonostante ciò, come ha affermato Jianping Fu, bioingegnere dell'Università del Michigan, "È molto, molto eccitante" e rappresenta un progresso cruciale per osservare lo sviluppo degli organi con una precisione senza precedenti.
Magdalena Zernicka-Goetz, che lavora a questo problema da un decennio, ha spiegato che il suo gruppo aveva iniziato con le sole cellule staminali embrionali, riuscendo a imitare le prime fasi dello sviluppo ma senza poter andare oltre. Qualche anno fa, hanno scoperto che l'aggiunta di cellule staminali che formano la placenta e il sacco vitellino permetteva agli embrioni di svilupparsi ulteriormente. Nel loro ultimo lavoro su Nature, hanno descritto come hanno fatto crescere gli embrioni per un giorno e mezzo in più, un risultato ottenuto anche grazie all'aiuto di una tecnica sviluppata da Jacob Hanna e il suo incubatore, che permetteva di far crescere embrioni naturali di topo al di fuori dell'utero per un periodo senza precedenti (dal quinto all'undicesimo giorno). Questo incubatore, che riprende tecnologie precedenti ma introduce un innovativo sistema di ventilazione per controllare la miscela di ossigeno, anidride carbonica e pressione, è stato "condiviso" con altri biologi, inclusa Zernicka-Goetz. Nel loro articolo su Cell, il gruppo di Hanna ha descritto l'uso di questo sistema per far crescere embrioni per 8,5 giorni, un periodo sufficiente per lo sviluppo di regioni cerebrali, il battito cardiaco e la formazione dei tubi neurali e intestinali. Sebbene simili agli embrioni naturali, Hanna ha ammesso che "non sono identici al 100 per cento. Si possono notare alcuni difetti e alcuni cambiamenti nelle dimensioni degli organi." Il gruppo di Hanna è riuscito a creare tutti e tre i tipi di cellule da un'unica popolazione di cellule staminali embrionali naive, "un modo per semplificare il processo", ha detto Hanna, un risultato simile a quello riportato dal gruppo di Zernicka-Goetz in un preprint.
Obiettivi e Potenziali Applicazioni della Ricerca
La speranza tangibile è che l'impiego di questi modelli embrionali possa offrire agli scienziati una chiave per spiegare l'emergere dei diversi tipi di cellule nel corso dello sviluppo, permettendo di osservare i primi, cruciali passi nella costruzione degli organi del corpo. Un obiettivo altrettanto significativo è la possibilità di comprendere meglio le malattie ereditarie o genetiche, identificando i meccanismi alla base delle patologie fin dalle loro origini più precoci. Questa comprensione potrebbe persino condurre a migliorare i tassi di successo della fecondazione in vitro (FIV), una procedura complessa, favorendo una più profonda comprensione dei motivi alla base dei fallimenti.
Dinamiche di sviluppo embrionale
Le prime settimane successive alla fecondazione di un ovulo da parte di uno spermatozoo innescano una serie di straordinari e rapidi cambiamenti, trasformando un insieme di cellule indifferenziate in qualcosa che, nel tempo, diverrà riconoscibile come un bambino tramite ecografia. È proprio in questi momenti iniziali, estremamente cruciali, che si verificano con maggiore frequenza aborti spontanei e si sviluppano difetti congeniti. Nonostante la loro importanza, questa fase dello sviluppo rimane ancora largamente incompresa. Jacob Hanna del Weizmann Institute of Science la definisce chiaramente: "È una scatola nera e non è un cliché: la nostra conoscenza è molto limitata."
Il modello di embrione creato dal team israeliano, che assomiglia a un embrione umano al 14° giorno di sviluppo, si posiziona in un momento cruciale. Questa fase, infatti, rappresenta il periodo in cui si formano le strutture interne dell'embrione, ma precede lo sviluppo degli organi veri e propri del corpo umano. Tale innovazione, pur non essendo una replica esatta di un embrione umano né un embrione sintetico completo, bensì un modello che riproduce alcune delle sue caratteristiche fondamentali, potrebbe avere un impatto notevole in diversi ambiti scientifici, offrendo nuove lenti per scrutare i processi più intimi della vita.
Lo scopo principale di questi lavori, sia quello sugli embrioni umani sintetici che quello precedente sugli embrioni di topo, è ottenere informazioni dettagliate sul periodo che gli scienziati definiscono la "black box" dello sviluppo. Questo lasso di tempo, che si estende dal quattordicesimo giorno di sviluppo embrionale a fasi molto più avanzate, è difficile da studiare direttamente negli embrioni umani viventi a causa di ovvie restrizioni etiche e legali. Le informazioni su questo periodo sono solitamente ottenute solo indirettamente, ad esempio tramite gli esami condotti sulle donne in gravidanza.
Magdalena Zernicka-Goetz, nel comunicato stampa relativo a una pubblicazione precedente, aveva esposto chiaramente questa motivazione: "Quando ho fondato il mio gruppo di ricerca a Cambridge, ho cercato di studiare la ‘black box dello sviluppo’, cioè lo sviluppo dell’embrione al momento dell’impianto." La ricercatrice ha inoltre spiegato che lo studio di questo periodo così "misterioso" dello sviluppo umano potrebbe aprire "nuove possibilità di studiare i meccanismi di sviluppo neurologico in un modello sperimentale". Per esempio, nel loro articolo, il gruppo di ricerca aveva dimostrato, in un esperimento sui topi, di aver silenziato un gene specifico, chiamato Pax6, fondamentale per la formazione di una struttura che permette il successivo sviluppo del sistema nervoso centrale. "In assenza di questo gene, gli embrioni sintetici [di topo, N.d.R.] mostrano esattamente i difetti noti per lo sviluppo cerebrale di un animale portatore di questa mutazione," ha confermato la scienziata. Questo risultato, che dimostra "che il sistema è effettivamente funzionale", è stato accolto con entusiasmo. Martin Pera, biologo delle cellule staminali, ha commentato che "questi due lavori si rafforzano a vicenda" e che "due gruppi molto competenti possono davvero produrre risultati piuttosto simili in modo indipendente".
Per i ricercatori, questi modelli sintetici offrono numerosi vantaggi rispetto agli embrioni naturali che si formano da ovuli e spermatozoi. Essendo coltivati al di fuori dell'utero, sono molto più accessibili all'osservazione diretta, rendendo lo studio dello sviluppo embrionale considerevolmente più agevole. Inoltre, la loro natura li rende più facili da manipolare utilizzando strumenti di editing del genoma, una tecnica che permette di modificare specifici geni. Jianping Fu ha sottolineato questo aspetto, affermando: "Possiamo perturbare, manipolare, eliminare ogni possibile gene di topo o umano." Questo significa che tali modelli potrebbero essere strumenti preziosi per scoprire il ruolo di diversi geni nei difetti congeniti o nei disturbi dello sviluppo, offrendo nuove prospettive per la diagnosi e il trattamento. Zernicka-Goetz, ad esempio, intende utilizzare questo modello per comprendere le ragioni dei fallimenti delle gravidanze.
Le ambizioni di Jacob Hanna sono ancora più estese: egli spera di impiegare questa tecnica per sviluppare embrioni umani sintetici che possano servire come fonte di nuovi organi e tessuti per individui che ne hanno bisogno. Il risultato ottenuto in Israele potrebbe, in effetti, aprire nuove possibilità nella cura di specifici tumori che richiedono un trapianto di cellule staminali, come alcuni tipi di leucemie. In questo scenario, si potrebbe un giorno ipotizzare la capacità di differenziare le cellule del paziente stesso, superando così la necessità di trovare un donatore compatibile di midollo osseo. Renewal Bio, una società di biotecnologia israeliana, si è già dichiarata intenzionata a creare embrioni umani sintetici a partire dalle cellule staminali, concependo queste strutture come un "serbatoio" da cui prelevare tessuti e sangue per scopi terapeutici. Nelle intenzioni di Jacob Hanna, gli embrioni umani ottenuti in questo modo potrebbero rappresentare una soluzione innovativa per affrontare problemi come i trapianti di tessuti d'organo, l'infertilità, le malattie genetiche e le patologie legate all'invecchiamento.
Il Dilemma Etico e Legale: Quando Inizia la Vita?
Nonostante l'eccitazione e le immense promesse scientifiche, il lavoro pionieristico sugli embrioni sintetici solleva ineluttabilmente seri problemi etici e legali. A fronte di uno scenario che per alcuni potrebbe apparire a tratti "macabro", la domanda fondamentale emerge spontanea: esistono dei limiti alla manipolazione della vita? Questa è una questione che va ben oltre la mera curiosità scientifica, toccando le corde più profonde della nostra comprensione dell'esistenza e della dignità.
In un recente articolo pubblicato su MIT Technology Review, viene ripercorsa la storia di Jacob Hanna, il biologo palestinese che dirige un laboratorio presso il Weizmann Institute of Science in Israele, le cui ricerche hanno accelerato questo dibattito. La sua ricerca, e quella di altri come lui, si muove in una "zona grigia legislativa" estremamente complessa. Al momento, la maggior parte delle legislazioni nazionali e internazionali non contempla l'esistenza degli embrioni sintetici, lasciando un vuoto normativo. Poiché queste strutture non nascono da un concepimento tradizionale e crescono in laboratorio, esse vengono "ignorate" dalla maggior parte delle leggi esistenti. Un esempio lampante è il "Fetus Farming Prohibition Act", una legge approvata nel 2006 dal Congresso degli Stati Uniti, il cui obiettivo era impedire la coltivazione di feti unicamente per l'ottenimento di organi; tuttavia, questa normativa non si applica agli embrioni sintetici, che non rientrano nella definizione di "feto".
È cruciale evidenziare che la prospettiva con cui si affronta questa ricerca è spesso "inevitabilmente specista". La sperimentazione su animali non umani, come i topi, si colloca su un piano etico distinto rispetto a quella che coinvolge cellule umane, e di conseguenza risponde a limiti e normative differenti. Il lavoro solleva inoltre la questione se lo sviluppo dell'embrione possa essere mimato oltre la fase dei 14 giorni. Sebbene questa estensione non sia illegale nel Regno Unito per i "modelli embrionali", poiché essi sono giuridicamente distinti dagli embrioni veri e propri, ciò non attenua le profonde preoccupazioni etiche. I media hanno ampiamente trattato la notizia dei ricercatori israeliani che mettono a punto un procedimento capace di generare embrioni sintetici interi dalle cellule staminali embrionali, ma molti bioeticisti sostengono che tale operazione non sia eticamente lecita per diverse ragioni.
Il dibattito si intensifica man mano che questi embrioni sintetici diventano più avanzati. Una questione fondamentale e ampiamente discussa nel campo è se queste strutture debbano essere considerate "embrioni" nel senso convenzionale del termine. La Società Internazionale per la Ricerca sulle Cellule Staminali (ISSCR) aveva in precedenza sconsigliato la coltivazione di embrioni umani oltre il quattordicesimo giorno - l'equivalente del sesto giorno in un topo - un momento che coincide approssimativamente con l'inizio della gastrulazione, un processo cruciale di riorganizzazione cellulare. Tuttavia, nel 2021, la Società ha rivisto le sue linee guida, eliminando il limite fisso dei 14 giorni e stabilendo che tale ricerca debba essere motivata da una convincente giustificazione scientifica e debba utilizzare il numero minimo indispensabile di embrioni per raggiungere l'obiettivo prefissato. Martin Pera, tuttavia, ha espresso la necessità di un dibattito continuo sull'etica di questi modelli. Egli teme un forte contraccolpo pubblico quando i ricercatori inizieranno a sviluppare modelli di embrioni umani che cominciano a formare organi, una reazione che "potrebbe mettere a rischio l'intero settore di ricerca". Pera sottolinea l'importanza che le persone siano pienamente informate su ciò che viene proposto e che la ricerca sia condotta con "una sorta di consenso etico", procedendo con estrema cautela.
La Questione della Coscienza e della Persona Umana
Per comprendere appieno le implicazioni etiche della ricerca sugli embrioni sintetici, è essenziale addentrarsi nella complessa questione della coscienza e della definizione di "persona umana". In natura, il ciclo della vita ha inizio con la fecondazione della cellula uovo da parte dello spermatozoo, dando origine a un'unica grande cellula iniziale, lo zigote. Successivamente, lo zigote inizia un processo di divisione in cellule più piccole, generando l'embrione. Con il passare delle settimane, le diverse cellule dell'embrione, le cosiddette cellule staminali, cominciano a replicarsi e a differenziarsi, acquisendo "destini" predefiniti, seguendo una prospettiva filosofica che può essere vista come essenzialmente deterministica.
Lo studio dello sviluppo embrionale nei mammiferi è sempre stato particolarmente arduo a causa della stretta e intrinseca associazione dell'embrione con l'utero materno. Ma perché investire tanto in questa ricerca? Quando Jacob Hanna ha presentato la sua ricerca al Global Observatory’s Annual Summit a Cambridge, nel Massachusetts, Carter Snead, studioso di bioetica e di fede cattolica, ha manifestato turbamento, ribattendo che tutti gli esseri umani possiedono lo stesso valore intrinseco, a prescindere dalle loro capacità intellettive o da qualsiasi altra caratteristica. Questo interrogativo ci spinge a riflettere: "Che cosa consideriamo umano?"
Nelle prime settimane di sviluppo umano, intorno alla terza, un foglio piatto di cellule destinate a specializzarsi in cellule neurali comincia ad arrotolarsi. Questo processo forma, letteralmente, un tubo che successivamente darà origine al cervello e al midollo spinale. La comprensione di questo fenomeno, noto come neurulazione, è di vitale importanza perché una mancata chiusura corretta del tubo neurale può causare gravi difetti congeniti, tra cui la spina bifida. Tuttavia, l'identificazione dei geni specifici che regolano la chiusura del tubo neurale nell'essere umano è stata ostacolata da diverse ragioni, principalmente di natura etica e tecnica.
Come riportato dalla MIT Technology Review, esistono tecniche genetiche, come il "knockout neurale", che implicano la disattivazione di uno o più geni per impedire lo sviluppo del cervello. L'idea di eliminare il cervello per ovviare al problema della coscienza si inserisce in un'area di analisi molto più ampia e filosoficamente complessa. Ad esempio, il team di Hiromitsu Nakauchi a Stanford sta attualmente sperimentando diverse modifiche genetiche per determinare se sia possibile ottenere in modo consistente un animale privo di cervello o testa, ma con tutti gli altri tessuti funzionanti. L'importanza di eliminare la testa è considerata "interamente etica". Se si accetta il presupposto che il cervello sia la condizione necessaria e sufficiente per l'emergere della coscienza - e che questa risieda nell'encefalo - allora l'assenza di cervello implicherebbe l'assenza di coscienza. In questa prospettiva, in assenza di coscienza, non vi sarebbe una "persona", ma soltanto un insieme di organi biologicamente funzionanti.
Su tale presupposto si fonda una procedura denominata "de-potenziamento" o "dis-ingegnerizzazione": un insieme di interventi genetici mirati a ridurre o eliminare negli animali la capacità di provare dolore, sofferenza o, più in generale, di avere un'esperienza cosciente. Tuttavia, la definizione stessa di cosa o chi sia "umano" è intrinsecamente complessa, e tracciare confini netti alla coscienza si rivela una vera e propria chimera per la ricerca scientifica, non solo nel nostro tempo. La nozione di "essere umano" può essere esaminata attraverso molteplici lenti: storiche, filosofiche, sociali. Sul piano puramente biologico, l'essere umano è identificato con l'appartenenza alla specie Homo sapiens.
Nel campo delle neuroscienze, diverse teorie tentano di spiegare l'origine e la natura della coscienza. Tra le più influenti, spiccano la Global Workspace Theory (GWT) e la Integrated Information Theory (IIT). La GWT postula la coscienza come un "centro di smistamento" che coordina e diffonde informazioni tra diverse reti neurali, facilitando la presa di decisioni e l'adattamento del cervello all'ambiente. L'IIT, d'altra parte, attribuisce maggiore importanza alla capacità di un sistema di integrare informazioni in modo complesso, misurando questa capacità attraverso il parametro Φ (phi), un indicatore della ricchezza dell'esperienza soggettiva. Sebbene diverse, queste due teorie non si escludono a vicenda: la GWT si concentra più sul funzionamento, mentre l'IIT sull'esperienza interna.
Un'altra teoria significativa è la Dendritic Integration Theory (DIT), la quale suggerisce che gli stati di coscienza derivino dall'attività dei neuroni piramidali profondi. Questi neuroni eccitatori sono coinvolti sia nei circuiti che connettono diverse aree corticali sia in quelli che collegano la corteccia con il talamo. A differenza di altre teorie, la DIT si fonda principalmente su aspetti fisiologici. Studi recenti hanno confermato il ruolo cruciale dei neuroni piramidali L5 nella regolazione della coscienza. Queste cellule, storicamente descritte da Ramón y Cajal come "cellule psichiche", fungono da punto di convergenza per le informazioni corticali e talamiche. Gli esperimenti hanno dimostrato che la stimolazione di specifiche parti dei dendriti apicali dei neuroni L5 provoca un'attivazione del corpo cellulare durante lo stato di veglia, ma non durante l'anestesia. Questo suggerisce che, quando perdiamo coscienza, le diverse parti di questi neuroni interrompono la loro comunicazione. Un fenomeno simile è stato osservato con sostanze come la ketamina, che bloccano determinati recettori del glutammato, indicando un potenziale meccanismo comune alla perdita di coscienza. Ulteriori studi hanno evidenziato che, sotto anestesia, l'attività spontanea dei neuroni L5 tende a sincronizzarsi in modo anomalo, una sincronizzazione che scompare con il ritorno alla coscienza.
Le neuroscienze stanno progressivamente rivelando la complessità del meccanismo alla base dell'esperienza soggettiva: coscienza e percezione sono intrinsecamente intrecciate all'attività coordinata dei neuroni e dei loro circuiti. Tuttavia, mancano ancora risposte definitive in termini evolutivi su quando questa tipologia di attività neuronale inizia a formarsi nell'embrione. Tali considerazioni diventano particolarmente salienti nel contesto della ricerca di Jacob Hanna e di altri pionieri. Gli embrioni sintetici, allo stato attuale della tecnologia, non sembrano sperimentare sensazioni di alcun tipo. Ed è proprio questo limite biologico e neurocognitivo che, per ora, traccia la linea di demarcazione tra un organismo "biologicamente umano" e un essere umano inteso come portatore di esperienza cosciente.
Limiti, Rischi e Obiezioni Etiche alla Creazione di Embrioni Umani Sintetici
La comunità scientifica è consapevole che la strada per la creazione di embrioni sintetici umani completi e privi di rischi è ancora lunga e irta di sfide tecniche. Come ha commentato il dott. Martin Pera, "Gli embrioni umani sintetici non sono una prospettiva immediata. Sappiamo meno degli embrioni umani rispetto agli embrioni di topo e l'inefficienza degli embrioni sintetici di topo suggerisce che tradurre i risultati in esseri umani richiede un ulteriore sviluppo." Ciò nonostante, le implicazioni etiche delle ricerche attuali e future sono al centro di un dibattito intenso e necessario. La questione fondamentale è: se in futuro si riuscisse a produrre embrioni sintetici umani senza rischi per la salute, la procedura sarebbe eticamente lecita? La risposta, per molti bioeticisti, è negativa.
Esiste una chiara distinzione etica tra la conversione di cellule staminali adulte per creare tessuti e organi, aggirando completamente la creazione di embrioni umani, e la procedura che implichi la creazione di embrioni. La prima opzione, al netto di altre considerazioni come costi, rischi per la salute o possibili derive sperimentali, è generalmente considerata eticamente lecita. Al contrario, convertire cellule staminali adulte per creare tessuti e organi attraverso la creazione di embrioni umani non sarebbe eticamente accettabile per diverse ragioni fondamentali.
In primo luogo, tale pratica dissocia il momento procreativo da quello unitivo. La prospettiva etica tradizionale sostiene che l'unico modo degno per l'esistenza di un nuovo essere umano è attraverso l'abbraccio amoroso e l'unione tra padre e madre. La creazione in laboratorio, per sua natura, elude questa dimensione relazionale.
In secondo luogo, a differenza persino della fecondazione extracorporea, dove vi è comunque l'incontro tra spermatozoi e ovuli, seppur in un ambiente artificiale, qui non avremmo un essere umano concepito direttamente da tale incontro. Si tratterebbe piuttosto di un concepimento indiretto. Per chiarire meglio, questo ipotetico essere umano sarebbe una sorta di "fratello gemello" della persona da cui sono state prelevate le cellule staminali adulte - una forma di clone, sebbene le tecniche siano profondamente diverse - e avrebbe quindi gli stessi genitori di quella persona, anche se questi non lo avrebbero concepito in modo diretto e naturale. L'artificialità che caratterizza l'incontro tra spermatozoi e ovuli nelle tecniche di fecondazione extracorporea si eleva a un livello esponenzialmente superiore con questa metodica, poiché in un futuro ipotetico si farebbe addirittura a meno dei gameti.
Un terzo problema è pratico, ma con forti implicazioni etiche: come accade con la fecondazione in provetta, il numero di embrioni "persi" o non vitali per giungere all'embrione utile per i trapianti sarebbe elevato. Questo solleva interrogativi sulla gestione della vita embrionale e sulla sua strumentalizzazione.
Infine, si accentuerebbe in modo assai significativo un tratto distintivo della fecondazione artificiale: la reificazione del nascituro. Nella fecondazione extracorporea, il bambino può essere percepito come "prodotto", in quanto la sua esistenza non deriva da un rapporto d'amore. Nella tecnica dell'embrione artificiale, l'embrione così realizzato, secondo questa prospettiva, non vedrebbe mai la luce come individuo completo. La sua creazione servirebbe unicamente per espiantare cellule, tessuti e organi, al fine di tentare di salvare altre persone. Questo lo renderebbe un mero mezzo da usare per fini altrui, un "magazzino di pezzi di ricambio". Tale processo è stato descritto come una "cannibalizzazione mostruosa", simile al mercanteggiamento che, in alcune narrazioni controverse, si imputa alla pratica di espiantare organi e tessuti da feti abortiti.
Jacob Hanna stesso, leader del team israeliano, ha chiarito che questa realizzazione non equivale alla creazione di un embrione umano completo. Ha sottolineato la complessità della domanda etica su quando un modello di embrione possa essere considerato un embrione vero e proprio, evidenziando che ciò solleva importanti questioni che richiedono una riflessione accurata e profonda. Nonostante il lavoro dei ricercatori israeliani rappresenti un passo significativo nella comprensione dello sviluppo embrionale, il team ha riconosciuto che permangono notevoli differenze tra il loro modello e gli embrioni umani veri e propri. Il progresso tecnico nell'imitazione dello sviluppo embrionale, tuttavia, come ha osservato Ali Brivanlou, biologo dello sviluppo alla Rockefeller University, non è lontano dal raggiungere nuove tappe. Questo rende il dibattito etico ancora più urgente e centrale. Come ha ribadito Martin Pera, è fondamentale che la ricerca proceda con estrema cautela e che il pubblico sia pienamente coinvolto e informato per garantire un consenso etico ampio e condiviso, evitando un contraccolpo che potrebbe danneggiare l'intero settore della ricerca scientifica.