Nati topi (fertili) da due padri: cosa cambia per la medicina riproduttiva
Per la prima volta nella storia della scienza, dei ricercatori sono riusciti a far nascere dei topi che hanno due padri biologici, e questi sono stati a loro volta in grado di avere figli propri. Questa scoperta, che fino a poco tempo fa sembrava pura fantascienza, rappresenta un passo significativo verso la possibilità, un giorno, per due uomini di avere figli biologicamente imparentati con entrambi.
Tuttavia, i ricercatori hanno sottolineato che la strada è ancora molto lunga prima che una cosa del genere possa essere tentata nell’uomo.
Come è stato possibile?
Il merito di questo risultato va al team di scienziati guidato da Yanchang Wei, dell’Università Jiaotong di Shanghai in Cina. Il processo non è stato semplice. Normalmente, ogni essere vivente mammifero nasce dalla fusione di una cellula uovo (dalla madre) e uno spermatozoo (dal padre), creando un embrione che ha un “corredo genetico” da ciascun genitore. I tentativi di creare embrioni solo con materiale genetico materno o solo paterno avevano fallito ripetutamente nel produrre discendenti vitali senza modifiche importanti.
Nel caso dei topi con due padri, i ricercatori hanno adottato un approccio innovativo:
- Hanno preso una cellula uovo, rimuovendo il suo nucleo – la parte che contiene il materiale genetico femminile. In pratica, hanno usato l’uovo come un “contenitore vuoto”.
- All’interno della cellula uova priva di nucleo hanno inserito due cellule di spermatozoo, prese da due topi maschi.
- I ricercatori hanno poi utilizzato un metodo chiamato “editing epigenetico” per “riprogrammare” sette punti specifici nel Dna degli spermatozoi. Questi punti sono noti come “regioni di controllo dell’imprinting” (o ICRs), e sono essenziali per il corretto sviluppo dell’embrione.
La risposta sta in un meccanismo chiamato “imprinting genomico“. Questo è un processo fondamentale nei mammiferi: alcune istruzioni nel nostro Dna funzionano correttamente solo se provengono da uno dei due genitori. Ciò assicura che l’embrione riceva i segnali necessari per crescere in modo sano. Senza le giuste “marche” epigenetiche da entrambi i lati, gli embrioni con solo Dna paterno, in passato, raramente sopravvivevano oltre le primissime fasi. I ricercatori hanno ingegnerizzato gli embrioni androgenetici (quelli con solo materiale genetico maschile) per correggere queste “marche” epigenetiche specifiche, riuscendo a superare il blocco dello sviluppo.
Un successo limitato
Il risultato, seppur rivoluzionario, ha avuto un tasso di successo molto basso. Degli oltre 259 embrioni trasferiti nelle madri surrogate, solo due topolini – entrambi maschi – sono sopravvissuti e cresciuti fino all’età adulta. Questo dimostra quanto sia ancora complessa la procedura. Tuttavia, questi due topolini maschi hanno dimostrato di essere perfettamente normali in termini di dimensioni, peso e aspetto. E la cosa più importante: sono stati in grado di diventare padri a loro volta, generando prole sana dopo l’accoppiamento con femmine. Le analisi hanno confermato che le correzioni epigenetiche erano presenti nei topi sopravvissuti.
Il precedente con “due mamme”
Creare topi con due padri si è dimostrato molto più difficile rispetto alla creazione di topi con due madri. Un caso precedente, infatti, riguarda la nascita del primo topo fertile con due madri, chiamato Kaguya, venuto al mondo nel 2004. Anche se Kaguya richiese una modifica genetica, il team di Wei è stato in grado di creare topi simili “senza padre” nel 2022 utilizzando solo l’editing epigenetico, lo stesso metodo impiegato per i topi con due padri. Questo evidenzia che il meccanismo dell’imprinting genomico è particolarmente ostico da superare quando si cerca di sviluppare un organismo solo con Dna paterno.
La capacità di ottenere topi vivi e fertili da due genomi paterni apre nuove strade nella biologia riproduttiva e nella genetica dello sviluppo. Gli autori di questo studio hanno concluso che l’imprinting genomico è un punto di controllo critico nello sviluppo, ma che può essere “aggirato” attraverso una precisa ingegneria epigenetica.
Nonostante l’enorme potenziale, il basso tasso di successo suggerisce che ci sono ancora molti “elementi di imprinting” sconosciuti da scoprire, e molta più ricerca è necessaria per mappare completamente tutte le regioni coinvolte. Questo ci ricorda che, sebbene la scienza faccia passi da gigante, la natura rimane incredibilmente complessa.
