Cellule Staminali e Clonazione: Tipologie, Fonti e Implicazioni Biologiche

Tipi di cellule staminali

Esistono quattro tipologie principali di cellule staminali:

• Le cellule staminali totipotenti: possono crescere fino a formare un organismo completo, inclusi sia i componenti embrionali (per esempio, i tre strati della linea germinale embrionale) sia i tessuti extraembrionali come il sacco vitellino e la placenta. Possono, dunque, trasformarsi in tutti i tipi di cellula.
• Le cellule staminali pluripotenti: non possono costituire un organismo completo, ma possono dare origine a qualsiasi tipo di cellula dei tre foglietti embrionali (endoderma, ectoderma e mesoderma), oltre al sacco vitellino e alla linea germinale. Possono, pertanto, generare diverse linee cellulari.
• Le cellule staminali multipotenti: sono quelle che possono generare solo cellule dello stesso strato di origine embrionale o di discendenza. Ad esempio, le cellule staminali mesenchimali del midollo osseo hanno natura mesodermica e danno origine a cellule di quel livello come miociti, adipociti o osteociti, tra gli altri.
• Le cellule staminali unipotenti: possono formare solo un particolare tipo di cellula specifica.

Fonti di cellule staminali

Esistono diversi tipi di cellule staminali, sebbene le più utilizzate in biologia siano le cellule staminali embrionali e adulte:

• Cellule staminali embrionali (pluripotenti): si trovano nella massa cellulare interna della blastocisti. La blastocisti è costituita da uno strato esterno detto trofoblasto (composto da circa 70 cellule) e da una massa cellulare interna di circa 30 cellule. Queste ultime sono le cellule staminali embrionali e hanno la capacità di differenziarsi in tutti i tipi di cellule di un organismo adulto, dando vita a tessuti e organi. Attualmente sono utilizzate come modello per studiare lo sviluppo embrionale e per comprendere i meccanismi e i segnali che permettono a una cellula pluripotente di formare qualsiasi cellula differenziata del corpo.
• Cellule staminali della linea germinale: queste cellule staminali embrionali pluripotenti derivano dagli spazi delle gonadi embrionali. Questi abbozzi gonadici si trovano in una determinata area dell'embrione chiamata cresta gonadica, che darà luogo a ovuli e spermatozoi. Hanno una capacità di differenziazione simile a quella delle cellule staminali embrionali, ma il loro isolamento è più difficile.
• Cellule staminali fetali: queste cellule appaiono nei tessuti e negli organi fetali come il sangue e i polmoni. Hanno caratteristiche simili alle loro controparti nei tessuti adulti, ma sembrano mostrare una maggiore capacità di espansione e differenziazione. La loro origine non è del tutto chiara; potrebbero derivare da nuove ondate di precursori indipendenti dalle cellule staminali embrionali.
• Cellule staminali adulte: sono cellule indifferenziate presenti nei tessuti e negli organi adulti che hanno la capacità di differenziarsi per dare origine alle cellule dei tessuti stessi, motivo per cui sono considerate cellule multipotenti. In un adulto sono noti finora circa 20 diversi tipi di cellule staminali, responsabili della rigenerazione dei tessuti in continuo ricambio (come la pelle o il sangue) o danneggiati (ad esempio il fegato). La loro capacità di generare cellule specializzate è limitata. Le cellule staminali emopoietiche del midollo osseo (responsabili della formazione del sangue) sono le più conosciute e utilizzate in clinica da tempo. Nello stesso osso, ma anche nel sangue del cordone ombelicale, nel sangue periferico e nel grasso corporeo, sono stati trovati altri tipi di cellule staminali che possono differenziarsi in molteplici tipi cellulari dei tre derivati embrionali (muscolari, vascolari, nervose, ematopoietiche, ossee, ecc.). Sebbene non sia ancora stata determinata la loro rilevanza fisiologica, sono in corso numerosi studi clinici per sostituire tessuti danneggiati (come il cuore) con derivati di queste cellule.

Tipo di cellule staminali in base al loro potenziale:

• Cellule totipotenti
• Cellule pluripotenti
• Cellule multipotenti

La clonazione

La clonazione può essere definita come il processo attraverso il quale si ottengono copie identiche di un organismo.

La clonazione di Dolly

Il processo per ottenere Dolly è stato molto costoso e, ancora oggi, la tecnica non è migliorata drasticamente. Dolly è stata l'unico risultato positivo di 277 tentativi, dai quali sono stati ottenuti 29 embrioni; molti di questi non sono riusciti a svilupparsi e altri sono morti poco dopo la nascita.

Tuttavia, Dolly ha rappresentato un risultato scientifico fondamentale. Ha dimostrato che esiste più di un modo per ottenere nuovi animali. Da un lato abbiamo la riproduzione naturale, che è sessuata e produce diversità; dall'altro la clonazione, una riproduzione artificiale e asessuata che dà origine a individui identici.

Dal punto di vista tecnico, gli animali clonati hanno presentato diversi problemi: oltre a una maggiore percentuale di malformazioni, spesso soffrono di una sindrome che li rende più grandi del normale, con conseguenze negative per la salute e lo sviluppo.

La clonazione ci permetterebbe di contare su molte copie identiche di animali di nostro interesse per vari motivi: per le loro caratteristiche naturali (produzione di latte, salute, longevità...) o per caratteristiche ottenute grazie alle nuove tecnologie di manipolazione genetica. Negli ultimi anni si è assistito a uno sviluppo spettacolare delle tecniche per manipolare geneticamente piante e animali. Gli organismi le cui informazioni genetiche (DNA) sono state modificate vengono definiti "transgenici".

Clonazione umana e le sue implicazioni etiche

La notizia dell'esistenza di Dolly ha immediatamente sollevato il dibattito sulla possibilità di clonare gli esseri umani. La vicinanza biologica suggerisce che la clonazione umana sarebbe possibile da un punto di vista tecnico.

Clonazione umana e le sue implicazioni etiche
La pubblicazione dell'esistenza di Dolly ha immediatamente sospeso il dibattito sulla possibilità di clonazione delle persone. La vicinanza biologica suggerisce che la clonazione umana sarebbe possibile da un punto di vista tecnico.