Anna Tärnhuvud
La ricerca sugli embrioni umani è regolata da una politica che mira ad accogliere diverse preoccupazioni morali.
Questa settimana, due gruppi riferiscono di aver sostenuto embrioni umani in vitro per 12-13 giorni1, 2, 3. Gli embrioni normalmente si impiantano nella parete dell’utero intorno al settimo giorno. Fino ad ora, nessuno aveva riferito di aver coltivato embrioni umani in vitro oltre i nove giorni4, e raramente sono stati sostenuti per più di sette.
Questo ultimo progresso arriva solo 21 mesi dopo che i ricercatori della Rockefeller University di New York (alcuni dei quali sono coinvolti nell’ultimo lavoro di coltura di embrioni) hanno annunciato che, in determinate condizioni, singole cellule staminali embrionali umane possono auto-organizzarsi in strutture simili agli stadi di sviluppo degli embrioni subito dopo l’impianto5, 6 (vedi ‘Due progressi nella biologia dello sviluppo umano’). Le cellule sono state ottenute da linee di cellule staminali preesistenti (derivate da embrioni di 4-5 giorni donati attraverso cliniche della fertilità).
Due progressi nella biologia dello sviluppo umano
Rif. 5
Le cellule staminali embrionali umane formano modelli spaziali autorganizzati.
Nel 2014, i ricercatori della Rockefeller University di New York hanno collocato cellule staminali embrionali umane su dischi di plastica con superfici modellate progettate per sostenere il raggruppamento delle cellule, e hanno trattato le cellule con un fattore di crescita ossea5. In uno o due giorni, le cellule si erano disposte in modelli radialmente simmetrici. Questi rispecchiano – in forma appiattita – l’organizzazione degli embrioni subito dopo l’impianto nella parete uterina. Dall’esterno verso l’interno, cerchi concentrici di cellule formano ciascuno dei tre strati germinali che danno origine a tutti i tessuti fetali: le cellule di endoderma, mesoderma ed ectoderma. Questi modelli in vitro mostrano persino l’evidenza di regioni primitive simili a strisce.
Queste strutture auto-organizzate, sebbene simili agli embrioni, sono essenzialmente bidimensionali. Altri modelli in vitro hanno dimostrato un certo grado di auto-organizzazione quando le cellule staminali embrionali umane sono coltivate in ambienti 3D10.
Tutti questi differiscono dagli embrioni umani impiantati derivanti da un uovo fecondato in diversi modi. Ma è plausibile che i ricercatori potrebbero un giorno creare modelli 3D più completi6.
Questa settimana, squadre guidate da ricercatori della Rockefeller University e dell’Università di Cambridge, Regno Unito, riportano1, 2 che hanno coltivato embrioni umani intatti in vitro e ottenuto immagini interpretabili fino al giorno 12-13. Ogni team ha interrotto i suoi studi entro il 14° giorno, in conformità con la legge britannica e le linee guida internazionali.
L’ultimo lavoro fornisce una visione convincente su come l’embrione umano precoce passa da una palla vuota galleggiante di cellule a una gastrula a tre strati attaccata all’utero. Gli studi sugli embrioni umani sostenuti in coltura potrebbero aiutare a chiarire se le strutture auto-organizzate imitano veramente il primo sviluppo umano. Seguire, in tempo reale, i cambiamenti morfologici e molecolari nelle cellule embrionali e le interazioni tra loro durante questi ultimi giorni di sviluppo, potrebbe chiarire le vie di segnalazione cellulare che guidano l’organizzazione dell’embrione e la formazione dei tessuti.
Queste tecniche potrebbero far luce sui disturbi che provocano perdite di gravidanza e difetti alla nascita, e facilitare le applicazioni cliniche della ricerca sulle cellule staminali. In combinazione con gli strumenti di gene-editing, potrebbero anche aiutare a determinare il ruolo di geni specifici nello sviluppo umano.
In linea di principio, queste due linee di ricerca potrebbero portare gli scienziati a essere in grado di studiare tutti gli aspetti del primo sviluppo umano con una precisione senza precedenti. Tuttavia, questi progressi mettono anche la biologia dello sviluppo umano in rotta di collisione con la “regola dei 14 giorni” – una linea legale e normativa nella sabbia che ha limitato per decenni la ricerca in vitro sugli embrioni umani al periodo prima della comparsa della “striscia primitiva”. Questa è una debole banda di cellule che segna l’inizio dell’asse testa-coda di un embrione.
La regola dei 14 giorni è stata efficace per permettere la ricerca sugli embrioni entro limiti rigorosi – in parte perché è stato tecnologicamente impegnativo per gli scienziati romperla. Ora che la coltivazione di embrioni umani oltre i 14 giorni sembra fattibile, è cruciale una maggiore chiarezza su come la regola si applica ai diversi tipi di ricerca sugli embrioni nelle diverse giurisdizioni. Inoltre, alla luce dell’evoluzione della scienza e dei suoi potenziali benefici, è importante che i regolatori e i cittadini interessati riflettano sulla natura della restrizione e rivalutino i suoi pro e contro.
Strumento politico
Il limite di 14 giorni è stato proposto per la prima volta nel 1979 dal Comitato consultivo etico del Dipartimento della salute, dell’educazione e del benessere degli Stati Uniti7. È stato approvato nel 1984 dal comitato Warnock nel Regno Unito8, e nel 1994 dall’US National Institutes of Health’s Human Embryo Research Panel9.
In almeno 12 paesi, questo limite è codificato nelle leggi che regolano la riproduzione assistita e la ricerca sugli embrioni (vedi ‘Accordo internazionale’). La regola è anche incorporata in numerosi rapporti commissionati dai governi e nelle linee guida scientifiche per la ricerca sugli embrioni e la riproduzione assistita. Queste includono i principi guida etici del 2003 della Cina sulla ricerca sulle cellule staminali embrionali umane e le linee guida del 2007 dell’India per la ricerca e la terapia con le cellule staminali.
Alcune versioni della regola coprono gli embrioni creati con qualsiasi mezzo; altre si applicano solo ai prodotti della fecondazione. Alcune si riferiscono esplicitamente alla gastrulazione (quando appaiono tre diversi strati cellulari) o alla formazione della striscia primitiva; altre menzionano solo i 14 giorni consecutivi di sviluppo. Nella maggior parte dei casi, tuttavia, ciò che sembra essere cruciale è lo stadio di sviluppo che il 14° giorno rappresenta tipicamente, non il numero consecutivo di giorni in cultura.
La formazione della striscia primitiva è significativa perché rappresenta il primo punto in cui l’individuazione biologica di un embrione è assicurata. Prima di questo punto, gli embrioni possono dividersi in due o fondersi insieme. Così alcune persone ragionano sul fatto che a questo stadio nasce un individuo moralmente significativo.
Anche le opinioni differiscono sul momento dello sviluppo in cui un embrione umano ottiene uno status morale sufficiente per cui la ricerca su di esso dovrebbe essere proibita. Alcuni, per esempio, credono che il limite sia il punto di fecondazione; altri sostengono che arriva molto più tardi, quando l’embrione si sviluppa in un feto che può provare dolore, mostrare attività cerebrale o sopravvivere fuori dall’utero.
Rivedere la regola dei 14 giorni potrebbe indurre le persone a cercare di razionalizzare o attaccare la coerenza filosofica del limite come un principio etico basato su fatti biologici. Questo fraintende la restrizione. La regola dei 14 giorni non è mai stata intesa come una linea chiara che denota l’inizio dello status morale degli embrioni umani. Piuttosto, è uno strumento di politica pubblica progettato per ritagliare uno spazio per l’indagine scientifica e contemporaneamente mostrare rispetto per le diverse opinioni sulla ricerca sugli embrioni umani.
In effetti, come strumento di politica pubblica, la regola dei 14 giorni ha avuto un enorme successo. Ha offerto un punto di arresto chiaro e legalmente applicabile per la ricerca, perché la striscia primitiva può essere identificata visibilmente ed è possibile contare il numero di giorni in cui un embrione è stato coltivato in un piatto. Le alternative ad ogni estremo – vietare del tutto la ricerca sugli embrioni o non imporre alcuna restrizione all’uso degli embrioni – non sarebbero state una buona politica pubblica in una società pluralista.
Due obiettivi
I progressi scientifici stanno ora spingendo a rivalutare altre politiche di ricerca stabilite da tempo. Per esempio, si è dimostrato difficile mantenere un precedente consenso tra finanziatori, regolatori e ricercatori sul fatto che l’ingegneria genetica delle cellule umane è ammissibile finché queste cellule non sono sperma, uova o embrioni. L’uso clinico delle terapie di sostituzione mitocondriale – che causano cambiamenti ereditabili alle generazioni future – è stato approvato l’anno scorso dal governo britannico, e ritenuto “eticamente ammissibile” all’inizio di quest’anno da un comitato dell’Istituto di Medicina degli Stati Uniti.
Alcuni potrebbero concludere da tali sviluppi che i politici ridefiniscono i confini in modo opportuno quando i limiti diventano scomodi per la scienza. Se restrizioni come la regola dei 14 giorni sono viste come verità morali, tale cinismo sarebbe giustificato. Ma quando sono intesi come strumenti progettati per trovare un equilibrio tra consentire la ricerca e mantenere la fiducia del pubblico, diventa chiaro che, come le circostanze e gli atteggiamenti si evolvono, i limiti possono essere legittimamente ricalibrati.
Qualsiasi decisione di rivedere la regola dei 14 giorni deve dipendere, tuttavia, da quanto bene qualsiasi cambiamento proposto possa sostenere i due obiettivi principali della regola: sostenere la ricerca e accogliere diverse preoccupazioni morali.
La regola è diventata una parte standard della supervisione della ricerca embrionale attraverso la convergenza delle deliberazioni di vari comitati nazionali nel corso di decenni. Centinaia di associazioni mediche e scientifiche hanno presentato raccomandazioni, e decine di forum pubblici sono stati tenuti. Qualsiasi cambiamento formale a questa regola dovrebbe avvenire attraverso processi simili di costruzione del consenso che coinvolgano esperti, politici, pazienti e cittadini preoccupati.
Idealmente, la discussione dovrebbe iniziare a livello internazionale, data la natura globale di questa ricerca – anche se prendere in considerazione correttamente le differenze culturali e religiose locali richiederebbe anche dibattiti a livello nazionale. Una complicazione è che in molti paesi, una revisione della regola dei 14 giorni comporterebbe un cambiamento legislativo. Eppure il tipo di discorso internazionale che immaginiamo potrebbe facilitare e informare le decisioni locali per modificare la legge o la politica di ricerca.
Ci sono precedenti per questo tipo di discorso internazionale. In risposta allo sviluppo di potenti tecnologie di editing genico come CRISPR-Cas9, l’Accademia Nazionale delle Scienze degli Stati Uniti, l’Accademia Nazionale di Medicina degli Stati Uniti, la Royal Society britannica e l’Accademia delle Scienze cinese hanno ospitato congiuntamente un vertice internazionale nel dicembre dello scorso anno per discutere le questioni scientifiche, etiche e di governance sollevate dalla ricerca. La seconda componente di questa iniziativa – una revisione scientifica e politica e un rapporto sull’editing genico umano – è in corso.
Un percorso in avanti
Gli scienziati hanno un ruolo cruciale da svolgere in questo processo. Nel 1985, quando la legalità della ricerca sugli embrioni umani nel Regno Unito fu minacciata da un disegno di legge parlamentare, i redattori di Nature fecero appello agli embriologi affinché presentassero spiegazioni della loro ricerca e della sua importanza – per educare i politici e il pubblico prima che fossero approvate restrizioni indebite alla ricerca (vedi Nature 314, 11; 1985).
Oggi, i ricercatori di biologia dello sviluppo umano dovrebbero analogamente impegnarsi con il pubblico su ciò che stanno facendo e perché è importante. E dovrebbero considerare di progettare i loro esperimenti in modo che, mentre promuovono la scoperta, affrontino anche le preoccupazioni morali della gente.
Nell’immediato futuro, i ricercatori dovrebbero lavorare a stretto contatto con i loro comitati locali di supervisione della ricerca per assicurarsi di non essere a rischio di violare le leggi o le linee guida attuali. Ci sono attualmente ambiguità sulla definizione legale di “embrione umano” in alcune giurisdizioni, e incertezze sul potenziale biologico delle strutture auto-organizzate, simili agli embrioni6.
La prossima settimana, la Società Internazionale per la Ricerca sulle Cellule Staminali (ISSCR) rilascerà le sue linee guida riviste per la ricerca sulle cellule staminali. Queste linee guida sono il risultato di una task force multinazionale e interdisciplinare (che includeva uno di noi, I.H.) con input dalle parti interessate di tutto il mondo. Uno degli obiettivi di queste linee guida è quello di fornire un quadro di riferimento per coloro che si preoccupano di come la supervisione della ricerca dovrebbe procedere alla luce delle nuove forme di ricerca sugli embrioni.
A breve termine, pensiamo che l’approccio raccomandato dall’ISSCR alla supervisione del lavoro che coinvolge gli embrioni umani offra un percorso pratico per il futuro – soprattutto se integrato con il contributo dei rappresentanti dei molti comitati consultivi che hanno adottato la regola dei 14 giorni. I candidati ovvi sono la Human Fertilisation and Embryology Authority del Regno Unito, la National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine degli Stati Uniti, e il Ministero cinese della Scienza e della Tecnologia e il Ministero della Salute.
Una stretta collaborazione tra queste organizzazioni potrebbe aiutare a prevenire un contraccolpo pubblico e l’implementazione di limiti reattivi e più restrittivi sulla ricerca.