Etica e riprogrammazione: questioni etiche dopo la scoperta delle cellule iPS
La riprogrammazione ci permette di convertire qualsiasi cellula del corpo in una di tipo staminale. Questa scoperta ha sorpreso molti scienziati ed ha cambiato il modo in cui questi considerano lo sviluppo cellulare. La nuova tecnologia ha cambiato anche le discussioni etiche riguardo la ricerca sulle staminali? Quali nuove domande solleva?
L’uso delle cellule staminali embrionali umane (hESCs) per trattamenti medici e per la ricerca è oggetto di discussione, a causa delle implicazioni morali nell’adoperare gli embrioni umani. Nel 2006 è stata sviluppata una metodologia che permette di trasformare artificialmente delle cellule della pelle (e altri tipi cellulari) in “cellule staminali pluripotenti indotte” (iPSCs), cellule che hanno abilità simili alle ESC.
Abbiamo dunque ancora bisogno delle ESCs? Dovrebbero forse i ricercatori spostarsi sulle cellule iPSC per evitare questioni morali? Quali questioni morali sollevano invece le iPSC?
I trattamenti a base di iPSC probabilmente richiederanno la modificazione genetica delle cellule del donatore. Riusciranno le persone ad accettare che le proprie cellule vengano modificate?
Rimangono ancora molte domande su come funzioni la riprogrammazione e quanto le iPSC assomiglino esattamente alle ESC.
I ricercatori ritengono che sia le iPSC che le ESC siano importanti per comprendere come le cellule staminali crescano, si replichino e creino tipi specializzati di cellule.
La ricerca sulle ESC ha portato alla scoperta delle iPSC e ha fornito un enorme aiuto nel comprendere come queste iPSC funzionino. A loro volta, le iPSC offrono nuovi spunti nello scoprire come le ESC controllino naturalmente la pluripotenza e il differenziamento. Sapere di più sia sulle iPSC che sulle ESC aiuterà moltissimo i ricercatori a sviluppare metodi affidabili per controllare le cellule e usarle nei trattamenti medici.
Un beneficio dello sviluppo di trattamenti a base di iPSC è che le iPSC trapiantate (ottenute da cellule del paziente stesso) non saranno rigettate dal sistema immunitario.
Una sfida nello sviluppare trattamenti a base di iPSC è che le procedure per generare queste cellule dovranno essere personalizzate per ogni singolo paziente, in base ai loro bisogni e alle loro caratteristiche genetiche. Questo renderà i trattamenti a base di iPSC molto laboriosi e costosi.
Nella pratica, sarà impegnativo far arrivare le terapie a base di iPSC e ESC ai pazienti. Ci sarà bisogno di assumere personale specializzato che somministri i trattamenti, e si dovranno costruire laboratori per creare e distribuire grandi quantità di cellule per le cure.
Nel 2006, Shinya Yamanaka ha mostrato che le cellule della pelle possono esser “riprogrammate” in cellule staminali. Come le cellule staminali embrionali, queste “cellule staminali pluripotenti indotte” cresciute in laboratorio, dette anche cellule iPS, possono formare tutte le diverse cellule che si trovano nel corpo. Questa scoperta ha portato alcune persone a ritenere che la ricerca sulle cellule staminali embrionali umane non sia più necessaria e che le cellule iPS umane risolvano il dilemma etico posto dalla ricerca sulle staminali embrionali umane. Tuttavia, restano ancora molte domande su come funziona la riprogrammazione. La maggior parte degli scienziati crede servano più ricerche per stabilire quanto simili o diverse siano realmente le cellule iPS dalle embrionali staminali.
Possiamo decidere oggi se le cellule iPS potrebbero o dovrebbero rimpiazzare le staminali embrionali? E basterebbe usare le sole cellule iPS per risolvere tutti i dilemmi etici in questo campo di ricerca? Per rispondere a queste domande, bisogna considerare sia l’attuale conoscenza scientifica che gli aspetti morali del problema: ci sono delle differenze etiche rilevanti tra le cellule iPS e le embrionali staminali?
Restano molte domande scientifiche sulle cellule staminali umane pluripotenti indotte (hiPSC) e sulle cellule staminali umane embronali (hESC). Vi è un notevole disaccordo tra gli scienziati su come questi due tipi di cellule si possano paragonare in termini di sicurezza e probabile efficacia nelle future terapie cellulari.
Risposta immunitaria
Come nei trapianti di organi, le cellule trapiantate nel corpo potrebbero esser rigettate dal sistema immunitario del paziente. Dato che le hiPSC possono esser prodotte dalle cellule del paziente stesso, es. dalle cellule della sua pelle, si spera che la riprogrammazione possa fornire una fonte di cellule specializzate specifiche per ogni paziente. Queste cellule sarebbero quindi riconosciute dal corpo del paziente e non verrebbero rigettate. Tuttavia, il processo di produzione di “cellule su misura” per curare ogni paziente individualmente, impiegherebbe molto tempo, sarebbe lento e probabilmente costoso. Molti scienziati ritengono sia più probabile che vengano create grandi banche di cellule con diverse caratteristiche immunitarie, cosicché potranno trovarsi compatibilità accettabili per la maggior parte dei pazienti. Queste banche cellulari potrebbero contenere cellule prodotte dalle hESC o hiPSC.
Criteri di sicurezza per le cellule usate nei pazienti
Le prime sperimentazioni cliniche che usano le hESC stanno iniziando solo ora, e sono concentrate sui disturbi degli occhi. Ancora nessuna cellula iPS è stata cresciuta a “livello clinico” – il livello di qualità richiesto per esser utilizzate nei pazienti.
Sia le hESC che le hiPSC possono auto-rinnovarsi (copiare loro stesse) indefinitivamente, e questa proprietà deve esser spenta per impedire che si formino tumori. Inoltre, le tecniche di riprogrammazione prevedono la manipolazione di geni dentro le cellule e le hiPSC potrebbero esser influenzate anche dall’età delle cellule da cui sono state prodotte. Queste problematiche pongono delle sfide agli scienziati che cercano di crescere cellule con caratteristiche controllate per usarle nei pazienti. Sono state proposte alcune soluzioni per questo tipo di problemi, ma è necessario svolgere ulteriori ricerche per verificare gli effetti del processo di riprogrammazione e per produrre hiPSC adatte per l’uso clinico. Siccome le cellule sono specifiche per ogni paziente, la normalizzazione su larga scala sarà una sfida. Questo significa che è probabile che ci vorrà del tempo prima che le cellule riprogrammate siano approvate per il loro utilizzo nei pazienti dagli organi regolatori come l’Agenzia Europea per i Medicinali (EMEA) e l’Agenzia per gli Alimenti e i Medicinali (FDA) negli USA.
La sicurezza e l’efficacia delle cure basate sulle hESC o hiPSC sono tematiche complesse e non è ancora possibile trarre alcuna conclusione su quale dei due tipi cellulari sia più sicuro o di maggiore valore per l’uso terapeutico rispetto all’altro. In entrambi i casi è necessario svolgere più lavoro per capire appieno come si comportano le cellule e come possono esser controllate per produrre particolari tipi di cellule specializzate, che servono per curare certe malattie.
Un’importante considerazione etica riguarda l’accessibilità di ogni nuova cura a base di cellule staminali. Per chi saranno disponibili le nuove terapie, e quando? Saranno disponibili solo per pazienti ricchi in Paesi sviluppati o accessibili anche a quanti, nei paesi in via di sviluppo, potrebbero non esser nella posizione di pagarsi la cura? A questo proposito sembra difficile identificare una chiara differenza tra cure basate su hESC o hiPSC. Alcuni punti da considerare sono:
- Le cure a base di hESC o quelle basate su hiPSC avrebbero bisogno di un sistema sanitario ben sviluppato, con le infrastrutture necessarie per produrre e distribuire le cellule e, inoltre, di specialisti altamente qualificati per gestire e somministrare i trattamenti.
- Le cure a base di cellule hESC potrebbero non esser disponibili per quei pazienti nelle nazioni in cui l’uso di cellule dagli embrioni precoci è considerato moralmente inaccettabile. Tuttavia, non è ancora chiaro se questo tipo di obiezioni morali impediranno nella realtà ai pazienti di ricevere cure che possono salvare loro la vita, una volta che queste saranno disponibili.
- Se diventerà possibile produrre hiPSC utili per le terapie dal sangue del cordone ombelicale o da altre fonti di cellule facilmente accessibili, ciò potrebbe rendere le cure a base di hiPSC più prontamente accessibili nel futuro.
Gli scienziati hanno mostrato che le iPSC prodotte dai topi possono esser inserite in un embrione di topo, dove possono contribuire alla formazione dell’animale mentre cresce. In teoria le hiPSC potrebbero esser convertite anche in spermatozoi e cellule uovo ed esser usate per generare un nuovo embrione. Nonostante ciò non sia stato fatto con cellule umane, alcuni ritengono che sia inaccettabile usare per la ricerca qualsiasi tipo di cellula che abbia il potenziale di svilupparsi in una nuova forma di vita. Se le hESC hanno uno status morale speciale perché, in condizioni appropriate, possono contribuire alla formazione di un embrione umano, allora le hiPSC dovrebbero avere lo stesso speciale status morale se, anche loro, possono contribuire a formare un embrione umano. Alcuni credono anche che le hiPSC non risolvano i dibattiti sull’uso delle cellule embrionali nella ricerca, poiché la tecnologia iPS è stata sviluppata basandosi sulla conoscenza ottenuta studiando le hESC – sebbene la forza di questa argomentazione sia in discussione.
Ma se attribuiamo alle hiPSC uno status morale speciale, dovremmo forse darlo anche alle cellule della pelle da cui le hiPSC sono state derivate?
Alcuni sostengono che vi sia una differenza tra quello in cui una cellula può esser convertita sfruttando la tecnologia umana, e ciò che è il suo “potenziale operativo” o le sue possibilità in condizioni naturali. Si ritiene che sia la potenzialità operativa di una cellula a determinare cosa la cellula sia davvero. Ad esempio, il semplice fatto che una casa possa esser convertita in un cumulo di macerie da un tornado, non elimina le importanti differenze tra una casa e un cumulo di macerie.
Inoltre, differenze meno discusse tra hESC e hiPSC riguardano il loro uso come strumenti per validare farmaci e in studi di malattie, la loro possibile applicazione in medicina della riproduzione e l’impatto della ricerca con le hESC e hiPSC sulle donne. Questi campi non costituiscono dilemmi etici della stessa portata delle questioni riportate sopra; tuttavia si discute a livello scientifico su quale tipo di cellule sia più adatto come strumento per saggiare farmaci e per la ricerca sulle malattie.
Ci sono ancora molte domande scientifiche che devono esser risolte prima che si possa dare un qualsiasi giudizio definitivo circa la questione se le hiPSC potrebbero o dovrebbero rimpiazzare prima o poi le hESC nella ricerca e nelle terapie future. La maggior parte degli scienziati concorda sulla necessità di fare più ricerca in parallelo su entrambi i tipi di cellule.
Le differenze più contestate tra le cure a base di hESC e hiPSC riguardano la sicurezza del paziente, l’efficacia del loro uso nelle terapie, la possibilità di normalizzazione, l’accessibilità a grandi numeri di pazienti e il dibattito etico sullo status morale delle cellule. Tutti questi argomenti sono eticamente rilevanti e nessuno può esser risolto in modo definitivo. Sia la ricerca sulle hESC che sulle hiPSC è in rapido sviluppo e man mano che si articola il quadro scientifico, dovranno anche esser rivalutate le implicazioni morali delle differenze tra queste cellule, sia scientifiche che etiche.
I contenuti di questa scheda sono stati creati da Kristina Hug. La versione del testo in rete è stata abbozzata da Zara Mahmoud, corretta da Emma Kemp e revisionata da Kristina Hug e Göran Hermerén.
L’immagine principale © iStockphoto.com/marekuliasz. L’immagine dei fibroblasti e’ di Tilo Kunath. L’immagine della colonia di iPS e’ di Daniela Evers dalla Institute of Reconstructive Neurobiology, University of Bonn.