La famiglia Staminali : dalla ricerca scientifica alla problematizzazione bioetica. La famiglia staminali
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- Lorenzo Rosati
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1 La famiglia Staminali : dalla ricerca scientifica alla problematizzazione bioetica. La famiglia staminali Le cellule staminali rappresentano le nuove stars della ricerca biomedica, ma anche uno dei temi scottanti della riflessione bioetica. Le staminali sono una particolarissima famiglia di cellule, si potrebbero infatti definire come incredibili trasformiste in quanto, non essendo a priori specializzate a svolgere una funzione particolare e definita, hanno in sé la potenza di diventare tipologie di cellule specifiche. Esse, in virtù della loro plasticità, rappresentano una straordinaria riserva di cellule sane in grado di riprodurre cellule e tessuti dell organo in cui si localizzano naturalmente, o in cui possono venire innestate o trapiantate. Il trapianto di cellule staminali, in particolare, presenta interessanti prospettive terapeutiche per molte malattie attualmente incurabili o per le quali le cure odierne sono poco efficienti o caratterizzate da scarsità di risorse (come nel caso di trapianti d organo). Le speranze terapeutiche devono, comunque, rapportarsi alla realtà della ricerca scientifica la quale, a tutt oggi, attesta che le terapie efficaci sono legate solo ad alcune tipologie di staminali. Coloro che vogliono accostarsi allo studio della famiglia staminali devono adottare un metodo di studio per certi aspetti simile a quello che contraddistingue lo scienziato delle scienze sociali, il quale per comprendere il clima che si respira all interno di una famiglia particolarmente originale deve armarsi di pazienza per conoscere le storie e il carattere di ciascuno dei componenti del nucleo familiare. Anche il biologo ricercatore o la persona non addetta ai lavori, ma desiderosa di conoscere, devono quindi prendere consapevolezza di trovarsi di fronte ad un contesto familiare estremamente variegato e complesso, che per essere compreso richiede uno studio paziente e approfondito, dedicato a ciascuna tipologia di staminali, al fine di poter comprendere realmente la complessità e l originalità della stessa famiglia staminali. La prima esigenza è, dunque, quella di capire quante e quali sono le tipologie di cellule staminali. Il criterio generalmente adottato è quello che fa riferimento alla capacità delle staminali di assumere le qualità e le caratteristiche di cellule specifiche, e in base a tale caratteristica è possibile distinguere tra: 1
2 - cellule staminali totipotenti, le quali hanno la possibilità di diventare una qualsiasi cellula dell organismo; - cellule staminali pluripotenti o multipotenti che presentano possibilità di differenziazione più limitate rispetto alle cellule totipotenti; - staminali unipotenti, le quali possono diventare una sola tipologia di cellule. Un altro criterio è quello che fa riferimento alla localizzazione, cioè al luogo dell organismo in cui le cellule si trovano naturalmente e da cui possono essere prelevate. In base a tale logica si distinguono: - cellule staminali embrionali; - cellule staminali adulte definite anche tessuto-specifiche che si trovano negli organi e tessuti del soggetto adulto; - cellule staminali fetali; - cellule staminali del cordone ombelicale; - cellule staminali amniotiche e placentari; - cellule staminali che derivano dalla riprogrammazione di cellule adulte. Intrecciando tra di loro i criteri appena presentati è possibile sostenere che esistono: - cellule staminali embrionali, la cui caratteristica è la totipotenzialità; - cellule staminali adulte che si trovano negli organi e nei tessuti del soggetto adulto caratterizzate dalla multipotenza e unipotenza; - cellule staminali fetali, cordonali, placentari, amniotiche che presentano qualità intermedie rispetto alle due tipologie precedenti; - cellule staminali derivanti dalla riprogrammazione di cellule adulte che presentano caratteristiche simili a quelle embrionali. Alla luce delle sostanziali differenze è opportuno intraprendere un breve viaggio alla scoperta delle diverse tipologie, al fine di prendere consapevolezza delle loro specificità e potenzialità e dei relativi quesiti etici sollevati dal loro utilizzo, nell ambito della ricerca e della eventuale terapia. Le staminali embrionali La staminali embrionali, secondo ciò che si può definire il senso comune, sono considerate le staminali più interessanti sotto un profilo biologico, le più promettenti per quanto riguarda le applicazioni terapeutiche, ma le più problematiche sotto un profilo etico. L obiettivo che si vuole 2
3 perseguire consiste nel verificare o confutare le cosiddette verità del senso comune, attraverso le ragioni della ricerca scientifica e dell argomentazione etica. Si vuole, quindi, proporre un modello di ricerca che si basa sul lume della ragione umana, la quale ci mostra sempre quanto sia faticoso, ma necessario proporre una riflessione razionale sull essere umano e sulla natura di cellule, che abbiamo e portiamo dentro di noi, per andare oltre un informazione generalmente basata sugli slogan e sulle verità immediatamente fruibili e, a volte, non scientificamente fondate. La ragione scientifica attesta che le cellule staminali embrionali si trovano nell embrione nei primi giorni del suo sviluppo. Esse sono definite totipotenti in quanto, in virtù della loro originaria indifferenziazione, possono dare origine ad oltre duecentocinquanta tipi di cellule e alla totalità immensa, quasi incommensurabile, di cellule che costituisce il nostro organismo (le stime si aggirano attorno al milione di miliardi). Le staminali embrionali hanno, però, una vita breve in quanto la loro caratteristica principale, la totipotenzialità, scompare entro la seconda settimana di vita dell embrione. È questo il motivo per il quale i ricercatori, che le vogliono studiare in laboratorio, devono prelevarle dall embrione intorno al quinto giorno di vita del medesimo, determinando, conseguentemente, la morte dell embrione stesso. Ed è proprio in relazione alla loro straordinaria capacità di acquisire caratteristiche e funzioni di cellule specializzate, che molti ricercatori le vorrebbero avere a loro disposizione al fine di poterle istruire e indirizzarle verso lo sviluppo di cellule mature di organi come il pancreas, il cervello, il fegato, e di utilizzarle per un trapianto terapeutico. Le straordinarie potenzialità terapeutiche, inimmaginabili fino a pochi anni fa, possono essere comprese con la similitudine del passepartout, del mazzo di chiavi in grado di aprire ogni porta di un ipotetico palazzo o castello. Le staminali, come il mazzo di chiavi, possono potenzialmente diventare una terapia efficace per curare traumi o patologie, anche molto diverse tra loro, in grado di compromettere uno o più organi e/o particolari funzioni. Sotto un profilo tecnico la manipolazione delle staminali embrionali presenta, ancora oggi, però, diverse problematiche di natura scientifica (quali ad esempio la formazione di grossi tumori maligni), che non rendono possibile il loro utilizzo in ambito clinico. Infatti, non esistono attualmente terapie con utilizzo di cellule staminali embrionali. Parlare di staminali embrionali implica necessariamente una riflessione di natura scientifica ed etica sull embrione umano in quanto esse non sono cellule a sé stanti, ma derivate dall embrione. 3
4 Chi è l embrione? L embrione è il prodotto della fecondazione. Le ragioni della scienza dimostrano che con la fecondazione ha inizio un processo di sviluppo unitario, coordinato e continuo che, in un contesto accogliente come il corpo materno, prosegue senza salti qualitativi nel tempo e che si interrompe solo con la morte naturale. La lettura biologica da sola non può chiaramente sostenere o negare che l inizio dell individualità biologica corrisponda con l inizio di una vita personale in quanto il concetto di persona, così come quello di essere umano appartiene al contesto delle scienze umane quali l antropologia e la filosofia. La ragione scientifica può però sostenere che fin dal momento della fecondazione si è in presenza di una nuova individualità biologica che presenta un genoma umano. Cellule staminali adulte Le staminali adulte sono cellule pluripotenti e unipotenti presenti nei tessuti di un organismo già formato, con il compito di mantenere e rigenerare i tessuti e gli organi. Sono quindi cellule non ancora specializzate che possono mutare in diverse tipologie di cellule (pluripotenti) o solamente in un particolare tipo (unipotenti) e si trovano annidate tra cellule specializzate di uno specifico tessuto. Rappresentano, pertanto una risorsa pensata dalla stessa evoluzione naturale per mantenere l integrità dei tessuti adulti. Di fronte a cellule così preziose, che in condizioni naturali rappresentano già una cura che viene da dentro, l obiettivo dei ricercatori è quello di scovare, come abili investigatori, tali cellule all interno dei diversi tessuti, per poterle estrarre dall organismo e poi studiare in laboratorio. Il laboratorio rappresenta il contesto sperimentale dove orientarle verso una specifica differenziazione, in base all obiettivo della ricerca. Ad oggi esistono alcune terapie che utilizzano staminali adulte: ad esempio staminali adulte dell epidermide e staminali epiteliali vengono prelevate da un paziente per riprodurre, ad esempio, cornee artificiali da trapiantare nel paziente stesso, senza la necessità di ricorrere a donatori. È importante evidenziare che il trapianto cellulare rappresenta una possibilità terapeutica importante, assieme ad altre metodiche come le tecniche dette di mobilizzazione delle cellule staminali che presentano già applicazioni cliniche (ad esempio la cura dei tumori del sangue). Queste tecniche non richiedono la moltiplicazione delle cellule staminali in laboratorio: la ottengono in vivo, nell organismo stesso grazie alla semplice iniezioni di fattori di crescita e di citochine. 4
5 Staminali da sangue cordonale Un ulteriore sede preziosa di cellule staminali è il sangue cordonale il quale è ricco di cellule staminali chiamate emopoietiche (cellule che generano i globuli rossi, i globuli bianchi e le piastrine), simili a quelle che si trovano nel midollo osseo. Ogni anno circa pazienti nel mondo che non dispongono di un donatore compatibile di midollo osseo in famiglia necessitano di un trapianto di cellule staminali emopoietiche. Il primo trapianto di cellule staminali provenienti dal sangue cordonale è stato effettuato nel 1988 (in un bambino affetto da anemia di Fanconi, al quale vennero trapiantate cellule raccolte dal cordone ombelicale della sorella) e da allora il trapianto si è dimostrato di grande efficacia per curare pazienti affetti da malattie ematologiche, talassemia e, in particolare, malattie autoimmuni non responsive alle terapie tradizionali. Il sangue cordonale rappresenta, quindi, una preziosa risorsa terapeutica e può essere raccolto immediatamente dopo la nascita del bambino, senza rischi per il neonato e neppure per la mamma. Il sangue estratto dal cordone ombelicale cordonale viene conservato in strutture sanitarie chiamate biobanche nelle quali, oltre alla conservazione, si effettuano attività di lavorazione e distribuzione di cellule ed eventualmente di tessuti. Esiste un registro internazionale che mette a disposizione a livello mondiale i dati relativi alle unità di sangue conservate nelle biobanche, affinché sia possibile individuare il campione più adatto per ogni necessità individuale. In questi ultimi anni si stanno moltiplicando, oltre alle biobanche pubbliche, anche quelle private a cui i genitori possono fare riferimento per conservare il cordone ombelicale del figlio per un possibile utilizzo futuro per il medesimo qualora dovesse averne bisogno. Sotto un profilo etico la motivazione potrebbe apparire come buona in quanto i genitori decidono di investire il proprio denaro per tutelare la salute del proprio figlio, grazie ad una riserva di staminali che appartenendo sotto un profilo biologico al bambino stesso, non determinerebbero neppure il problema del rigetto. In realtà, però, allo stato attuale delle conoscenze, la conservazione del sangue cordonale per se stessi è una procedura priva di fondamenti scientifici. Alcuni fra i maggiori scienziati del mondo e numerose associazioni di medici e pazienti (tra cui l Accademia americana di Pediatria, il Royal College of Obstetricians and Gynaecologists inglese e l Associazione mondiale dei Donatori di midollo) sono contrari alla conservazione del sangue cordonale in banche private. Anche in Italia nel 2010 il Ministero della Salute ha incoraggiato la donazione alle banche pubbliche e si è espresso negativamente riguardo alla conservazione in banche private. Un atteggiamento così deciso da parte 5
6 di scienziati e autorità è motivato dal fatto che le probabilità che un bambino si trovi a dover usufruire delle staminali del proprio cordone ombelicale sono circa 1 su centomila. Quindi, la quasi totalità dei campioni di sangue cordonale conservati nelle banche private è destinato ad essere inutilizzato. Sulla base di tali dati scientifici i Comitati Nazionali di Bioetica di Austria, Belgio, Cipro, Francia, Grecia, Irlanda, Italia, giudicano la conservazione del sangue per fini personali inutile e contraria al sistema di donazione pubblica che consente trattamenti salvavita per persone affette da gravi malattie ematologiche. Il Comitato francese è il primo ad essersi espresso sull argomento (12/12/2002): la conservazione sistematica di sangue cordonale per uso esclusivamente autologo (personale) è, allo stato attuale delle scienza, un illusione terapeutica che risponde principalmente ad obiettivi di mercato. Sotto un profilo etico è dunque possibile sostenere che la donazione è una scelta di grande responsabilità se è di carattere solidaristico, orientata ad offrire concrete speranze di vita a persone bisognose di aiuto. La via della donazione solidaristica deve quindi essere promossa attraverso una vera e propria strategia educativa basata sull informazione (le modalità della donazione e i possibili benefici) e sulla formazione (la costruzione di una società più giusta dove tutti hanno l opportunità di sentirsi responsabili della propria e altrui salute). I principali destinatari dovrebbero essere tutte le coppie in attesa di un figlio. È opportuno specificare che sotto un profilo etico, pur privilegiando la via della donazione solidaristica nessuno può essere obbligato a tale scelta. Staminali amniotiche Il 7 gennaio del 2007 la rivista Nature Biotechnology ha pubblicato uno studio molto interessante sulle potenzialità terapeutiche di cellule staminali derivate dal liquido amniotico, che risulterebbero estremamente versatili e poco suscettibili a sviluppi degenerativi in masse tumorali. Si tratta di cellule che si trovano nel liquido amniotico nel quale è immerso il feto durante la gestazione e sotto un profilo etico non pongono le problematiche sollevate dall utilizzo delle staminali embrionali. Staminali placentari Anche la placenta può essere una interessantissima fonte di cellule staminali. I tessuti placentari, originandosi nelle fasi precoci dello sviluppo embrionale, possono contenere cellule con un fenotipo 6
7 ancora immaturo, pertanto caratterizzate da una plasticità e staminalità che sono tipiche delle cellule embrionali. Il gruppo di ricerca della Dott.ssa Parolini Ornella del Centro di Ricerca E.Menni di Brescia sta esaminando la possibilità di usare cellule placentari in modelli animali per la cura di diverse patologie fibrotiche (fibrosi polmonare, ischemia del miocardio e fibrosi epatica) per le quali le attuali terapie sono inefficaci. In particolare, la ricerca ha attestato che, una volta trapiantate nell animale, le cellule placentari più che diventare nuove cellule del tessuto sembrano avere la capacità di modulare l ambiente in cui si trovano, riducendo meccanismi di infiammazione e di fibrosi. Staminali fetali Le staminali fetali rappresentano una tipologia di staminali estremamente interessante e poco problematica sia per il biologo che per il bioeticista. Sotto un profilo biologico si possono definire come una realtà ibrida in quanto uniscono gli aspetti positivi delle staminali embrionali (elevata proliferazione) e di quelle adulte (predisposizione a produrre cellule mature senza il bisogno di interventi dall esterno), senza presentare i difetti di entrambe (incapacità a differenziarsi spontaneamente in cellule mature del tipo desiderato, tumorigenicità, per le prime, scarsa capacità proliferativa per le seconde). Allo sguardo del bioeticista l impiego di cellule fetali non presenta la problematicità etica derivante dall uso delle staminali embrionali in quanto le fetali possono venire ricavate solo dai feti abortiti spontaneamente per incidenti, malformazioni o semplice casualità. In questi casi le cellule non derivano dall embrione in fase di sviluppo, ma da un cadavere da cui, previa autorizzazione dei genitori, si possono tranquillamente ottenere cellule per donazione da cadavere, seguendo così principi etici ormai consolidati e condivisi a livello sociale. Sul versante etico l unica doverosa puntualizzazione riguarda la necessità di porre grande attenzione rispetto alla possibilità che l aborto volontario possa diventare una scelta correlata a pratiche inammissibili quali la commercializzazione del feto abortito. Dal senso comune alla complessità del dibattito scientifico e bioetico Il tentativo di andare oltre le verità del senso comune ha mostrato la complessità e il fascino della famiglia staminali. Il viaggio virtuale nel laboratorio di ricerca ha permesso di prendere consapevolezza che le staminali sono cellule preziose, ma non miracolose e che nessun tipo di 7
8 cellula staminale può essere considerata la cellula donatrice universale in grado di salvare l umanità dal flagello di tutte le malattie. Sotto un profilo scientifico è emerso che esistono già molte terapie cellulari impiegate in clinica che utilizzano staminali adulte e cordonali mentre non esistono terapie che utilizzano staminali embrionali. È, altresì, vero che la ricerca scientifica è orientata ad approfondire e realizzare le interessanti prospettive terapeutiche legate all utilizzo delle cellule staminali amniotiche, placentari e fetali. Alla luce di tale scenario i diversi orientamenti bioetici riconoscono l alto valore etico della ricerca sulle staminali adulte, cordonali, amniotiche, placentari e fetali. In merito alle staminali cordonali la lettura etica ha evidenziato, in particolare, il valore della donazione solidaristica e la possibilità di educare i cittadini alla corresponsabilità sociale sui temi che riguardano la salute. Il viaggio virtuale in laboratorio ha permesso di conoscere anche le staminali embrionali e di rimanere affascinati dalla loro caratteristica primaria: la capacità di poter diventare una qualsiasi cellula dell organismo. Eppure anche le staminali embrionali presentano sotto un profilo biologico un lato oscuro: la loro potenzialità è difficile da contenere e orientare e può portare allo sviluppo di tumori. Pur riconoscendo le qualità delle staminali embrionali si è evidenziato che il loro utilizzo è controverso sotto un profilo etico in quanto determina la soppressione dell embrione umano che dal punto di vista biologico rappresenta l inizio di una vita umana individuale. Dunque si sottolinea che il dibattito sull utilizzo delle staminali embrionali non può fondarsi su semplici slogan e verità non fondate scientificamente, ma piuttosto su un confronto scientifico leale finalizzato a mostrare le potenzialità delle cellule, le realistiche prospettive terapeutiche, le difficoltà incontrate nella ricerca, i risultati ottenuti utilizzando le altre tipologie di staminali e le nuove prospettive di ricerca. Il confronto deve riguardare anche l aspetto bioetico e nonostante l eterogeneità delle visioni etiche, deve far emergere la necessità di individuare alcune posizioni comuni. Per quanto riguarda le ultime frontiere della ricerca è importante ricordare le motivazioni del premio Nobel per la medicina e la fisiologia, attribuito nel 2012 ai ricercatori Shinya Yamanaka Yamanaka e John Gurdon. Yamanaka traendo spunto dai lavori di Gurdon ha impostato un lavoro finalizzato a produrre una sorta di nuovo genere di cellule staminali in grado di superare gli interrogativi posti dall utilizzo di quelle embrionali senza dover rinunciare alle loro straordinarie caratteristiche. Yamanaka ha dimostrato che a seguito di una riprogrammazione una singola cellula matura e specializzata può ringiovanire, fino ad una condizione di indifferenziazione molto simile a quella che contraddistingue le staminali embrionali. Queste cellule, chiamate ipsc (induced 8
9 pluripotent Stem Cells o cellule staminali pluripotenti indotte) hanno aperto una strada alternativa all uso di staminali embrionali e sono state considerate da alcuni come una scoperta epocale, paragonabile a quella della potenza dell atomo e per questo i due studiosi hanno ricevuto l ambito premio. L entusiasmo iniziale però si è dovuto confrontare con alcune difficoltà, come l elevata instabilità genetica e il rischio tumorogenico, che hanno portato a individuare un lato oscuro anche nelle cellule pluripotenti indotte e che impedisce ad oggi di poter utilizzare le suddette cellule in protocolli clinici. La riflessione etica presta chiaramente grande attenzione alla nuova procedura per i benefici che potrebbe portare alla creazione di nuove terapie mediche. Si ringraziano per la collaborazione la Dott.ssa Licia Gentili e la Dott.ssa Tiziana Paganini. Bibliografia: D Agostino F., Palazzani L., Bioetica Nozioni fondamentali, Editrice La Scuola 2007; Demetrio N., La bioetica in laboratorio, Editori Laterza 2003; Doldi M., Bioetica per giovani, Piemme 2002, Faggioni P.M., La vita nelle nostre mani. Manuale di bioetica teologica, Edizioni Camilliane 2004; Lecaldano E., Dizionario di bioetica, Editori Laterza 2002; Mori M., Bioetica, 10 temi per capire e discutere, Edizioni scolastiche Bruno Mondadori, 2002; Palmaro M., Ma questo è un uomo, San Paolo 1996; Pessina A., Bioetica. L uomo sperimentale, Mondadori 2006; Potter V.R., Bioetica. Ponte verso il futuro (1971), Sicania 2000; Semplici S., Undici tesi di bioetica, Morcelliana 2009; Singer P., Ripensare la vita. La vecchia morale non serve più, Il Saggiatore 2000; Sgreccia E., Manuale di bioetica. Fondamenti ed etica biomedica, Vita e Pensiero 2012 Vescovi A., La cura che viene da dentro, Mondadori 2005; Viafora C., Introduzione alla bioetica, Franco Angeli Sitografia: (Pontificia Accademia per la Vita); 9
10 (Consulta di bioetica); (Sito Bioetica - CNR Consiglio Nazionale delle Ricerche); (European Commission Group on Ethics in Science and New Technologies); (Comitato Nazionale per la Bioetica); (Comitato Nazionale per la Biosicurezza e le Biotecnologie); (a cura del Centro Servizi per il Volontariato); (Notizie e approfondimenti sui temi Bioetici su Salute24 de IlSole24Ore); (Associazione Scienza e Vita); (Comitato Internazionale di Bioetica (UNESCO)). 10
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