Nobel per la Fisiologia o Medicina 2012: un approfondimento

Approfondiamo i Nobel del 2012 grazie all’aiuto di alcuni esperti del settore.
Iniziamo dal primo premio assegnato, il Nobel per la Fisiologia o Medicina, andato quest’anno a Gurdon e Yamanaka per i loro studi sulla riprogrammazione cellulare. Ne abbiamo parlato con il professore Giulio Cossu, staminalista italiano di fama mondiale, ora a capo del dipartimento di Biologia delle Cellule Staminali Umane presso lo University College of London (UCL).

Il Premio Nobel per la Fisiologia o la Medicina 2012 quest’anno ha visto premiati due studiosi che per primi, con tecniche diverse, sono riusciti a dimostrare che l’orologio delle lancette delle cellule non procede solo in avanti, ma può tornare indietro. La riprogrammazione cellulare, studiata a distanza di 50 anni da Sir John B. Gurdon, scienziato inglese di stanza a Cambridge (UK), presso l’Istituto da lui fondato (Gordon Institute), e da Shinya Yamanaka, scienziato giapponese della Kyoto University e dei Gladstone Institutes a San Francisco (USA), ha cambiato la comprensione della biologia delle cellule. E ha già aperto, e probabilmente potrebbe ancora aprire nel futuro, nuove porte nella cura delle malattie. Anche per quelle che oggi non riusciamo a trattare efficacemente (come l’Alzheimer, il Parkinson o la Sclerosi Laterale Amiotrofica).

Per capire meglio la portata di questo premio e delle ricerche insignite del Nobel, abbiamo intervistato il professore Giulio Cossu, che si occupa di studiare lo sviluppo e la rigenerazione del muscolo scheletrico e della correlata terapia cellulare delle distrofie muscolari attraverso l’uso di staminali, anche indotte. Il professor Cossu, dopo anni di ricerca a capo dei più importanti dipartimenti del settore presso l'Università La Sapienza di Roma e l’Istituto San Raffaele di Milano, da maggio 2011 è Chair in Human Stem Cells Biology presso la Facoltà di Life Sciences dello University College of London (UCL).

Un’immagine di Giulio Cossu (Crediti foto: UCL)

Professor Cossu, riprogrammare una cellula per farla tornare indietro nel tempo: un obiettivo impossibile senza il contributo degli studi di Gurdon e Yamanaka?
Molti hanni fa Francis Crick scriveva: «Se Jim (Watson) fosse stato ucciso da una palla da tennis, la struttura a doppia elica del DNA sarebbe stata scoperta?». E la risposta fu: sì, forse più tardi, con più fatica, ma la scienza avanza.
Se John Gurdon avesse seguito il consiglio del suo insegnante di scienze al liceo (che gli aveva fortemente sconsigliato di continuare la carriera scientifica) probabilmente qualcun altro avrebbe provato a trasferire il nucleo di una cellula adulta in un uovo di rana e avrebbe ottenuto una rana adulta.
So per certo, perché storia recente, che altri laboratori avevano in animo di provare la strategia che Yamanaka ha portato al successo, ma è stato lui ad arrivare per primo a riportare una cellula adulta allo stadio di una embrionale.

Dal punto di vista della comprensione della biologia della cellula, che cosa hanno significato le ricerche premiate con il Nobel?
Moltissimo. Le due scoperte, distanziate di circa mezzo secolo, sono complementari. John Gurdon ha dimostrato per la prima volta che il nucleo di una cellula adulta contiene ancora tutte le informazioni necessarie e sufficienti a dare vita a un nuovo organismo e che è il citoplasma della cellula uovo a indurre questa riprogrammazione. Shinya Yamanaka ha scoperto i geni necessari, cioè la chiave per attivare questo processo.

Il Nobel di quest’anno premia di fatto anche le tecniche usate (più che la ricerca), portando in primo piano la biotecnologia in senso stretto: è un cambiamento?

Non sono d’accordo: ormai tutto è biotecnologia e la parola, come tutte quelle abusate, ha perso di significato.
Nel caso di Gurdon, l’innovazione "tecnologica" fu quella di iniettare un nucleo di una cellula adulta in un uovo di rana, il cui nucleo venne contemporaneamente rimosso.
Gli esperimenti di Yamanaka non hanno comportato grandi innovazioni tecnologiche (sono tecniche di ingegneria genetica usate nei laboratori di tutto il mondo), mentre spettacolare e inatteso è stato il risultato biologico.

La tecnica del trasferimento nucleare non è stata un'innovazione di Gurdon; perché premiare il suo studio?

È vero che in quegli anni anche altri ricercatori (gli inglesi Briggs and King) provavano a trasferire nuclei nell’uovo di rana che, essendo molto grande, rende più semplice l’operazione. Infatti, basti pensare che nella cellula uovo di mammifero la stessa operazione è riuscita solo nel 1997, quando è nata la pecora Dolly.
John Gurdon, e non gli altri, è stato premiato perché Gurdon per primo ha usato un nucleo di una cellula adulta (mentre gli altri usavano solo nuclei di cellule embrionali), ottenendo una rana adulta e fertile, prova finale e inconfutabile dell’avvenuta riprogrammazione.

Mentre le cellule staminali adulte sono già ampiamente usate e le staminali embrionali cominciano a fare i primi passi in clinica, le cellule IPS (staminali pluripotenti indotte) sono una tecnica molto "giovane" e c’è ancora molta strada da fare per comprendere il loro possibile uso nella pratica medica. Non è stata una scelta azzardata premiare una ricerca così nuova?
Io credo che la scelta sia stata giusta e tempestiva. Le cellule staminali adulte sono in pratica clinica da decine di anni (trapianto di midollo, auto-trapianto di epidermide nei grandi ustionati, trapianto della cornea) e hanno salvato centinaia di migliaia di vite.
Le cellule staminali embrionali, la cui biologia è ovviamente più complessa, hanno avuto solo due anni fa la prima autorizzazione a uno studio clinico e, che io sappia, ci sono pochissime sperimentazioni in corso.
Le cellule riprogrammate, le IPS, sono molto simili a quelle embrionali. Lo studio comparativo dei due tipi cellulari (e questa è la mia opinione non condivisa da altri esperti) porterà a dimostrare la loro equivalenza e, di conseguenza, un passaggio in clinica non immediato, ma nemmeno remoto.
È vero che il Nobel a Yamanaka è forse il più rapido assegnato (a soli sei anni dalla pubblicazione dell’articolo scientifico sullo studio premiato) ma, insieme con quello assegnato a Gurdon (circa cinquant’anni), torniamo in media.

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