Storia della pecora Dolly, il primo mammifero clonato

“L’agnello 6LL3 è nato vivo e sta bene”. Quando riceve questa notizia, Ian Wilmut capisce immediatamente che gli sforzi delle ricerche che assieme al suo gruppo sta portando avanti al Roslin Institute di Edimburgo sono a una svolta. Dopo oltre tremila tentativi di fertilizzazione, 6LL3 è l’unico nato in salute che riesce a superare le prime ore dopo il parto. Altri 400 non hanno avuto la stessa fortuna, a testimonianza delle difficoltà di provare a clonare una pecora. Da quel 5 luglio 1996, l’Istituto e Wilmut entrano in una fase di grande segretezza, che termina il 22 febbraio dell’anno successivo, quando una quantità di giornalisti mai vista prima a un istituto di scienze animali fa la conoscenza di Dolly, il primo clone di mammifero della storia.

 

Perché clonare una pecora

Gli scienziati del Roslin Institute stavano studiando i migliori metodi per la produzione di bestiame geneticamente modificato. Lo scopo, come ricorda lo stesso sito dell’istituto, era quello di tentare di ridurre il numero di animali necessari negli esperimenti. Ma era in gioco una sfida scientifica più ampia: comprendere meglio come le cellule cambiano durante lo sviluppo e se una cellula specializzata, come una della pelle o una cellula cerebrale, potesse essere utilizzata per creare un animale completamente nuovo. Nel corso del Novecento c’erano già stati tentativi riusciti di clonare un essere vivente, come nel caso della rana (Xenopus laevis) negli anni Sessanta, ma un mammifero rappresentava un traguardo molto più difficile da raggiungere.

Una giovane Dolly fotografata insieme alla sua madre surrogata (Immagine: Roslin Institute).

La nascita e il normale sviluppo di Dolly hanno dimostrato che il nucleo di una cellula adulta possiede tutto il DNA che serve per dare origine a un altro animale, geneticamente identico al donatore. Come ha sottolineato qualche anno fa Robin Lovell-Badge, il responsabile della divisione di Biologia del Francis Crick Institute di Londra, “quello di Dolly è stato il primo caso in cui si è presa una cellula adulta per ottenere un individuo adulto e questo significa poter riprogrammare un nucleo di cellula adulta per tornare a uno stadio embrionale”. Lo ha dimostrato compiutamente il giapponese Shin’ya Yamanaka nel 2006: con il suo team riesce a generare cellule staminali pluripotenti indotte a partire dai fibroblasti adulti di topo. L’anno dopo raggiunge lo stesso risultato a partire da fibroblasti adulti umani. Le metafore giornalistiche parlano di Yamanaka come dello scienziato che ha portando indietro gli “orologi cellulari” fino all’infanzia, dimostrando che le “cellule riprogrammate” possono evolvere in qualsiasi tipo di cellula dell’individuo adulto.

 

Come è stata clonata Dolly

La tecnica impiegata al Roslin Institute nel 1996 è quella del trasferimento nucleare. Per eseguirlo servono il nucleo di una cellula somatica adulta da introdurre in un oocita non fecondato di un altro individuo a cui è stato tolto il nucleo, senza intaccare citoplasma e membrana. Nel caso di Dolly il nucleo è stato prelevato da una cellula di ghiandola mammaria di una pecora di sei anni di razza Finn Dorset, mentre per l’oocita la donatrice era una pecora di un’altra razza, la Scottish Blackface. A questo punto, il nucleo della cellula somatica viene introdotto nell’oocita, dando origine a uno pseudo-zigote che comincia a dividersi in provetta e diventa poi un embrione. Qui entra in gioco la terza pecora della storia, la madre surrogata di Dolly, nel cui utero è stato impiantato l’embrione. I ricercatori del Roslin Institute hanno scelto anche in questo caso una Scottish Blackface perché volevano essere sicuri che anche a prima vista si notasse come Dolly era sì figlia della gestatrice, ma aveva un corredo genetico diverso. La gravidanza si è quindi sviluppata normalmente, fino alla nascita di Dolly, il cui patrimonio genetico è risultato identico a quello della pecora donatrice del nucleo.

Illustrazione della clonazione di Dolly tratta da: Sadava et al. “Il carbonio, gli enzimi, il DNA” (Zanichelli, 2021).

 

La vita di Dolly

Dopo l’annuncio alla stampa del 1997, Dolly ha sempre vissuto al Roslin Institute, monitorata e studiata in tutti gli aspetti del suo sviluppo e della sua vita. Un anno dopo la sua nascita, le analisi del suo DNA hanno mostrato che i telomeri – cioè le estremità dei cromosomi – delle sue cellule erano sensibilmente più corti di quelli che ci si aspetterebbe da una pecora di quell’età. Siccome i telomeri si accorciano progressivamente con l’avanzare dell’età per via delle successive divisioni cellulari (succede anche negli esseri umani), è cominciata a circolare l’idea che Dolly era più vecchia di quanto diceva la sua carta d’identità, proprio a causa del fatto che si trattava di un animale che non era nato “naturalmente”: insomma, la presunta vecchiaia precoce doveva essere il marchio della clonazione. In realtà, il monitoraggio della sua salute durante i suoi sei anni abbondanti di vita non ha dato indicazioni in questo senso e altri animali clonati dopo Dolly presentavano telomeri di lunghezza normale. Sembra quindi che in questo senso la peculiarità di Dolly non avesse a che vedere con la clonazione.

Nella sua vita, Dolly ha avuto sei cuccioli, dimostrando che anche il suo apparato riproduttivo funzionava normalmente e non dava origine a qualche tipo di mostro come ha ipotizzato una parta dell’opinione pubblica in quel periodo. Il suo bollettino medico racconta, però, di una artrite precoce, diagnosticata nel 2001, ma di cui non si è mai scoperta la causa. Nel 2003, invece, gli è stato diagnosticato un tumore ai polmoni, causato da un virus che colpisce soprattutto gli animali da reddito che vivono a stretto contatto nelle stalle. Dopo un peggioramento, il 14 febbraio è stata soppressa per evitarle ulteriori sofferenze.

 

 

La clonazione oggi

Nel 1997 i mezzi di informazione di massa hanno parlato apertamente del problema etico di porsi “nel ruolo di Dio”. La clonazione di Dolly faceva presagire a un futuro in cui si potevano clonare anche gli esseri umani, magari andando a scegliere di creare copie identiche di un super-soldato. L’immaginario è quello da fantascienza, come avviene nella famosa Guerra dei Cloni all’interno della saga di Guerre Stellari.

In realtà, fin da subito lo stesso Ian Wilmut ha dichiarato che dall’esperienza del Roslin Institute risultava evidente che clonare un essere umano era tale da fargliela definire “improbabile”. In ogni caso, il presidente degli Stati Uniti di allora, Bill Clinton, ha imposto per legge che nessun tipo di sperimentazione per la clonazione umana potesse ricevere finanziamenti pubblici americani. La norma impediva anche l’uso per ricerca scientifica delle cellule staminali embrionali. Le limitazioni introdotte da Clinton, e aggiornate nel corso del tempo dai suoi successori, sono la base delle limitazioni che ancora oggi esistono per la ricerca scientifica sulle staminali embrionali.

Dolly e Ian Wilmut (Immagine: Roslin Institute)

Oggi la clonazione degli animali è economicamente interessante per alcuni allevatori che cercano di ottenere reddito da individui che hanno particolari tratti interessanti per il loro mercato. Questo mercato è possibile perché rispetto al 1996, oggi il tasso di successo della tecnica è molto più alto. Nel 2014, per esempio, un centro di ricerca cinese aveva dichiarato di aver raggiunto un tasso di successo attorno al 70-80% ed era in grado di produrre 500 maiali clonati all’anno. Un altro settore di potenziale interesse è quello degli animali da compagnia. Tra i primi a proporlo è stato un laboratorio della Corea del Sud, che nel 2016 sosteneva di essere in grado di clonare un gatto o un cane per 100mila dollari. A capo del laboratorio c’era un personaggio controverso, Woosuk Hwang, che nel 2014 aveva già rischiato il carcere per truffa. Infine c’è lo scenario à la Jurassic Park, in cui la clonazione viene utilizzata per riportare in vita animali estinti. Il primo annuncio riguardava il mammuth e a farlo è stata la Sooam Biotech Research Foundation, un’azienda di Seul. ma il progetto sembrava più una furba operazione di comunicazione. Nel frattempo, Dolly continua a rappresentare un momento di svolta della storia della scienza e per questo motivo il suo corpo è stato imbalsamato ed è esposto al Museo nazionale scozzese di Edimburgo.

 

Per approfondire

La redazione di RetroReport ha realizzato un breve documentario (13 min.) a dieci anni dalla scomparsa di Dolly. Nella loro sezione dedicata alla scuola, oltre al documentario, si trova anche una traccia di lezione, con domande di comprensione e suggerimenti per l’approfondimento (in inglese).

Sulla storia di Dolly c’è sul sito di LeScienze una traduzione in italiano di un reportage di Karen Weintraub a vent’anni dalla sua nascita pubblicato originariamente su Scientific American.

Sulle conseguenze della clonazione del primo mammifero della storia fa il punto un lungo articolo de IlPost del 2016.

Su Shin’ya Yamanaka si può leggere un profilo in italiano sul sito del premio Balzan.

Su Hwang Woo-suk e la sua bufala sulla clonazione umana ha scritto un articolo Stefano Dalla Casa per Wired.it.

Per la lezione

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