1. CLONAZIONE E CELLULE
STAMINALI

3. 1984: UN CUORE DI BABBUINO VIENE
TRAPIANTATO IN UNA BIMBA (“Baby Fae”) DI
20 GIORNI
1995: Jeff Getty, MALATO DI AIDS RICEVE
MIDOLLO SPINALE PRELEVATO DA UN BABBUINO,
VIENE RIGETTATO IMMEDIATAMENTE

5. IL MAIALE COME
DONATORE DI ORGANI
• MOLTO SIMILI AGLI ORGANI UMANI
• GENOMA E FISIOLOGIA AMPIAMENTE
CONOSCIUTI
• RISCHI DI INFEZIONI VIRALI
– PERVS: PORCINE ENDOGENOUS
RETROVIRUSES

6. IL BUSINESS DEGLI
XENOTRAPIANTI
IMUTRAN: CREA IL PRIMO MAIALE TRANSGENICO “ASTRID”
CHE PORTA GENI UMANI CHE PREVENGONO IL RIGETTO
IPERACUTO.
NEXTRAN: CREA SUINI TRANSGENICI I CUI ORGANI SONO
TOLLERATI DAI BABBUINI. OTTIENE L’APPROVAZIONE
DELL’FDA PER TESTARE FEGATI TRANSGENICI SU ESSERI
UMANI.
ALEXION: OTTIENE SUCCESSI NELL’UTILIZZO DI CELLULE
STAMINALI SUINE NELLA RIPRAZIONE DEI DANNI AL
SISTEMA NERVOSO.
BIOTRANSPLANT: COSTRUISCE SUINI CHE NON
TRASMETONO LA PERV.

7. MAIALI “UMANIZZATI”
DELLA ALEXION
www.alexionpharm.com
Livelli ridotti di antigeni di membrana
Maiali che esprimono proteine inibenti il
complemento (DAF e MCP)
USATI NELLA CURA DEL PARKINSON

8. XENOTRAPIANTI:
VANTAGGI E SVANTAGGI
VANTAGGI SVANTAGGI
• DISPONIBILITA • RIGETTO
ILLIMITATA • DIFFERENZE
• DISPONIBILTA FISIOLOGICHE
IMMEDIATA • INFEZIONI
• POSSIBILE • DIRITTI DEGLI
TRATTARE I ANIMALI
DONATORI

10. STORIA DELLA CLONAZIONE
1936- Hans Spemann compie i primi studi sulla TOTIPOTENZA di cellule differenziate negli
anfibi (Salamandra).
1951- due ricercatori inglesi, Robert Briggs e Thomas King riescono a trapiantare il nucleo di
una cellula di embrione di rana in un ovulo.
1962- John Gurdon trapianta un nucleo, prelevato da cellule di intestino di girino, in un ovulo.
La strada del trasferimento nucleare, che sta alla base delle tecniche di clonazione, è aperta.
1984- Steen Willadsen a Cambridge, in Gran Bretagna, ottiene cinque pecore tutte uguali
suddividendo un unico embrione: è una tecnica che si definisce embryo splitting e riproduce
quello che si verifica in natura con la nascita di gemelli identici.
1984- nasce, a Cambridge, una pecora ottenuta grazie a un trasferimento nucleare: il nucleo di
una cellula embrionale viene trasferito in un ovulo da cui ha avuto origine la gravidanza
1993- Jerry Hall e Robert Stillman, della George Washington University (GWU) annunciano la
clonazione di 17 embrioni umani, ottenuti con la fecondazione in vitro, producendo 48 embrioni
geneticamente identici.
1996- Dolly è il primo mammifero della storia clonato a partire da un individuo adulto. Ian
Wilmut del Roslin Institute di Edimburgo ha prelevato il nucleo di una cellula mammaria di una
pecora adulta e l’hanno trasferito in un ovulo privato del suo nucleo. Quest’ultimo é stato poi
trapiantato nell’utero di una terza pecora che ha dato alla luce Dolly.

13. PRINCIPALI FASI DELLO SVILUPPO UMANO
TEMPO
FASE EVENTO
(GIORNI)
FECONDAZIONE 0
BLASTOCISTI (107 CELLULE 4-5
AL TERMINE)
DIFFERENZIAZIONE 4-6 PERDITA DELLA TOTIPOTENZA
TROFOECTODERMA
INIZIO ANNIDAMENTO 6
DIFFERENZIAMENTO 6-7 INIZIO DELLA DIFFERENZIAZIONE
ENDODERMA PRIMITIVO DEI TESSUTI EMBRIONALI :
ENDODERMA, MESODERMA ED
ECTODERMA.
TERMINE ANNIDAMENTO 13-14
SVILUPPO DELLA STRIA 15-18
PRIMITIVA
FORMAZIONE DELL’ 16-18 DIFFERENZIAMENTO DELL’ULTIMO
ALLANTOIDE ANNESSO EMBRIONALE
INIZIO FORMAZIONE 42
CORTECCIA CEREBRALE
INIZIO DELLO STADIO 56 L’EMBRIONE È LUNGO 25 MILLIMETRI
FETALE E PESA CIRCA2 GRAMMI

15. LE TECNICHE
EMBRYO SPLITTING TRASFERIMENTO
NUCLEARE
• Xenopus (1952) • Pecora (1997)
• Rana (1962) • Topo
• Pecora (1981) • Bovino
• Bovino (1989) • Capra
• Topo (1989) • Maiale
• Scimmia (2000) • Gatto
• Coniglio

18. PERCHE’ CLONARE UN ESSERE
VIVENTE?
• CLONAZIONE RIPRODUTTIVA
(ANIMALE E UMANA)
• CLONAZIONE TERAPEUTICA
(CELLULE STAMINALI)

19. LA CLONAZIONE UMANA
NEL 2001 LA ADVANCED CELL TECHNOLOGY
ANNUNCIA DI AVER OTTENUTO EMBRIONI
UMANI DA CELLULE SOMATICHE TRAMITE
TRASFERIMENTO NUCLEARE. GLI EMBRIONI
SI SONO SVILUPPATI FINO ALLO STADIO DI
6 CELLULE.

20. LE PROBLEMATICHE
PERCENTUALI DI SUCCESSO
• 1 INDIVIDUO SU 400 OOCITI (PECORA)
• 8 INDIVIDUI SU 250 OOCITI (BOVINO)
• 31 INDIVIDUI SU 2500 OOCITI (TOPO)
RIPROGRAMMAZIONE E ANOMALIE GENETICHE
• AUMENTO DELLA INCIDENZA DELLE ANOMALIE
GENETICHE (12% TOPI, 38% CAPRE)
• IMPOSSIBILITA’ DI INDIVIDUARE LE ANOMALIE IN
FASE DI PREINPIANTO

21. LA SITUAZIONE LEGISLATIVA
ITALIA
• ORDINANZA DEL MINISTRO DELLA SANITÀ SUL DIVIETO DI PRATICHE
DI CLONAZIONE UMANA O ANIMALE (17 OTTOBRE 1997)
• DOCUMENTO SULLA CLONAZIONE UMANA E ANIMALE DEL COMITATO
NAZIONALE PER LA BIOSICUREZZA E LE BIOTECNOLOGIE (13 APRILE
1999)
• ORDINANZA DEL MINISTRO DELLA SANITÀ SUL DIVIETO DI PRATICHE
DI CLONAZIONE UMANA (22 DICEMBRE 1999)
UE
• RISOLUZIONE DEL PARLAMENTO EUROPEO SUL DIVIETO DI PRATICHE
DI CLONAZIONE UMANA (7 SETTEMBRE 2000)
GRAN BRETAGNA
• LA CLONAZIONE UMANA AI FINI DELLA RICERCA TERAPEUTICA E’
AMMESSA (1998)

22. LA CLONAZIONE TERAPEUTICA
PRODUZIONE DI CELLULE STAMINALI
TOTIPOTENTI PER LA CURA DELLE
PATOLOGIE DEGENERATIVE E NON
• CARDIOVASCOLARI (INFARTO, CARDIOPATIE
DEGENERATIVE)
• DEL SISTEMA NERVOSO (ALZHEIMER,
PARKINSON)
• RICOSTRUZIONE DEI TESSUTI DEL MIDOLLO
SPINALE DANNEGGIATI

23. LE CELLULE STAMINALI
CELLULE STAMINALI CELLULE STAMINALI
EMBRIONALI SOMATICHE
DERIVANO DA CELLULE DERIVANO DA TESSUTI
EMBRIONALI PRIMA DIFFERENZIATI
DELLO STADIO DI
BLASTOCISTI
• FETO
• CORDONE OMBELICALE
• ETEROLOGHE DA
EMBRIONI
• TESSUTI ADULTI
SOVRANUMERARI
• AUTOLOGHE DA EMBRIONI
OTTENUTI PER
TRASFERIMENTO
NUCLEARE

26. LA PROGRESSIONE TUMORALE
Epitelio normale Iperplasia-Displasia
Iperplasia- Carcinoma in situ
LA DEGENERAZIONE
TUMORALE DERIVA
DALLE CELLULE
STAMINALI?

27. LE TERAPIE GIA’ IN USO
TRAPIANTO DI CELLULE STAMINALI DERIVANTI DAL
CORDONE OMBELICALE O DA SANGUE. SOSTITUISCE IL
TRAPIANTO DI MIDOLLO OSSEO.
AUTOTRAPIANTO DI CELLULE STAMINALI DERIVANTI DA
MIDOLLO OSSEO. RIPRISTINANO LE COMPONENTI
EMATOPOIETICHE DISTRUTTE DA CHEMIOTERAPIA E
RADIOTERAPIA USATE NELLA TERAPIA ONCOLOGICA.
TRAPIANTO DI CELLULE STAMINALI DERIVANTI
DALL’EPIDERMIDE. UTILIZZATE PER RICOSTITUIRE
L’EPIDERMIDE DANNEGGIATA DA USTIONI.

28. VANTAGGI E SVANTAGGI
CELLULE CELLULE STAMINALI
SOMATICHE
STAMINALI
EMBRIONALI VANTAGGI
VANTAGGI • ASSENZA DI
• TOTIPOTENZA PROBLEMATICHE
ETICHE
• FACILITÀ DI
REPERIMENTO
SVANTAGGI
SVANTAGGI • REPERIBILITÀ IN TUTTI
• PROBLEMATICHE I TESSUTI
ETICHE • QUANTITÀ LIMITATA
• TOTIPOTENZA NON
ANCORA PIENAMENTE
ACCERTATA

30. TNSA- TRASFERIMENTO NUCLEARE
PER LA PRODUZIONE DI CELLULE
STAMINALI AUTOLOGHE
PROPOSTA EMERSA NEL RAPPORTO DULBECCO
SULLE CELLULE STAMINALI (2001).
LA TECNICA UTILIZZA IL TRASFERIMENTO
NUCLEARE IN OOCITI E LA SUA CAPACITA’ DI
ORIGINARE CELLULE STAMINALI AUTOLOGHE
TOTIPOTENTI SENZA DARE ORIGINE AD UN
EMBRIONE, QUINDI OVVIANDO AD UNA
DELLE PROBLEMATICHE ETICHE CHE
RENDONO LA CLONAZIONE TERAPEUTICA
OGGETTO DI FORTI CRITICHE.

32. FASE 1: RIMOZIONE DI UN SIGOLO BLASTOMERO
FASE 2: DIFFERENZIAMENTO DI DIVERSI TIPI CELLULARI
CONFERMA
DELLA
TOTIPOTENZA

33. Somatic cell nuclear transfer allows trans-acting factors
present in the mammalian oocyte to reprogram somatic cell
nuclei to an undifferentiated state. Here we show that four
factors (OCT4, SOX2, NANOG, and LIN28) are sufficient to
reprogram human somatic cells to pluripotent stem cells that
exhibit the essential characteristics of embryonic stem cells.
These human induced pluripotent stem cells have normal
karyotypes, express telomerase activity, express cell surface
markers and genes that characterize human ES cells, and
maintain the developmental potential to differentiate into
advanced derivatives of all three primary germ layers.