Nata la prima scimmia “chimerica” da linee di cellule staminali embrionali

 

 

“Questa ricerca non solo ha implicazioni per la comprensione della pluripotenza naïve in altri primati, compresi gli esseri umani, ma ha anche implicazioni pratiche rilevanti per l’ingegneria genetica e la conservazione delle specie. In particolare, questo lavoro potrebbe aiutarci a generare modelli di scimmie più precisi per lo studio delle malattie neurologiche e per altri studi biomedici”.

 

Un team di ricercatori in Cina ha riportato che per la prima volta è avvenuta la nascita di una scimmia che contiene un’alta percentuale di cellule derivate da una linea di cellule staminali di scimmia.

Questa scimmia “chimerica” è composta da cellule che provengono da due embrioni geneticamente distinti della stessa specie di scimmia.

Questo evento è stato precedentemente eseguito nei ratti e nei topi ma, fino ad ora, non è stato possibile in altre specie, compresi i primati non umani. I dettagli della ricerca sono riportati il 9 novembre sulla rivista Cell.

“Questo è un obiettivo a lungo ricercato nel campo”, afferma l’autore senior Zhen Liu dell’Accademia cinese delle scienze (CAS).

“Questa ricerca non solo ha implicazioni per la comprensione della pluripotenza naïve in altri primati, compresi gli esseri umani, ma ha anche implicazioni pratiche rilevanti per l’ingegneria genetica e la conservazione delle specie. In particolare, questo lavoro potrebbe aiutarci a generare modelli di scimmie più precisi per lo studio delle malattie neurologiche e per altri studi biomedici”.

Le scimmie utilizzate nello studio erano cynomolgus, note anche come macachi mangiatori di granchi o dalla coda lunga, un primate comune nella ricerca biomedica.

I ricercatori hanno prima stabilito nove linee di cellule staminali utilizzando cellule rimosse da embrioni di blastocisti di 7 giorni. Hanno quindi messo le linee cellulari in coltura per dare loro una maggiore capacità di differenziarsi in diversi tipi di cellule.

Hanno eseguito una serie di test diversi sulle cellule per confermare che erano pluripotenti, con la capacità di differenziarsi in tutti i tipi di cellule necessarie per creare un animale vivo.

Le cellule staminali sono state anche marcate con una proteina fluorescente verde in modo che i ricercatori fossero in grado di determinare quali tessuti erano cresciuti dalle cellule staminali in tutti gli animali che si sono sviluppati e sono sopravvissuti.

Alla fine, hanno selezionato un particolare sottoinsieme di cellule staminali da iniettare in embrioni di morula di scimmia precoce (embrioni di 4-5 giorni). Gli embrioni sono stati impiantati in femmine di macaco, dando luogo a 12 gravidanze e sei nati vivi.

L’analisi ha confermato che una scimmia nata viva e un feto abortito erano sostanzialmente chimerici, contenenti cellule che crescevano dalle cellule staminali in tutto il corpo. Entrambi erano maschi.

I ricercatori hanno utilizzato l’etichetta della proteina fluorescente verde per determinare quali tessuti contenevano cellule derivate dalle cellule staminali iniettate.

Hanno anche utilizzato il sequenziamento genico e altri test per confermare la presenza di tessuto derivato da cellule staminali in diversi organi.

I tipi di tessuto che hanno testato che contenevano le cellule derivate dalle cellule staminali includevano il cervello, il cuore, i reni, il fegato e il tratto gastrointestinale.

Nella scimmia viva, il contributo delle cellule staminali nei diversi tipi di tessuto variava dal 21% al 92%, con una media del 67% nei 26 diversi tipi di tessuto testati. I numeri erano più bassi nel feto di scimmia.

In entrambi gli animali, hanno anche confermato la presenza di cellule derivate da cellule staminali nei testicoli e nelle cellule che alla fine si sviluppano in spermatozoi.

“In questo studio, abbiamo fornito una forte evidenza che le cellule staminali pluripotenti naive della scimmia possiedono la capacità di differenziarsi in vivo in tutti i vari tessuti che compongono il corpo di una scimmia”, afferma l’autore co-corrispondente Miguel Esteban di BGI Research e CAS.

“Questo studio approfondisce la nostra comprensione del potenziale di sviluppo delle cellule staminali pluripotenti nelle specie di primati”.

“Questo lavoro ci aiuta a comprendere meglio la pluripotenza naïve nelle cellule dei primati”, aggiunge l’autore co-corrispondente Qiang Sun del CAS.

“In futuro, cercheremo di aumentare l’efficienza di questo metodo per generare scimmie chimeriche ottimizzando le condizioni di coltura per le cellule staminali, le colture per le blastocisti in cui vengono inserite le cellule staminali, o entrambi”.

I ricercatori hanno anche in programma di esplorare ulteriormente i meccanismi che sono alla base della sopravvivenza degli embrioni negli animali ospiti, che secondo loro contribuiranno a migliorare l’efficienza della generazione di chimere.

 

Immagine: Cell/Cao et al.