Cellule staminali per la salvezza del rinoceronte bianco del nord

Il consorzio BioRescue, un team internazionale di scienziati conservazionisti che lavora da anni per la salvezza del rinoceronte bianco del nord – una delle due sottospecie di rinoceronte bianco – sta studiando come ottenere gli ovociti a partire da cellule staminali.

Infatti, il rinoceronte bianco del nord (Ceratotherium simum cottoni) è ormai prossimo all’estinzione. Dopo la morte di Sudan, l’ultimo maschio, al mondo esistono soltanto due femmine, Nájin e sua figlia Fatu.
I nuovi studi che il Consorzio ha intrapreso per ottenere cellule uovo artificiali aumentano le speranze per il destino della specie.
Ma facciamo un passo indietro.

14 embrioni in attesa di impianto

La prima strada intrapresa dai ricercatori è stata quella di ottenere degli embrioni attraverso la fecondazione artificiale. Così, a partire dal 2019, il consorzio BioRescue ha effettuato, presso Ol Pejeta Conservancy – Kenya, una serie di prelievi di ovociti da Nájin e Fatu ottenendone in tutto 119. Questi, dopo essere stati portati a maturazione e fecondati in vitro nel laboratorio Avantea di Cremona con il seme di maschi ormai deceduti, hanno dato vita a 14 embrioni. Successivamente crioconservati, gli embrioni ora sono in attesa di essere impiantati in madri surrogate di rinoceronte bianco del sud, dato che Nájin è ormai troppo anziana per portare a termine una gravidanza e Fatu va preservata il più possibile. Le procedure sono state condotte da Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research (Leibniz-IZW), Safari Park Dvůr Králové, Kenya Wildlife Service, Wildlife Research and Training Institute, Ol Pejeta Conservancy, Avantea e Università degli Studi di Padova.

Da sinistra, Frank Göritz, Isaac Lekolool, Thomas Hildebrand, Raffaella Simone, Susanne Holtze and Jan Stejskaldurante il prelievo degli ovociti. Photo BioRescue-Jan Zwilling

I donatori del seme

Si tratta di due maschi di rinoceronte bianco del nord, Suni e Angalifu, entrambi deceduti nel 2014, il cui seme dopo il prelievo è stato conservato in azoto liquido. In questo modo gli scienziati cercano di assicurare un minimo di varietà genetica. Dato che più sono gli embrioni e più è alta la possibilità di successo, il Consorzio proseguirà con la raccolta di ovociti da Fatu, nonché lo sviluppo embrionale purché risulti un’operazione fattibile e responsabile. A questo scopo verranno effettuate regolari valutazioni etiche dei rischi sotto la guida del Laboratorio di Etica per la Medicina Veterinaria, Conservazione e Benessere Animale dell’Università di Padova. «Cerchiamo sempre di avere come obiettivo fondamentale la tutela e il benessere degli individui che coinvolgiamo – spiega la Prof.ssa Barbara de Mori, responsabile della valutazione etica dell’intero progetto –. È una situazione d’emergenza e speriamo al più presto di annunciare la buona riuscita delle varie tecniche che stiamo mettendo a punto, anche per il bene delle altre specie di rinoceronte, più o meno tutte a rischio di estinzione grave. Certamente nel caso del rinoceronte bianco del nord la criticità più importante è il fattore tempo».

La strada delle cellule staminali

Il fatto di poter prelevare gli ovociti ormai solo da una femmina, Fatu, è un grande limite ed è per questo che il consorzio BioRescue sta percorrendo anche altre vie.
Un team di ricercatori del Max Delbrück Center for Molecular Medicine (MDC) di Berlino con i partner di Monaco e di Kyushu (Giappone) – tutti membri del Consorzio BioRescue – è riuscito a creare cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC). Si tratta di un importante passo avanti verso la creazione di ovociti artificiali da cellule staminali e lo studio è stato pubblicato sulla rivista “Scientific Reports”.
Le cellule staminali sono state create da Nabire, una femmina di rinoceronte bianco del nord di 31 anni deceduta nel 2015 nel Dvůr Králové Zoo (Repubblica Ceca) dalla quale, il giorno stesso del decesso, sono stati prelevati alcuni campioni di pelle e altri tessuti, in seguito crioconservati per un successivo utilizzo.
Il Dr. Micha Drukker, lo scienziato che si occupa di cellule staminali presso il MDC Technology Platform “Pluripotent Stem Cells”, e il suo team dell’Helmholtz Zentrum München e del Leiden Academic Centre for Drug Research dell’Università di Leiden, per produrre cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), hanno utilizzato il metodo della riprogrammazione con vettori episomali.
Il team ha, inoltre, creato altre cellule iPSC usando, invece dei plasmidi, un virus a RNA per introdurre i fattori di riprogrammazione. L’obiettivo è produrre da queste cellule iPSC delle cellule germinali primordiali. «Questo lavoro contribuisce significativamente alla comprensione della pluripotenza, ossia della capacità delle cellule staminali di differenziarsi in qualsiasi tipo di cellula del corpo», dice la Dr.ssa Zywitza, primo autore della ricerca. «Questo segna un inizio promettente per la coltivazione di cellule germinali e, quindi, rappresenta una importante pietra miliare sulla via verso gli ovociti di rinoceronte generati artificialmente».

Gameti ottenuti dalla pelle

Nei prossimi mesi e anni gli scienziati del consorzio BioRescue affronteranno la sfida di riprogrammare le cellule iPS in modo da produrre ovociti e spermatozoi con i quali dare origine ad embrioni di rinoceronte bianco del nord. «L’approccio delle cellule staminali è un pezzo fondamentale del puzzle della nostra missione, ma non ci esime dal dover affrontare anche altri passi impegnativi come il trasferimento degli embrioni in una madre recipiente per dare inizio alla gravidanza», precisa il leader del progetto BioRescue, il Prof Thomas Hildebrandt, capo del Dipartimento di Gestione della Riproduzione al Leibniz-IZW.

Il progetto BioRescue può essere sostenuto finanziariamente su www.biorescue.org.