Nell’Isola del dottor Moreau di H. G. Wells, l’eroe naufrago Edward Pendrick sta camminando in una radura della foresta quando si imbatte in un gruppo di due uomini e una donna accovacciati intorno a un albero caduto. Sono nudi a parte alcuni stracci legati intorno alla vita, con “facce grasse, pesanti, senza mento, fronti ritirate e pochi capelli irti sulla fronte”. Pendrick nota che “non ho mai visto creature dall’aspetto così bestiale.”

Quando Pendrick si avvicina, tentano di parlargli, ma il loro discorso è “denso e sdolcinato” e le loro teste ondeggiano mentre parlano, “recitando alcuni complicati gibberish”. Nonostante i loro vestiti e il loro aspetto, egli percepisce “l’irresistibile suggestione di un maiale, una macchia di brodaglia” nei loro modi. Sono, conclude, “grotteschi travestimenti di uomini”.

Viaggiando una notte nella sala operatoria del dottor Moreau, Pendrick alla fine scopre la verità: il suo ospite ha trasformato delle bestie in esseri umani, scolpendo i loro corpi e i loro cervelli a sua immagine. Ma nonostante i suoi sforzi non riesce mai ad eliminare i loro istinti più elementari, e la fragile società regredisce presto ad una pericolosa anarchia, portando alla morte di Moreau.

Sono passati 120 anni da quando Wells pubblicò per la prima volta il suo romanzo, e a leggere alcuni titoli recenti si potrebbe pensare che stiamo virando pericolosamente vicino alla sua visione distopica. “Gli scienziati di Frankenstein sviluppano chimere in parte umane e in parte animali”, ha esclamato il Daily Mirror del Regno Unito nel maggio 2016. “La scienza vuole abbattere il recinto tra l’uomo e la bestia”, ha dichiarato il Washington Times due mesi dopo, temendo che animali senzienti sarebbero stati presto sguinzagliati sul mondo.

La speranza è di impiantare cellule staminali umane in un embrione animale in modo che cresca specifici organi umani. L’approccio potrebbe, in teoria, fornire una sostituzione pronta per un cuore o un fegato malato – eliminando l’attesa di un donatore umano e riducendo il rischio di rigetto dell’organo.

Si aprirà una nuova comprensione della biologia

Questi piani audaci e controversi sono il culmine di più di tre decenni di ricerca. Questi esperimenti ci hanno aiutato a capire alcuni dei più grandi misteri della vita, a delineare i confini tra le specie e ad esplorare come un mucchio di cellule nel grembo materno si fondono e crescono in un essere vivente e respirante.

Con i nuovi piani per finanziare i progetti, stiamo raggiungendo un punto critico in questa ricerca. “Le cose si stanno muovendo molto velocemente in questo campo”, dice Janet Rossant all’Hospital for Sick Children di Toronto, e uno dei primi pionieri della ricerca sulle chimere. “Questo a condizione che si possano risolvere prima alcune questioni etiche nodose – questioni che potrebbero cambiare definitivamente la nostra comprensione di cosa significhi essere umani.

Per millenni, le chimere sono state letteralmente oggetto di leggenda. Il termine deriva dalla mitologia greca, con Omero che descrive uno strano ibrido “di fattura immortale, non umano, con la faccia da leone e il serpente dietro, una capra nel mezzo”. Si diceva che sputasse fuoco mentre vagava per la Licia in Asia Minore.

Almeno l’8% dei gemelli non identici ha assorbito cellule dal fratello o dalla sorella

In realtà, le chimere nella scienza sono meno impressionanti. La parola descrive qualsiasi creatura che contiene una fusione di tessuti geneticamente distinti. Questo può avvenire naturalmente, se embrioni gemelli si fondono subito dopo il concepimento, con risultati sorprendenti.

Considera i “ginandromorfi bilaterali”, in cui un lato del corpo è maschile, l’altro femminile. Questi animali sono essenzialmente due gemelli non identici uniti al centro. Se i due sessi hanno marcature selvaggiamente diverse – come è il caso di molti uccelli e insetti – questo può portare ad un aspetto bizzarro, come un cardinale del nord che aveva sviluppato un piumaggio rosso brillante su metà del suo corpo, mentre il resto era grigio.

Il più delle volte, tuttavia, le cellule si mescolano per formare un mosaico più sottile in tutto il corpo, e le chimere sembrano e si comportano come altri individui della specie. C’è anche la possibilità che tu stesso ne sia uno. Gli studi suggeriscono che almeno l’8% dei gemelli non identici hanno assorbito cellule dal loro fratello o sorella.

Il sacco misto di animali delle leggende greche non si trova certamente in natura. Ma questo non ha fermato gli scienziati dal cercare di creare le proprie chimere ibride in laboratorio.

Janet Rossant, allora alla Brock University, in Canada, fu una delle prime a riuscirci. Nel 1980, ha pubblicato un articolo sulla rivista Science annunciando una chimera che combinava due specie di topi: un topo da laboratorio albino (Mus musculus) e un topo Ryukyu (Mus caroli), una specie selvatica dell’Asia orientale.

I precedenti tentativi di produrre una chimera ibrida “interspecifica” finivano spesso in delusione. Gli embrioni semplicemente non riuscivano a radicarsi nell’utero, e quelli che lo facevano erano deformi e stentati, e tipicamente abortivano prima di raggiungere il termine.

Abbiamo dimostrato che si possono davvero attraversare i confini delle specie

La tecnica di Rossant prevedeva una delicata operazione in un punto critico della gravidanza, circa quattro giorni dopo l’accoppiamento. A questo punto, l’uovo fecondato si è diviso in un piccolo fascio di cellule noto come blastocisti. Questa contiene una massa cellulare interna, circondata da uno strato esterno protettivo chiamato trofoblasto, che va a formare la placenta.

Lavorando con William Frels, Rossant prese il M. musculus e lo iniettò con la massa cellulare interna dell’altra specie, M. caroli. Hanno poi impiantato questa massa mista di cellule nelle madri di M. musculus. Assicurandosi che il trofoblasto di M. musculus rimanesse intatto, si sono assicurati che la placenta risultante corrispondesse al DNA della madre. Questo ha aiutato l’embrione ad inserirsi nell’utero. Poi si sono seduti e hanno aspettato 18 giorni che le gravidanze si svolgessero.

È stato un successo clamoroso; dei 48 figli risultanti, 38 erano una miscela di tessuti di entrambe le specie. “Abbiamo dimostrato che si possono davvero attraversare i confini delle specie”, dice Rossant. La miscela era evidente nei cappotti dei topi, con macchie alternate di bianco albino del M. musculus e le strisce fulve del M. caroli.

Anche i loro temperamenti erano notevolmente diversi dai loro genitori. “Era abbastanza ovviamente una strana miscela”, dice Rossant. “I M. caroli sono molto nervosi: avresti bisogno di metterli sul fondo di un bidone della spazzatura in modo che non ti saltino addosso, e li maneggerei con pinze e guanti di pelle”. I M. musculus erano molto più tranquilli. “Le chimere erano una via di mezzo.”

Con l’odierna comprensione delle neuroscienze, Rossant pensa che questo potrebbe aiutarci ad esplorare le ragioni per cui le diverse specie agiscono in un certo modo. “Si potrebbero mappare le differenze comportamentali rispetto alle diverse regioni del cervello che erano occupate dalle due specie”, dice. “Penso che potrebbe essere molto interessante da esaminare.”

La rivista Time ha descritto il geep come “uno scherzo da guardiano dello zoo: una capra vestita con un maglione d’angora”

Nel suo primo lavoro la Rossant ha usato queste chimere per sondare la nostra biologia di base. Quando lo screening genetico era agli albori, le marcate differenze tra le due specie aiutavano a identificare la diffusione delle cellule all’interno del corpo, permettendo ai biologi di esaminare quali elementi dell’embrione iniziale vanno a creare i diversi organi.

Le due stirpi potevano anche aiutare gli scienziati a indagare il ruolo di alcuni geni. Potrebbero creare una mutazione in uno degli embrioni originali, ma non nell’altro. Osservare l’effetto sulla chimera risultante potrebbe quindi aiutare a separare le molte funzioni di un gene in diverse parti del corpo.

Utilizzando la tecnica di Rossant, una manciata di altre chimere ibride emerse presto scalciando e miagolando nei laboratori di tutto il mondo. Tra questi, una chimera capra-pecora, soprannominata geep. L’animale era impressionante da vedere, un patchwork di lana e pelo ruvido. Time lo descrisse come “uno scherzo da guardiano dello zoo: una capra vestita con un maglione d’angora.”

Rossant consigliò anche vari progetti di conservazione, che speravano di usare la sua tecnica per impiantare embrioni di specie in pericolo nel grembo di animali domestici. “Non sono sicuro che abbia mai funzionato del tutto, ma il concetto è ancora lì.”

Ora l’obiettivo è quello di aggiungere gli esseri umani al mix, in un progetto che potrebbe annunciare una nuova era di “medicina rigenerativa”.

Per due decenni, i medici hanno cercato di trovare il modo di raccogliere cellule staminali, che hanno il potenziale per formare qualsiasi tipo di tessuto, e spingerle a ricrescere nuovi organi in una capsula di Petri. La strategia avrebbe un enorme potenziale per sostituire gli organi malati.

L’obiettivo è quello di creare animali chimera che possono crescere organi su ordinazione

“L’unico problema è che, anche se queste sono molto simili alle cellule dell’embrione, non sono identiche”, dice Juan Carlos Izpisua Belmonte al Salk Institute for Biological Studies di La Jolla, California. Finora, nessuno è stato adatto per il trapianto.

Izpisua Belmonte, e una manciata di altri come lui, pensano che la risposta è in agguato nel cortile. L’obiettivo è quello di creare animali chimera che possono crescere organi su ordinazione. “L’embriogenesi avviene ogni giorno e l’embrione esce perfetto il 99% delle volte”, dice Izpisua Belmonte. “Non sappiamo come farlo in vitro, ma un animale lo fa molto bene, quindi perché non lasciare che la natura faccia il lavoro pesante?”

A differenza del “geep”, che mostrava un mosaico di tessuti in tutto il corpo, il tessuto estraneo in queste chimere sarebbe stato limitato a un organo specifico. Manipolando alcuni geni, i ricercatori sperano di poter eliminare l’organo di destinazione nell’ospite, creando un vuoto per le cellule umane da colonizzare e crescere fino alla dimensione e alla forma desiderata. “L’animale è un’incubatrice”, dice Pablo Juan Ross dell’Università della California-Davis, che sta anche studiando la possibilità.

Sappiamo già che è teoricamente possibile. Nel 2010 Hiromitsu Nakauchi della Stanford University School of Medicine e i suoi colleghi hanno creato un pancreas di ratto in un corpo di topo usando una tecnica simile. I maiali sono attualmente l’ospite preferito, poiché sono anatomicamente molto simili agli esseri umani.

Se ha successo, la strategia risolverebbe molti dei problemi con la donazione di organi oggi.

“Il tempo medio di attesa per un rene è di tre anni”, spiega Ross. Al contrario, un organo su misura coltivato in un maiale sarebbe pronto in appena cinque mesi. “Questo è un altro vantaggio di usare i maiali. Crescono molto rapidamente.”

Nel 2015, il National Institutes of Health degli Stati Uniti ha annunciato una moratoria sui finanziamenti per le chimere umano-animali

Oltre al trapianto, una chimera umano-animale potrebbe anche trasformare il modo in cui andiamo a caccia di farmaci.

Oggi, molti nuovi trattamenti possono sembrare efficaci nei test sugli animali, ma hanno effetti inaspettati negli esseri umani. “Tutti quei soldi e tempo vanno persi”, dice Izpisua Belmonte.

Considera un nuovo farmaco per le malattie del fegato, diciamo. “Se fossimo in grado di mettere cellule umane nel fegato di un maiale, allora entro il primo anno di sviluppo del composto, potremmo vedere se è tossico per gli esseri umani”, dice.

Rossant concorda che l’approccio ha un grande potenziale, anche se questi sono i primi passi su una strada molto lunga. “Devo ammirare il loro coraggio nell’affrontare questa cosa”, dice. “È fattibile, ma devo dire che ci sono sfide molto serie.”

Molte di queste difficoltà sono tecniche.

Il divario evolutivo tra gli esseri umani e i maiali è molto più grande della distanza tra un ratto e un topo, e gli scienziati sanno per esperienza che questo rende più difficile per le cellule donatrici attecchire. “Bisogna creare le condizioni affinché le cellule umane possano sopravvivere e prosperare”, dice Izpisua Belmonte. Questo comporterà trovare la fonte incontaminata di cellule staminali umane in grado di trasformarsi in qualsiasi tessuto, e forse modificare geneticamente l’ospite per renderlo più ospitale.

Sarebbe davvero orribile creare una mente umana intrappolata nel corpo di un animale

Ma sono le preoccupazioni etiche che hanno finora bloccato la ricerca. Nel 2015, il National Institutes of Health degli Stati Uniti ha annunciato una moratoria sui finanziamenti per la chimera umano-animale. Da allora ha annunciato piani per revocare quel divieto, a condizione che ogni esperimento sia sottoposto a una revisione supplementare prima che il finanziamento sia approvato. Nel frattempo, a Izpisua Belmonte è stata offerta una sovvenzione di 2,5 milioni di dollari (2 milioni di sterline) a condizione che usi cellule staminali di scimmia, piuttosto che umane, per creare la chimera.

Una preoccupazione particolarmente emotiva è che le cellule staminali raggiungano il cervello del maiale, creando un animale che condivide alcuni dei nostri comportamenti e abilità. “Penso che questo debba essere qualcosa che viene preso in considerazione e discusso ampiamente”, dice Rossant. Dopo tutto, ha scoperto che le sue chimere condividevano i temperamenti di entrambe le specie. Sarebbe veramente orribile creare una mente umana intrappolata nel corpo di un animale, un incubo adatto a Wells.

I ricercatori indicano alcune possibili precauzioni. “Iniettando le cellule in una fase particolare dello sviluppo embrionale, potremmo essere in grado di evitare che ciò accada”, dice Izpisua Belmonte. Un’altra opzione potrebbe essere quella di programmare le cellule staminali con “geni suicidi” che le farebbero autodistruggere in determinate condizioni, per evitare che si incorporino nel tessuto neurale.

Anche queste soluzioni non hanno convinto Stuart Newman, un biologo cellulare del New York Medical College, negli Stati Uniti. Dice di essere preoccupato per la direzione di questa ricerca fin dalla creazione del geep negli anni ’80. La sua preoccupazione non è tanto per i progetti di oggi, ma per un futuro in cui le chimere assumono costantemente caratteristiche più umane.

“Queste cose diventano più interessanti, scientificamente e medicalmente, più sono umane”, dice Newman. “Così si potrebbe dire ora che ‘non farei mai qualcosa di principalmente umano’, ma c’è un impulso a farlo… C’è una sorta di slancio per l’intera impresa che ti fa desiderare di andare sempre più lontano.”

Come parliamo di esseri umani durante questo dibattito può involontariamente cambiare il modo in cui guardiamo noi stessi

Supponiamo che gli scienziati abbiano creato una chimera per studiare un nuovo trattamento per l’Alzheimer. Un team di ricercatori potrebbe iniziare con il permesso di creare una chimera che ha un 20% di cervello umano, diciamo, solo per decidere che il 30% o 40% sarebbe necessario per capire correttamente gli effetti di un nuovo farmaco. Gli enti di finanziamento scientifico spesso richiedono obiettivi sempre più ambiziosi, dice Newman. “Non è che la gente aspiri a creare abomini… ma le cose continuano ad andare avanti, non c’è un punto di arresto naturale.”

Per quanto importante, pensa che intorpidirà il nostro senso della nostra stessa umanità. “C’è la trasformazione della nostra cultura che ci permette di attraversare questi confini. Gioca sull’idea dell’umano come un altro oggetto materiale”, dice. Per esempio, se esistessero le chimere umane, potremmo non essere così preoccupati di manipolare i nostri geni per creare bambini di design.

Newman non è solo in questi punti di vista.

John Evans, un sociologo dell’Università della California San Diego, USA, fa notare che la discussione stessa delle chimere umane-animali si concentra sulle loro capacità cognitive.

Per esempio, potremmo decidere che va bene trattarli in un modo fino a quando mancano di razionalità umana o di linguaggio, ma questa logica potrebbe condurci su un terreno scivoloso quando consideriamo altre persone della nostra stessa specie. “Se il pubblico pensa che un umano sia una compilazione di capacità, gli umani esistenti con meno di queste capacità valutate saranno considerati di minor valore”, scrive Evans.

Le nostre reazioni viscerali non dovrebbero modellare la discussione morale

Da parte sua, Izpisua Belmonte pensa che molte di queste preoccupazioni – in particolare i titoli più sensazionali – siano premature. “I media e i regolatori pensano che domani avremo importanti organi umani che crescono dentro un maiale”, dice. “Questa è fantascienza. Siamo nella fase iniziale.”

E come ha sostenuto un editoriale sulla rivista Nature, forse le nostre reazioni viscerali non dovrebbero modellare la discussione morale. L’idea di una chimera può essere disgustosa per alcuni, ma la sofferenza delle persone con malattie non curabili è altrettanto orribile. Le nostre decisioni devono essere basate su qualcosa di più delle nostre reazioni iniziali.

Qualunque sia la conclusione a cui arriviamo, dobbiamo essere consapevoli che le ripercussioni potrebbero andare ben oltre la scienza a portata di mano. “Il modo in cui parliamo degli esseri umani durante questo dibattito potrebbe inavvertitamente cambiare il modo in cui guardiamo noi stessi”, scrive Evans.

La questione di ciò che definisce la nostra umanità era, dopo tutto, al centro del classico romanzo di Wells. Una volta fuggito dall’isola del dottor Moreau, Pendrick torna a una vita di solitudine nella campagna inglese, preferendo passare le notti solitarie a guardare il cielo.

Avendo assistito alla rottura così violenta del confine tra le specie, non può incontrare un altro essere umano senza vedere la bestia che c’è in tutti noi. “Sembrava che anch’io non fossi una creatura ragionevole, ma solo un animale tormentato da qualche strano disordine nel suo cervello che lo mandava a vagare da solo, come una pecora colpita da gid.”

David Robson è scrittore di BBC Future. È @d_a_robson su Twitter.

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