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Indice

Ringraziamenti                                             9

Chimere, cloni e geni


Introduzione                                              13

Lo sviluppo degli embrioni, i suoi misteri,
    la sua logica, 15
Le conseguenze dei progressi realizzati nella biologia
    dello sviluppo, 19


Parte prima   Le origini della biologia dello sviluppo

1.  La nascita delle scienze della vita.
    La cellula, l'evoluzione, i geni                      23

Introduzione, 23
La vita tra l'armonia e il caos: il concetto di generazione
    presso gli antichi, 25
La biologia e il problema della sua specificità, 30
Le cellule, materia e memoria del vivente, 36
Alla ricerca del codice segreto delle cellule: la scoperta
    dei cromosomi, 43
La genesi del concetto di gene, 48
Il corpo è solo il veicolo del germe?, 54
Morgan e la genetica formale, 65
Ricombinazione genetica e mappa cromosomica, 69

2.  Alla ricerca dei segreti del genoma                   70

La base chimica dell'ereditarietà e la natura del gene, 70
Il codice genetico e la sintesi delle proteine, 77
Ricreare in laboratorio la parte codificante di un gene, 80
Il genio genetico e le tecnologie di ricombinazione delle
    molecole di DNA, 80
La differenziazione cellulare è fondata sull'attivazione
    differenziale dei geni, 84
La parte «creativa» del genoma, della cellula e degli
    organismi nell'evoluzione delle specie, 90
I primi passi della vita sulla Terra: dal periodo prebiotico
    agli eucarioti, 94
L'emergere della multicellularità, 94


Parte seconda   Come si costruisce un embrione?

1.  Lo sviluppo embrionale. La genesi delle forme e
    la differenziazione cellulare                        105

Introduzione, 105
Ontogenesi ed evoluzione, 106
Le leggi dello sviluppo embrionale: l'avvento
    dell'embriologia sperimentale, 111
Plasticità e regolazioni nello sviluppo embrionale, 113
Come si decide il destino delle cellule: determinazione e
    differenziazione cellulare, 130
L'embriologia biochimica: dall'induzione primaria ai
    «fattori» secreti dall'organizzatore, 138

2.  Alle origini del potere organizzatore dell'uovo e
    dell'embrione                                        143

Introduzione, 143
Al di sopra dell'organizzatore, il «centro di
    Nieuwkoop», 145
La ricerca dei fattori dell'induzione mesodermica, 149
L'evoluzione del concetto di induzione neurale, 156
La scultura del vivente: un gioco di induttori i cui effetti
    sono limitati dagli inibitori corrispondenti, 158

3.  I geni «architetti». Le reti geniche responsabili
    dell'organizzazione del corpo                        164

Introduzione, 164
L'asse anteroposteriore dell'embrione è determinato dal
    prodotto di geni materni attivati durante
    l'ovogenesi, 166
I meccanismi molecolari responsabili della sistemazione
    delle coordinate dorsoventrali, 176
Il segreto della segmentazione: in che modo l'embrione viene
    tagliato in segmenti lungo l'asse anteroposteriore?, 182
I «geni omeotici» organizzano il corpo in entità distinte
    (testa, torace, addome) e gli conferiscono la loro
    identità, 190


Parte terza   Scolpire il corpo dell'adulto

Introduzione                                             201
La formazione dell'individuo, 201
La scultura del vivente e i suoi meccanismi, 202
Un modello «interattivo» dello sviluppo dei tessuti e degli
    organi, 203

1.  Ciò che rivelano le chimere: migrazioni e
    differenziazioni cellulari                           205
Perché scegliere l'embrione di uccello come materiale
    sperimentale?, 205
Una particolarità delle cellule di quaglia sfruttata per
    seguire le migrazioni cellulari nell'embrione, 208
La formazione del sistema nervoso e la delimitazione della
    cresta neurale, 212
Esplorare il divenire delle cellule migranti della cresta
    neurale, 214
L'analisi delle migrazioni cellulari, 220
Determinanti molecolari della migrazione delle cellule, 226
Dai mutanti di topo all'ontogenesi della cresta neurale, 228

2.  La costruzione della testa dei vertebrati            235
L'ectoderma, fonte di cellule mesenchimali tramite
    la cresta neurale, 235
Le cellule migranti cooperano con le loro cellule bersaglio
    per creare strutture composite, 238
Come si formano, a partire da un abbozzo comune,
    il cervello... e lo scheletro che lo protegge, 241
Il volto emana dall'abbozzo del cervello tramite la cresta
    neurale. La sua struttura originale è segmentata come
    quella del corpo degli insetti!, 248
La cresta neurale è necessaria per lo sviluppo di uno degli
    organi chiave del sistema immunitario, il timo
    produttore dei linfociti T, 257

3.  Come si decide il destino delle cellule: pluripotenza,
    plasticità e differenziazione delle cellule della
    cresta neurale                                       268
Introduzione: la pluripotenza della cresta neurale e la
    larghissima distribuzione dei suoi derivati
    nell'organismo adulto, 268
Rompere l'ordine naturale delle cellule della cresta neurale
    per conoscere le loro capacità di adattamento, 275
La scelta del neurotrasmettitore prodotto dai neuroni
    simpatici viene dettata dall'ambiente, 278
Clonare le cellule della cresta per scoprirne il destino e
    individuarne le possibilità di sviluppo, 280
Le neurotrofine, 290
Le patologie derivate dalla cresta neurale, 295

4.  La cresta neurale, chiave dell'evoluzione
    dei vertebrati                                       299


Parte quarta   Dal laboratorio alla clinica

Introduzione                                             315

1.  «Topi e uomini»: dalla coltura in vitro delle uova di
    mammifero alla procreazione assistita                319

Le particolarità dello sviluppo nei mammiferi, 320
La messa a punto della coltura in vitro dell'uovo di
    topo, 327
Ciò che la procreazione assistita deve all'invenzione della
    pillola anticoncezionale, 329
La fecondazione in vitro dell'uovo umano e il suo impianto
    in una «madre in affitto», 331
«Cellule tuttofare»: pluripotenzialità e regolazioni
    nell'embriologia dei mammiferi, 333

2.  Pluripotenza e immortalità                           346

Si possono mantenere le cellule embrionali pluripotenti in
    uno stato indifferenziato e renderle praticamente
    immortali, 346
Come modificare il patrimonio genetico nel topo?, 354

3. Biotecnologia e medicina riparatrice                  361

Ottenere cellule staminali embrionali pluripotenti in specie
    diverse dai topi, 361
Colture di cellule staminali (immortali) di primati, 362
Nuove prospettive offerte dalle cellule staminali
    pluripotenti umane, 363
Costruire neuroni, sangue, cellule cardiache a partire da
    cellule staminali embrionali, 364
Terapia cellulare e rigetto dell'innesto, 368

4.  La donazione tramite trapianto di un nucleo cellulare:
    i pionieri                                           370

Una donazione naturale: la riproduzione asessuata, 371
Il contesto scientifico degli esperimenti di donazione, 372
Il citoplasma dell'ovocita non è il solo a poter
    riprogrammare un nucleo, 378

5.  Clonare i mammiferi                                  380

Le implicazioni dei primi tentativi di donazione dei
    mammiferi: apportare nuove conoscenze alla biologia
    della riproduzione, 381
Prime donazioni di pecore e di mucche: un successo delle
    ricerche veterinarie di fronte allo scetticismo delle
    istanze accademiche, 384
La nascita della pecora Dolly: primo clone di mammifero per
    trapianto di nucleo di cellula somatica adulta in un
    ovocita, 386
Perché realizzare trasferimenti nucleari che sfociano nella
    donazione finalizzata alla riproduzione?, 389
Verso la donazione terapeutica umana?, 390
L'adulto racchiude fonti di cellule rigeneratrici la cui
    versatilità è ancora insospettata?, 392

Glossario                                                397
Bibliografia                                             409
Indice analitico                                         433

 

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Queste notizie suscitano speranze e timori. Sia le une che gli altri, a mio avviso, devono essere valutati in modo razionale. Come possiamo arrivarci, visto che solo in parte conosciamo la realtà che si cela dietro una posta in gioco così importante? Questo libro è destinato a chiarire le idee a coloro che si interessano di queste questioni fondamentali. La sua prima ambizione è dare al lettore un'idea di quello che è lo sviluppo degli organismi, mostrando come si è giunti allo stato attuale delle ricerche in questo campo; senza pretendere di essere esaustiva, ho scelto alcuni esempi dei progressi compiuti che mi sono sembrati significativi, in particolare dopo l'avvento dell'embriologia.

L'opera inoltre intende affrontare l'evoluzione delle idee e dei modi di pensare, i meccanismi dello sviluppo dell'embrione, per comprenderli, nonché gli spettacolari progressi dei nostri strumenti di investigazione e sperimentazione. Ma l'argomento principale è l'aggiornamento dell'informazione sulla straordinaria diversità di fattori e di processi strutturati gerarchicamente, la cui combinazione presiede alla formazione dell'essere vivente.

Le scienze della vita non si limitano più, come agli esordi, allo studio delle forme viventi e delle loro proprietà. Acquisiscono il potere di intervenire nella loro genesi, nel loro funzionamento. Agiscono ormai sull'origine o sui fattori di sviluppo i cui effetti prima potevano essere osservati solo «dall'esterno». Adesso è possibile modificare alcuni geni, così come il momento e il luogo in cui si manifestano all'interno dell'organismo, ma è possibile anche trasformare l'ambiente delle cellule per cambiarne il destino.

Oggi sappiamo «ricombinare», spostare, far variare il numero degli elementi costitutivi del vivente. Non solo se ne ricercano la natura e le origini, ma se ne esplorano anche le potenzialità, aprendo così nuovi orizzonti alla conoscenza, oltre che alla medicina e all'industria.

La sperimentazione biologica ci guadagna in creatività, le sue applicazioni nelle biotecnologie le conferiscono un'importanza nuova per la società, mentre, parallelamente, la medicina si apre a una dimensione inedita, come lasciano intuire la terapia cellulare e la terapia genica. Se le speranze attuali si realizzeranno, si giungerà a vincere le malattie neurovegetative e a guarire alcune deficienze cardiache attraverso l'apporto di neuroni o di cardiomiociti che saranno stati fabbricati in vitro a partire da cellule staminali embrionali.

In seguito alla grande svolta della genetica e della biologia molecolare, sappiamo che alcune molecole complesse racchiudono e preservano l'integrità del «programma» che controlla la costruzione e la sopravvivenza di un dato individuo. Così, la vita sembra fondarsi su un piccolo numero di elementi fondamentali (il DNA, il codice genetico, il processo di sintesi delle proteine ecc.) comuni a tutti gli organismi, «dal batterio all'elefante». Tuttavia, la vita stessa emerge da processi molto diversi e da interazioni estremamente complesse che si realizzano tra questi elementi.

Questa formidabile capacità di «orchestrazione» propria del vivente costituisce il nuovo orizzonte della biologia contemporanea. Ecco perché la biologia dello sviluppo, che tenta di operarne la sintesi, riveste oggi un'importanza centrale.

Tutti sono sensibili all'entusiasmo suscitato dalla prospettiva di identificare sino all'ultimo gene di tutte le specie per le quali si sia scelto di iniziare l'impresa. È chiaro, in effetti, che i progressi realizzati nella conoscenza del genoma avranno un impatto straordinario sull'insieme delle scienze del vivente. Grazie a questo nuovo strumento, la biologia è protagonista di una rivoluzione che, dopo l'avvento del genio genetico, si accrescerà ancora. Tuttavia bisogna sottolineare che la decodificazione del genoma, di per sé, non potrà spiegare i meccanismi estremamente complessi che assicurano lo sviluppo e la sopravvivenza degli organismi. Per comprendere questi fenomeni, bisogna completare la prospettiva genetica con altri approcci capaci di rivelare l'immensa varietà delle cause e delle interazioni che, tutte insieme, contribuiscono alla vita.

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Ognuno di noi ha cominciato la propria vita sotto forma di una cellula, l'ovulo. In particolare, per la specie umana, si tratta di un corpuscolo di materia vivente di 100 µm di diametro. Nessuno oggi lo ignora ormai, e tuttavia questa idea suscita, quando ci si sofferma, incredulità e interrogativi. Come è possibile che da questa cellula unica, «isolata», abbiano origine gli elementi che costituiranno il corpo dell'adulto, composti di miliardi di cellule ordinate armoniosamente per formare organi così differenti e complessi come il cervello, gli arti, gli occhi o il volto?

Non solo la cellula originaria e quelle che da essa discendono si moltiplicano un numero di volte incalcolabile (benché strettamente controllato), ma i miliardi di cellule che ne risultano devono acquisire specializzazioni che le rendano adatte a svolgere le funzioni più diverse. Negli esseri umani si contano almeno trecentocinquanta tipi di cellule differenti. Queste classi di cellule specializzate devono poi ripartirsi secondo un piano definito per ciascuna specie, in modo che ne emerga la forma che le caratterizza. Infine, le diverse attività biochimiche e funzioni fisiologiche di queste cellule devono essere coordinate. Ciò implica un sistema complesso di comunicazioni interne e di scambio di informazioni con il mondo esterno. L'adattamento dell'organismo alle variazioni di quest'ultimo ne condiziona, infatti, la sopravvivenza.

La vita, comparsa sulla Terra più di tre miliardi di anni fa, è stata rappresentata per lungo tempo solo da organismi unicellulari. La multicellularità (risalente a meno di ottocento milioni di anni fa) ha consentito l'aumento delle dimensioni, un progressivo accrescersi della complessità degli organismi e l'infinita varietà delle forme che vivono oggi sul nostro pianeta. Di conseguenza, ogni cellula che provenga dalla divisione dell'ovulo fecondato non si comporta più soltanto come un'entità a sé stante, ma anche in funzione e a vantaggio dell'insieme delle cellule che compongono l'individuo.

L'appartenenza delle cellule a una «collettività» può essere messa in evidenza fin dalla prima divisione dell'uovo: ciascuna delle due cellule che ne risultano è destinata a fornire una metà di embrione; isolandone una, questa si dimostra capace, nella maggior parte delle specie, di costruire l'essere intero.

Così, a partire dall'ovulo, lo sviluppo embrionale riproduce, attraverso le generazioni, esseri simili a quelli che li hanno preceduti. Per giungere a una tale fedeltà, l'embrione dispone di una notevole capacità di adattamento. Per quanto le vicissitudini dell'ambiente lo portino a disporre di materiale embrionale in eccesso o in difetto, tenderà, grazie a uno stupefacente potere di regolazione, a costruire un adulto conforme al modello della specie.

Lo sviluppo dell'embrione dipende dunque dalle cellule, che costituiscono l'unità di base della vita, e dal loro comportamento. Ciascuna si determina in funzione dell'insieme, e tutte concorrono a uno stesso scopo: costruire un embrione conforme al piano di organizzazione della specie alla quale esse appartengono. Questo piano è contenuto nell'ovulo perché da solo, senza informazioni dall'esterno, esso costruisce il nuovo essere. È quindi depositario di una memoria trasmessa con una stabilità sorprendente da una generazione alla successiva.

Il piano di organizzazione del futuro essere è codificato nel materiale genetico costituito da molecole di acido desossiribonucleico (DNA), contenute nel nucleo delle cellule. Il genoma di ogni essere, vale a dire l'insieme dei geni che lo determina, risulta dalla somma dei DNA portati dai gameti di ciascuno dei due genitori. La fusione dei gameti in una cellula uovo fa sì che tutto possa ricominciare. I geni dettano il loro comportamento alle cellule generate dalla divisione dell'ovulo. Ciò che una cellula può realizzare è largamente determinato dalle proteine che contiene. I geni controllano lo sviluppo perché determinano quale proteina sarà prodotta da ciascuna delle cellule dell'embrione, in quale preciso momento e in quale quantità.

Il DNA è quindi il corpo chimico depositario del «codice» della specie e, più in particolare, dell'individuo che, attraverso la mescolanza dei geni tipica della riproduzione sessuata, è unico.

Dall'inizio del xx secolo, dopo la riscoperta delle leggi di Mendel, si distingue l'informazione genetica trasmessa ereditariamente (il genotipo) dalla sua «traduzione» nell'aspetto dell'individuo corrispondente (il fenotipo). Il fenotipo non è solo la forma visibile che riveste l'individuo: è anche la sua struttura intima, i suoi caratteri biochimici e le funzioni che è in grado di svolgere.

Mentre il genotipo controlla lo sviluppo, il fenotipo è il risultato delle interazioni tra l'informazione genetica e i fattori ambientali.

Una volta stabilite queste nozioni fondamentali, il problema cruciale che affronta la biologia dello sviluppo consiste nel comprendere come si effettua il passaggio dal genotipo al fenotipo, ossia come l'informazione contenuta nel programma genetico è interpretata e tradotta in forme, strutture e funzioni nel corso dell'embriogenesi.

Nella prima parte di questo libro daremo informazioni sui tentativi fatti sin dall'Antichità per spiegare la generazione degli esseri fino all'avvento di una scienza del vivente. In queste pagine si troveranno le radici delle concezioni moderne e si potrà valutare la reale importanza delle grandi tappe che hanno segnato la storia della biologia: la scoperta della cellula, dell'evoluzione, dell'esistenza dei geni e poi della loro struttura; infine, l'invenzione del genio genetico e delle tecniche di biologia cellulare che permettono di agire, come mai prima, sui meccanismi propri della vita non solo per comprenderne le leggi ma anche per padroneggiarle.

La biologia conosce oggi un periodo di creatività eccezionale. La rivoluzione portata dalla biologia molecolare permette di comprendere i meccanismi della vita a livello degli effettori chimici (le molecole), che ne sono gli attori. L'acquisizione fondamentale alla base di questo rinnovamento è stata la decodificazione della struttura della molecola di DNA e della maniera in cui i geni controllano la produzione e la struttura delle proteine.

Oggi le potenti tecniche della biologia molecolare sono ormai applicate ai problemi della biologia dello sviluppo, identificati dalla generazione degli embriologi della fine del XIX e della prima metà del XX secolo. Le loro scoperte hanno posto le basi a partire dalle quali si cerca di comprendere lo sviluppo. Questi studi erano essenzialmente descrittivi: l'osservazione attenta delle modificazioni subite dal germe nel corso dello sviluppo normale di numerose specie animali e gli effetti prodotti dagli elementi di disturbo apportati, a scopo sperimentale, allo sviluppo del germe, hanno condotto questi pionieri a proporre alcune teorie per spiegare i meccanismi che regolano l'embriogenesi. Essi si sforzavano di capire il comportamento delle cellule e dei tessuti, ma i mezzi di investigazione dell'epoca non permettevano di chiarire i meccanismi attraverso i quali i caratteri dei genitori sono trasmessi ai discendenti, vale a dire come i geni dirigono lo sviluppo.

L'approccio moderno è anch'esso descrittivo, ma concerne soprattutto lo studio del vivente su scala diversa, quella molecolare: da questo versante esso è in grado di stabilire un legame tra le fasi dello sviluppo e l'azione dei geni. Oggi si sa sotto quale forma il programma di sviluppo dell'individuo è inscritto nella molecola di DNA. Rimane da scoprire come l'informazione contenuta in questo programma sia interpretata e attuata dalle cellule nel corso dell'embriogenesi.

Si era ipotizzato che la struttura dell'organismo futuro si presentasse sotto forma di un progetto allo stesso tempo dettagliato e globale come quello di una casa, concepito e disegnato da un architetto. Ma non è così. Il programma genetico consiste in una sequenza di istruzioni i cui esecutori sono i costituenti del citoplasma dell'ovulo e alcune cellule che ne derivano, così come il DNA contenuto nel loro nucleo. Tappa dopo tappa, le cellule embrionali cambiano, dapprima impercettibilmente, diversificandosi poi sempre più nettamente; l'attivazione delle istruzioni contenute nel programma si realizza attraverso un gioco di riconoscimenti molecolari che si producono a cascata e generano informazioni che possono agire retroattivamente su se stesse nei sistemi di regolazione che si trovano a tutti i livelli dei processi biologici.

Le molecole sono il sistema di comunicazione naturale delle cellule. Diventa quindi essenziale studiarle, tanto più che grazie ai progressi tecnici il loro studio diventa sempre meno laborioso.

Il genoma intero di organismi che, per decenni, sono serviti da modelli sperimentali è già, o sarà presto, completamente sequenziato. Lo stesso avverrà per il genoma umano. Ma bisogna ancora allargare la prospettiva genetica, associandola a un ventaglio più ampio di approcci, se si vogliono scoprire gli effetti reali o potenziali dei geni così identificati, tanto all'interno del sistema che formano nel genoma, quanto in altri contesti, nelle varie fasi dello sviluppo e in siti diversi dell'organismo. Varie tecniche possono contribuire a questo scopo. Modificando i geni, o spostando il momento e il luogo in cui si esprimono, possiamo rivelarne il ruolo o i ruoli. Si possono anche fabbricare embrioni chimerici (composti da parti di individui appartenenti a specie diverse ma vicine), che permettono di seguire le migrazioni delle cellule dell'animale «donatore» nel corpo dell'«ospite» ed esplorare così il modo in cui le cellule sono progressivamente spinte a formare un tessuto o un organo. Infine, la coltura in vitro di cellule embrionali facilita lo studio comparato delle loro trasformazioni nei diversi ambienti nei quali sono trapiantate.

In questo libro si troverà un esempio che illustra tali argomenti e che è stato l'oggetto delle mie ricerche per molti anni. Si tratta di una struttura transitoria dell'embrione dei vertebrati, la cresta neurale, che fornisce cellule il cui singolare comportamento è stato particolarmente studiato nel corso degli ultimi decenni. Il destino delle cellule della cresta neurale è complesso e affascinante. Appena giunte al perimetro di ciò che diventerà il cervello e il midollo spinale, si staccano dalle loro vicine e si mettono in movimento, invadendo l'intero corpo dell'embrione. Lì si differenziano in una grande varietà di tessuti, che vanno dalle cellule che pigmentano la pelle fino alle ossa del volto e del cranio, per non parlare del sistema nervoso periferico e delle cellule produttrici di ormoni. Nell'embrione formano una rete nervosa munita di sottili e molteplici ramificazioni. Queste penetrano, senza eccezione, in tutte le regioni del corpo, nel quale realizzano un impressionante sistema di comunicazione.

La cresta neurale, apparsa, nel corso dell'evoluzione, con i vertebrati, sembra aver svolto un ruolo essenziale nello sviluppo del loro cervello e degli organi di senso, vale a dire nell'attitudine eccezionale, propria dei più evoluti tra loro, a interagire con il mondo esterno. Essa ha anche «aggiunto» alle componenti relative alle grandi funzioni che assicurano la sopravvivenza dell'individuo un livello di comunicazioni interne che ha permesso loro di acquisire un'autonomia e un'adattabilità notevoli rispetto al mondo esterno.

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Gli sforzi realizzati per tentare di comprendere lo sviluppo dell'embrione sono giustificati solo dal desiderio di risolvere uno dei problemi più affascinanti posti dalla natura? Questa ragione, ai miei occhi, sarebbe sufficiente. Tuttavia, c'è di più. L'importanza acquisita attualmente dalla biologia molecolare si giustifica pienamente con le nuove possibilità di investigazione che offre. Sono già stati compiuti notevoli passi avanti nella comprensione dei meccanismi di sviluppo, grazie al convergere della genetica e dell'embriologia iniziato nel corso degli ultimi tre decenni. È emerso anche che il macchinario genetico, messo in azione in numerosi processi dello sviluppo, è sorprendentemente simile nelle diverse forme di metazoi. Per esempio, nella genesi dell'ala di un insetto e in quella di un arto di un vertebrato si ritrovano le stesse molecole di segnalazione. Come se, una volta messe a punto nel corso dell'evoluzione, le stesse formule fossero state accuratamente conservate e riutilizzate per molteplici fini.

Tuttavia, la fecondità dell'approccio molecolare può giungere al suo completo sviluppo solo se si accompagna allo studio del progresso a tutti i livelli dell'organizzazione, ossia a quelli dell'organo, del tessuto e della cellula, nonché della molecola. Lo scopo che si persegue è, evidentemente, la spiegazione dei fenomeni biologici a livello molecolare. Essa dà accesso alla chimica del vivente che, attraverso i suoi metodi e i suoi concetti, permette di raggiungere nuove tappe non solo nella comprensione dei processi biologici, ma anche nel potere dell'uomo di agire su di essi e controllarli.

Allo stadio in cui ci troviamo, gli studi sullo sviluppo a livello cellulare ci riservano ancora qualche sorpresa. Le conoscenze acquisite in questo campo hanno già avuto ripercussioni importanti sulla vita dell'uomo. La procreazione assistita è nata direttamente dagli esperimenti realizzati dai ricercatori sullo sviluppo dell'uovo di coniglio e di topo. La relazione stabilita sempre più spesso tra malattia, malformazione congenita e mutazione di un dato gene, la possibilità di scoprire prima della nascita le anomalie genetiche da cui immancabilmente derivano disordini gravi dello sviluppo e del funzionamento degli individui sono il risultato delle ricerche compiute nell'ambito della biologia dello sviluppo. Presto forse le biotecnologie applicate alle cellule embrionali permetteranno l'avvento di una nuova medicina, che non sarà più soltanto palliativa o riparatrice, ma rigeneratrice. Questo presuppone, tuttavia, il ricorso a cellule staminali di embrioni umani, alla loro messa a coltura al fine di moltiplicarle e di farne derivare diversi tipi cellulari differenziati. Dato che soltanto le cellule che portano un genoma identico a quello dell'individuo cui sarebbero destinate potrebbero essergli iniettate senza rischio di rigetto, si potrebbe progettare la produzione di embrioni donati a partire dal paziente. Evidentemente le questioni etiche sollevate da queste prospettive sono cruciali, ma spesso sono mal poste, poiché manca una conoscenza sufficientemente precisa dei progetti scientifici a cui si riferiscono. Queste difficoltà, come vedremo, meritano una discussione dettagliata; per il momento, non sono le sole a sorgere intorno a progetti che mirano, peraltro, a migliorare la vita dell'uomo, aiutandolo a conservare la salute e, al tempo stesso, la sua longevità: sono questioni che avremo modo di affrontare con maggior precisione nell'ultima parte di questo libro, intitolata Dal laboratorio alla clinica.

Si sarà compreso che quest'opera mira a dare una visione sintetica ma il più precisa possibile dei diversi processi che presiedono allo sviluppo degli esseri viventi animali, senza omettere le conseguenze che ne derivano sul piano medico, biotecnologico ed etico. Ma il significato profondo delle esperienze o delle teorie di cui si parlerà non può essere compreso al di fuori del contesto dell'evoluzione delle idee su tali questioni e dell'elaborazione dei metodi con i quali si è tentato di affrontarli. Questa è la ragione per cui si è cercato di conciliare l'approccio storico con l'intento di rendere conto delle ricerche più recenti; allo stesso modo, le scoperte sono state associate a una riflessione sulle tecniche sperimentali, sulle ipotesi teoriche, o sui «tentativi» che le hanno rese possibili.

Mi piacerebbe che quest'opera trasmettesse l'inalterabile entusiasmo del ricercatore, che ammira e vuole svelare i misteri dello sviluppo dell'ovulo in un essere così sorprendentemente perfetto come una mosca, un pollo, un topo o un uomo. Il ricercatore costruisce chimere, isola geni, dona cellule per moltiplicarle e talvolta prova il piacere ineguagliabile di vedere, a poco a poco, svelarsi un piccolo frammento di verità.

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