Attraverso la biologia molecolare è possibile modificare il patrimonio genetico di molte specie. È il caso dei cosiddetti OGM, che dagli anni ’90 sono entrati nei nostri mercati e sulle tavole di tutti. In un futuro incerto, come ci potranno aiutare questi prodotti geneticamente modificati?
IN BREVE
Indice
È da circa vent’anni che gli Organismi Geneticamente Modificati, o OGM, sono caduti sotto una potente lente d’ingrandimento sociale, scientifica e politica. In verità, la comunità scientifica se ne interessa da più di cinquant’anni, da quando i nuovi genetisti, biochimici e biologi molecolari hanno iniziato a capire come manipolare il patrimonio genetico degli esseri viventi. Tuttavia, modificare il genoma degli organismi è una pratica che l’Uomo coltiva da molto prima che scoprisse la biologia molecolare. Di quanto tempo si tratta? Più o meno 30’000 anni, tenete a mente questo dettaglio perché ci tornerà utile più avanti. Ciò significa che l’Uomo, prima ancora d’essere agricoltore, o che scoprisse il fuoco, o inventasse la ruota, era un biotecnologo.
Quindi cosa significa “veramente” creare un organismo geneticamente modificato, e perché oggi appare un tema così controverso?
OGM SIGNIFICATO
Facciamo un tuffo nel passato e torniamo agli inizi degli anni Settanta. Due scienziati, i biochimici Herbert Boyer e Stanley Cohen, riescono a trasferire un gene, codificante per la resistenza ad un antibiotico, da un ceppo batterico ad un altro differente. Per farlo si servirono di un plasmide, una tipologia di materiale genomico circolare presente naturalmente nei microrganismi. Tuttavia, in quell’occasione gli scienziati dimostrarono, per la prima volta, che era effettivamente possibile trasferire, in maniera selettiva, una porzione di materiale genetico tra due organismi in modo veicolato e artificiale. Gli OGM sono organismi il cui patrimonio genetico è stato artificialmente “alterato”. La sigla nominale per identificarli è stata coniata, per la prima volta, nel 1975 durante la Conferenza di Asilomar. In quell’occasione, scienziati, politici e giuristi di tutto il pianeta si impegnarono per tre giorni a delineare le direttive legislative riguardanti la produzione di organismi trans-genici.
OGM ricerca
Da allora la ricerca biotecnologica nel settore dell’ingegneria genetica ha fatto passi da gigante. Dopo appena pochi anni dalle pubblicazioni di Boyer e Cohen, viene prodotto, approvato e messo in commercio il primo farmaco a base di insulina umana ricombinante, l’Humulin R®, come trattamento contro il diabete mellito. Fino ad allora, questo ormone veniva estratto dal pancreas dei maiali; un procedimento lungo, costoso e con scarse rese. Ora, invece, bastava trasferire il gene d’interesse dentro un ceppo batterico altamente produttivo, e farlo crescere dentro un bioreattore controllato. Il limite alla produzione era dato solo dalla grandezza dell’impianto industriale. E questo non è solo che un mero caso studio. Nel corso del ventennio che separa gli anni ’80 dai primi Duemila il settore dell’ingegneria genetica è letteralmente esploso, apportando una enorme quantità di innovazioni che spaziano in quasi tutti i settori produttivi, dall’agricoltura alle terapie geniche.
OGM animali
Quando parliamo di OGM esempi calzanti sono proprio gli animali. Vi ricordate quella storia delle modifiche genomiche apportate dall’Uomo risalenti al Paleolitico? È probabile che ne abbiate un esemplare che scodinzola in salotto proprio in questo momento. Avete capito bene, i cani sono animali OGM. Quand’ancora i nostri antenati erano cacciatori-raccoglitori, nell’Asia Orientale, riuscirono ad addomesticare i primi lupi selvatici. Nello specifico, si riuscì a identificare, tra i lupi che popolavano le aree limitrofe agli accampamenti, gli individui geneticamente più docili e obbedienti. Questa procedura prende il nome di “selezione artificiale”. Da allora non abbiamo smesso di praticarla, sia per animali che per piante e colture, nei millenni a venire. Ciononostante, si tratta di un processo lento; con l’avvento della genetica molecolare si è potuto creare animali transgenici, come i salmoni o i maiali. Questi sono dotati di materiale genomico diverso dal proprio.
OGM agricoltura
Tra gli OGM alimenti che hanno segnato un netto tracciato nelle migliorie agrotecniche sono le colture producenti pesticidi. Uno dei maggiori problemi che affliggono gli agricoltori sono i parassiti fitofagi, che si nutrono di piante per sopravvivere. In particolare, specie di insetti invasori come falene e locuste, che pervadono un habitat per diverso tempo, decimano le varietà vegetali che lo popolano. Per lunghissimo tempo sono stati usati pesticidi sintetici, che, se ingeriti in quantità sufficienti, potevano essere gravemente tossici anche per il consumatore. Questo problema è stato ovviato con l’introduzione delle famose piante Bt. Il nome deriva dal Bacillus thuringensis, un batterio che produce spore che rilasciano una proteina tossica nell’intestino degli insetti che se ne nutrono. Inoltre, non è nocivo per il consumatore, in quanto nel nostro apparato digerente queste spore sono innocue e non rilasciano la tossina.
OGM PRO E CONTRO
Le maggiori controversie legate agli OGM riguardano i cibi geneticamente modificati. OGM e agricoltura biologica vengono vissuti dall’opinione pubblica come opposti inconciliabili. Spesso e volentieri il termine “biologico” viene utilizzato per indicare la “naturalezza” e la salubrità di un alimento o di un prodotto. Tuttavia, la manipolazione genetica ad hoc non fa altro che velocizzare un processo di selezione, comunissimo in natura, tramite mutazioni delle varietà animali e sementi. Infatti, dall’entrata in commercio alla fine degli anni ’90, i cibi OGM hanno portato grandi benefici all’economia e all’impatto ambientale. Inoltre, è stato ampiamente dimostrato che consumare cibi ottenuti tramite tecnologie di ingegneria genetica non può nuocere alla salute. Nei paesi in cui è permesso il commercio di cibi e animali OGM, (e.g. gli Stati Uniti), l’approvazione ha subito un intricato percorso che ha visto coinvolti diversi enti preposti: FDA, EPA e Dipartimento per l’Agricoltura.
OGM svantaggi
Quando si parla di OGM rischi quasi vanno a scomparire. Tuttavia, è doveroso un appunto in merito a questa tecnologia. Rispetto all’agricoltura tradizionale, per esempio, produrre piante OGM comporta dei costi iniziali importanti. È necessario investire nell’assunzione di tecnici di laboratorio, in costante formazione, specializzati in biotecnologie già dalle primissime fasi. Inoltre, durante la selezione delle colture intercorrono dei tempi “morti” di accrescimento che impattano sul bilancio finale. Inoltre, nel corso del tempo sono apparsi studi in cui si minava l’affidabilità di piante geneticamente modificate. Essenzialmente, l’accusa puntava a evidenziare i potenziali rischi degli effetti “collaterali”, detti off-target, su altri animali o l’ambiente circostante. Dopo lunghi dibattiti, questi studi sono stati dimostrati essere privi di fondamento o prove solide su cui basarsi.
OGM EUROPA
L’argomento OGM è un cosiddetto ginepraio. In Europa il tema ha suscitato molto scalpore, tra le leggi che hanno visto coinvolti gli OGM prodotti, come il mais MON 810 (una pianta Bt), rappresentano ancora oggi un caso studio peculiare. Di questa varietà di mais, creata dall’azienda agro-biotecnologica Monsanto, ne viene approvata l’uso su suolo europeo nel 1998. Tuttavia, alcuni stati membri come Francia, Germania, Lussemburgo ed altri rifiutano categoricamente di coltivarlo ma ne permettono l’importazione. Da allora, passarono due anni prima che il decreto Amato, ignorando totalmente la consulenza dell’Istituto Superiore della Sanità sulla sicurezza di tali cibi, affermasse un blocco totale degli OGM in Italia. Sebbene questa legge sia stata definitivamente abrogata nel 2004, nel corso degli anni si è tenuta una strenua politica di sfiducia nei confronti dei cibi geneticamente modificati. Questo ha portato, in ultima istanza, al divieto totale di produrre la varietà MON 810 nel 2013.
Uno sguardo al futuro
Da quel lontano lupo asiatico è passato davvero tanto tempo e le modalità per creare specie geneticamente modificate sono notevolmente migliorate. Il punto di svolta dell’editing genomico si raggiunse nel 2012, quando Jennifer Doudna ed Emmanuelle Charpentier vinsero il premio Nobel per aver scoperto il sistema CRISPR/Cas-9. Essenzialmente, si tratta di un meccanismo immunitario appartenente ai batteri contro i virus. La scoperta segnò una vera e propria rivoluzione nel modo di intendere ed approcciarsi alla genomica. Si rendeva possibile tagliare o inserire qualsiasi frammento di DNA genomico di un organismo a piacimento, con una precisione mai vista prima. Da quel momento in poi sono nati corsi di studio e istituti votati all’apprendimento specifico della tecnologia CRISPR, tra cui il prestigioso Istituto Innovativo per la Genomica (IGI), guidato dalla stessa Doudna. L’ingegneria genetica ha ripensato il modo di creare un OGM, qualcosa che, ad oggi, è facile e sicuro.
Fonte
- Construction of biologically functional bacterial plasmids in vitro. Cohen SN, Chang AC, Boyer HW, Helling RB. (1973).
PNAS - A programmable dual-RNA–guided DNA endonuclease in adaptive bacterial immunity. Jinek, M., Chylinski, K., Fonfara, I., Hauer, M., Doudna, J. A., & Charpentier, E. (2012).
Science - ZFN, TALEN, and CRISPR/Cas-based methods for genome engineering. Gaj T, Gersbach CA, Barbas CF 3rd. (2013).
Trends In Biotechnology
- Science and History of GMOs and Other Food Modification Processes. (2024)
U.S. Food & Drug Administration