... OGM ...
 
 indietro

Che cosa?


Gli OGM sono microrganismi ( funghi, piante, virus, batteri ) il cui DNA è stato modificato dall’uomo mediante l’ingegneria genetica.
La modifica si ottiene introducendo generalmente un gene estraneo, proveniente da una specie diversa, che farà acquisire all’organismo una nuova caratteristica che sarà trasmissibile alla progenie.

I geni
I geni sono la sede delle singole informazioni ereditarie e costituiscono gli elementi dei cromosomi, che sono la sede del patrimonio genetico, cioè il DNA.
Il Dna è contenuto nel nucleo di tutte le cellule degli organismi viventi. L’acido deossiribonucleico è un doppio filamento avvolto a spirale, ogni filamento è costituito da sub-unità chiamate nucleotidi.
Una determinata sequenza di nucleotidi identifica un gene.
Ciascun nucleotide è costituito da uno zucchero ( deossiribosio ) legato ad un gruppo fosfato e ad una delle 4 basi azotate ( adenina, timida, citosina, guanina ).
I due filamenti sono tenuti insieme dai legamenti che le rispettive basi hanno tra loro ( A-T; G-C ). Ingegneria genetica: un gene, una proteina.
Il gene è praticamente la codificazione di una proteina. L’ingegneria è in grado di modificare alcune caratteristiche genetiche degli organismi.
Oggi si conoscono le mappe del DNA di alcuni organismi, per cui si conosce il frammento di DNA che contiene un particolare gene, responsabile di una determinata caratteristica, staccando tale frammento e inserendolo in un altro organismo si trasmette tale caratteristica.
In fondo è ciò che in natura avviene attraverso il processo di trasduzione, operato da alcuni virus che infettano batteri e che dopo aver invaso le cellule, crescono in esse, riproducendosi velocemente.
Spesso le particelle di DNA virale neoformate incorporano porzioni di DNA batterico, che in una successiva infezione del fago ( battere ), può inserirsi nel DNA di un nuovo batterio.
Anche attraverso la coniugazione o la trasformazione i batteri si scambiano materiale genetico.


Settore agricolo

Gli OGM nel settore agricolo
L’agricoltura è un settore in cui la sperimentazione e l’applicazione sono veramente estese. Vengono ampiamente coltivate diverse varietà di vegetali modificati:

  • Resistenti a parassiti ( mais, patata, tabacco ).
  • Resistenti a diserbanti ( cotone, soia ).
  • Resistenti a variazioni ambientali ( cotone, meloni ).
  • Con caratteristiche nutrizionali migliorate o nuove ( riso, patate, caffè, colza ).
  • Capaci di produrre frutti conservabili più a lungo ( pomodori, banane, fragole ).
Alcuni dei più comuni prodotti GM sono:
  • FLAVR-SAVR, il pomodoro a maturazione lenta che è considerato il pioniere.
  • Salmone transgenico, ad accrescimento rapido e più resistente al freddo.
  • Golden rice, riso transgenico ricco di carotene e di ferro.
  • Mais Bt, molto più produttivo rispetto al mais naturale poiché contiene un gene del Bacillus Thurigensis che fa produrre alla pianta una tossina capace di uccidere le larve di lepidotteri.
  • Soia transgenica, arricchito di acidi grassi insaturi
  • Soia RR, resistente agli erbicidi.


Medicina


Gli OGM in medicina
Gli OGM trovano largo uso nel settore farmacologico. In particolare l’industria farmaceutica si occupa della produzione di:

  • biofarmaci
  • biovaccini In medicina vengono utilizzati oltre che a microrganismi OGM anche animali e piante transgeniche, un esempio del loro utilizzo è nel latte prodotto da capre, pecore, suini e bovini che contiene al suo interno farmaci.
    Biofarmaci
    I principali prodotti ottenuti con l’utilizzo degli OGM sono:
    • insulina umana, utilizzata nella terapia del diabete.
    • TPA, agente fibrinolitico capace di sciogliere i trombi che si formano nei vasi sanguigni ( impiegato nelle fasi acute dell’infarto ).
    • GH, è l’ormone della crescita utilizzato per curare le forme di nanismo.
    • Interferone alfa 2, biofarmaco utilizzato nella cura di epatiti virali e nel cancro.
    • Eritropoitina, sostanza che controlla lo sviluppo delle cellule nel sangue.
    • OKT3, anticorpo monoclonale antirigetto, impiegato nei trapianti d’organo e nelle malattie autoimmuni.
    • Immunotossine, anticorpi monoclinali utilizzati nelle terapie contro il cancro.
    • Emoglobina umana,molecola che fissa l’ossigeno nei globuli rossi del sangue.
    Tra gli animali geneticamente modificati per produrre biofarmaci abbiamo:
    • Tracey, pecora che codifica l’antitripsina
    • Herman, toro transgenico le cui figlie mucche producono latte con lattoferrina.
    • Genie, scrofa transgenica il cui latte contiene la proteina C del sangue umano.
    • Rosie, mucca transgenica il cui latte contiene una proteina umana utile ai nati prematuri.
    • Grace, capra transgenica nel cui latte è presente una proteina antitumorale.
    • Polly, clone transgenico che contiene il gene per una proteina umana, il fattore IX.
    In alcune piante ( tabacco, patata, mais, canna da zucchero e barbabietola da zucchero ) inserendo geni estratti da alcune cellule umane è stato possibile far loro produrre alcuni anticorpi:
    • L’albumina del siero umano.
    • L’encafailina.
    • L’interferone B
    • HBsAG

    Biovaccini
    I tradizionali vaccini sono composti dagli stessi virus o batteri che provocano la malattia, uccisi o attenuati. Introdotti nell’organismo stimolano il sistema il sistema immunitario a produrre anticorpi ma possono produrre effetti collaterali.
    I vaccini prodotti con gli OGM invece sono costituiti solo dalle proteine di superficie dei virus o dei batteri, sufficienti per scatenare alla risposta immunitaria.
    I biovaccini comunemente utilizzati sono:
    • quelli contro la pertosse.
    • Contro il virus dell’epatite B.
    Altri vaccini ancora in sperimentazione sono:
    • contro l’AIDS
    • contro il cancro.

    La terapia genetica
    È una terapia che prevede l’utilizzo di frammenti di DNA per curare o difetti di origine genetica o malattie.
    L’obiettivo è di inserire nella cellula del paziente il gene sano per ripristinare la funzione “mancante” o alterata dovuta ad un gene difettoso.
    In alcuni casi è possibile prelevare le cellule da trattare e inserire in esse grazie ad un virus-vettore la formula funzionante del gene. Le cellule sane vengono poi iniettate nel paziente.


Ambiente

OGM a tutela dell’ambiente
I microrganismi presenti nell’ambiente hanno la capacità di degradare anche se lentamente le sostanze organiche.
Negli ultimi decenni però lo sviluppo ha riversato nell’ambiente sostanze che non possono essere decomposte.
A partire dagli anni 70 le tecniche di ingegneria genetica hanno creato organismi capaci di degradare anche le sostanze non biodegradabili.
I microrganismi GM che vengono utilizzati per abbattere il carico inquinante, si possono suddividere in:

  • trattamento biologico anaerobico di acque di scarico civili e industriali.
  • Pretrattamento anaerobico di acque di scarico.
  • Digestione anaerobica di fanghi urbani. Compostaggio di rifiuti organici.
  • Trattamento di emissioni gassose mediante biofiltri.
  • Biorisanamento di suoli contamianti.
Per quanto riguarda gli idrocarburi, esistono microrganismi in grado di metabolizzarli. Questi agiscono in modo specifico decomponendo gli idrocarburi del petrolio, mentre altri ceppi batterici altamente selezionati sono in grado di desolforare petrolio e carbone.
GLO_FISCH
Pesce brillantissimo alla luce del giorno e fluorescente alla luce ultravioletta nel buio di una stanza.
Nato nel 1999 nei laboratori della National University di Singapore, dal progetto che aveva come scopo quello di modificare geneticamente un pesce tropicale dai colori argento e nero per ottenere un organismo in grado di segnalare attraverso il cambiamento di colore del tegumento la presenza di inquinanti nell’acqua.
Oggi è diventato il primo animale GM domestico ( in vendita a $5.00 in america ).
La superficie globale delle colture GM
Nel 2003 in base ai dati del rapporto elaborato dall’ISAAA ( International Service for the Acquisition of Agribiotech Applications ) si è registrato un aumento del 15,3% della superficie coltivata a OGM, rispetto all’anno precedente. I paesi produttori di piante transgeniche sono 18 e la superficie dedicata queste culture è passata da 1,7milioni di ettari nel 1996 a 67,7milioni di ettari nel 2003.
Sono aumentati anche gli agricoltori che utilizzano sementi GM, e la maggior parte di essi vive nei paesi in via di sviluppo.
Rispetto alla superficie totale coltivata a GM, la distribuzione di queste culture è:
  • 61% soia;
  • 22,9% mais;
  • 10,7% colza;
  • 5,4% cotone.

Distribuzione della superficie coltivata a OGM
Nel 2003 la superficie globale coltivata con piante GM è stata di 67,7milioni di ettari ma il 98% di queste è concentrato in 5 Paesi:
  • USA 42,8 milioni di ettari, coltivati a soia, mais, cotone e colza ( il 67% della superficie totale ).
  • Argentina 13,9 milioni di ettari, coltivati a soia, mais, cotone ( 21% della superficie totale ).
  • Canada 4,4 milioni di ettari, coltivati a colza, mais, soia ( 6% della superficie totale ).
  • Brasile 3 milioni di ettari, coltivati a soia ( 4% della superficie totale ).
  • Cina 2,8 milioni di ettari, coltivati a cotone ( 4% della superficie totale ).
Le colture GM in Europa
Nel 2003 in Europa si sono registrati incrementi significativi nelle colture GM. In Spagna la produzione di mais Bt è cresciuta del 33% passando dai 25.000 ettari del 2002 ai 32.000 ettari del 2003.
La Romania ha incrementato del 50% la superficie coltivata con la soia GM raggiungendo nel 2003 i 70.000 ettari.
In Bulgaria è costante la semina di poche migliaia di ettari di mais tollerante ai diserbanti, mentre la Germania prosegue nella coltivazione di superficie minima di mais Bt.
Le colture GM in Italia
In Italia non è autorizzata alcuna coltivazione transgenica a fini commerciali ma solo a titolo sperimentale. Nel 1999 le colture GM regolarmente notificate al ministero della salute, sono state 114, per una superficie di circa 170 ettari, distribuiti in 14 regioni italiane con prevalenza nella bassa Padana.
Nel novembre del 2003, undici regioni italiane che si sono proclamate OGM-FRE.
  • Sicilia;
  • Lazio;
  • Basilicata;
  • Campania;
  • Umbria;
  • Abruzzo;
  • Marche;
  • Toscana;
  • Emilia Romagna;
  • Piemonte.


Vantaggi


Vantaggi e rischi
I vantaggi possono essere sintetizzati in:

  • I successi ottenuti in campo medico sono numerosi, dalla produzione di nuovi farmaci più economici e efficaci fino ai passi avanti nella ricerca dovuta all’utilizzo di cavie progettate su misura.
  • Una maggiore disponibilità di cibo per i paesi poveri, grazie alla maggiore resa produttiva delle piante OGM.
  • Il terreno agricolo viene sfruttato molto meno, vista la possibilità per le piante di crescere in condizioni diverse da quelle originarie.
  • Diminuzione nell’uso di concimi chimici, perché gli OGM sono capaci di sfruttare l’azoto atmosferico, e di pesticidi perché sono resistenti a parassiti e malattie.
  • I cibi prodotti grazie all’utilizzo di OGM vorrebbero anche migliorati per gusto, valore nutritivo e resistenza.
  • Alcune specie di OGM potrebbero contribuire al disinquinamento del suolo, grazie alla possibilità di assorbire metalli dal terreno e di degradare rifiuti industriali.

Gli svantaggi possono essere sintetizzati in:
  • Le colture OGM potrebbero determinare un impoverimento della biodiversità con conseguente maggiore vulnerabilità delle colture rispetto parassiti, malattie e infestanti.
  • Una vasta contaminazione transgenica è inevitabile perché il polline rimane sospeso in aria per ore e può viaggiare per lunghi tratti. È già successo in Messico con il mais. In Canada 32 sementi commerciali su 33 sono risultate contaminati.
  • Le colture OGM non sono sicure poiché alcune proteine che sono risultate dannose per molti insetti, sono potenti antigeni e allergeni. Sono stati riscontrati casi di tossicità neurologica, respiratorie, gastrointestinali ed ematiche.
  • L’ingegneria genetica crea supervirus, essa aumenta la portata e la possibilità di trasferimento genetico orizzontale e di ricombinazione, facilitando enormemente la nascita di virus e batteri molto pericolosi.
Il DNA transgenico negli alimenti viene assorbito dai batteri patogeni, rendendo più difficile la cura delle


a cura di Michele Orfano 4° Cl maggio 2004