Biotecnologie: queste sconosciute

Quello che non si conosce fa paura. O peggio: genera diffidenza e spesso provoca comportamenti irrazionali e autolesionisti.

Un caso eclatante – ma ce ne sarebbero tanti, tantissimi da citare – è quello delle biotecnologie, in particolare di quelle applicate all’agricoltura. Pensiamo agli OGM, “oscuri” prodotti della modificazione genetica delle piante, che nel nostro Paese e in parte in Europa sono diventati quasi degli innominabili.

Ma di cosa si tratta veramente? Quali sono i rischi, quali sono i vantaggi di queste tecnologie, dove vengono applicate e perchè la ricerca e l’impresa si ostinano ad investire tempo e denaro in questo settore?

Alla vigilia della IV edizione della Settimana Europea delle Biotecnologie (26 settembre – 2 ottobre), appuntamento scientifico-divulgativo promosso da EuropaBio in 16 Paesi europei, ecco una breve scheda per conoscere un pò più da vicino una delle più importanti tecnologie abilitanti del nostro tempo.

Definizione

l termine “biotecnologia” deriva dalla congiunzione di due parole distinte: biologia e tecnologia, intesa come studio dei processi e delle apparecchiature necessarie alla produzione di beni e servizi.

Storia
  • Tra il 1857 e il 1876 Pasteur comprende la produzione della birra e i microrganismi che la permettono. Per questo viene considerato il padre della biotecnologia
  • 1865: Gregor Mendel formula le tre leggi fondamentali sulla trasmissione ereditaria.
  • 1953: Francis Crick, James Watson identificano la struttura a doppia elica del DNA grazie alle immagini prodotte da Rosalind Franklin e Maurice Wilkins.
  • 1973: Stanley Cohen e Herbert Boyer ricombinano con successo le estremità di DNA batterico. Nasce la biotecnologia moderna.
  • 1980: si scopre come trasferire un pezzo di informazione genetica da un organismo all’altro. È la nascita dell’ingegneria genetica.
  • 1983: viene sviluppata la prima pianta transgenica di tabacco.
  • 1997: in Inghilterra nasce Dolly, la prima pecora clonata, copia identica di un suo simile.
  • 2000: viene completato il Progetto Genoma di lettura e mappatura dei segmenti di DNA umano
Rosse, verdi e bianche

Tradizionalmente le biotecnologie si dividono in 3 rami: le rosse, le verdi e le bianche.

Rosse: biotecnologie applicate alla medicina e in particolare allo sviluppo di modelli terapeutici personalizzati, fondamentali ad esempio nella lotta alle malattie rare. L’Italia detiene un ruolo importante in questo campo.  Sono ad esempio frutto della ricerca nazionale i primi protocolli di Terapia Avanzata a base di cellule staminali autorizzati nel mondo occidentale: uno approvato nel 2015 per la cura di gravi ustioni della cornea e l’altro approvato lo scorso mese di maggio per la terapia genica dell’Ada-Scid.

Verdi: biotecnologie applicate all’agricoltura e all’alimentazione, che permettono di selezionare piante (o farmaci vegetali) con caratteristiche “migliorate” che possono essere la produttività, la resistenza a malattie e parassiti, la resistenza alla siccità. Accanto agli “indigeribili” (per l’opinione pubblica) OGM , negli ultimi anni la ricerca si sta concentrando su due tecniche innovative: cisgenesi (modificazioni mirate analoghe a quelle ottenibili da incrocio) e il genome editing (modificazioni mirate analoghe a quelle ottenibili spontaneamente), che, evitando il ricorso alla transgenesi, potrebbero essere accolte dall’opinione pubblica e dal legislatore in maniera più favorevole. In Italia si sta ad esempio lavorando molto sulla vite, attuale utilizzatrice del 65% di tutti i fungicidi d’Europa. Il problema è che l’Ue non si è ancora pronunciata sull’inquadramento giuridico di queste due nuove tecnologie (da tre anni si attende un parere della Commissione Ue), mentre il resto del mondo si muove. Il Canada ha ad esempio già messo in commercio una colza ottenuta con genome editing.

Bianche: biotecnologie applicate all’industria. Si spazia dalla farmaceutica all’industria cartaria, passando dal tessile alla concia arrivando perfino al restauro. Negli ultimi anni affreschi, sculture e monumenti, suscettibili al deterioramento causato dall’invecchiamento dei materiali e dall’inquinamento, sono stati trattati con alcuni microorganismi (“batteri restauratori”) che degradano i solfati e i nitrati, trasformandoli in gas non tossici che vengono dispersi nell’atmosfera. E ancora che ceppi naturali, o ingegnerizzati, di specifici microrganismi si sono rivelati in grado di degradare rapidamente sostanze inquinanti permettendo di bonificare vaste aree di terreni o acque da inquinanti quali petrolio, gomme, vernici, isolanti elettrici, tessuti e metalli pesanti.

Curiosità
  • Formaggio

Grazie allo sviluppo dell’ingegneria genetica è diventato possibile isolare i geni che producono il caglio dallo stomaco dei vitelli ed inserirli in batteri, funghi o lieviti per produrre la chimosina, l’enzima responsabile della coagulazione del latte. Oggi circa l’80%-90% del formaggio in commercio in Europa e negli Stati Uniti è prodotto utilizzando chimosina da fermentazione (FPC) e non più con chimosina da estrazione

  • Poliomelite

 Il vaccino per la poliomelite è stato prodotto grazie a tecniche biotecnologiche.

  • Insulina

L’insulina ricombinante è stata il primo farmaco biotecnologico immesso in commercio e ancora oggi rappresenta una soluzione per salvare molte vite. Recentemente i ricercatori sono riusciti ad introdurre il gene per l’insulina umana nel cartamo (o zafferanone) un processo che aiuterà  a ridurre i costi di produzione di questa pianta, ne semplificherà la coltura in aree remote, rendendola una fonte sicura e costante di insulina

  • Detergenti

Anche un’azione quotidiana come fare il bucato prevede l’utilizzo delle biotecnologie. Molti detergenti in polvere sono infatti costituiti da una combinazione di materiali inorganici e biologici e contengono enzimi capaci di dissolvere le macchie. Senza questi enzimi sarebbe molto più difficile avere capi perfettamente smacchiati se non utilizzando alte temperature che rovinano più facilmente colori e tessuti

  • Ingegneria tissutale

L’ingegneria tissutale serve a rimpiazzare o riparare tessuti ed è diffusamente associata alle applicazioni ortopediche e vascolari. Si tratta di un settore terapeutico fortemente innovativo e in grande espansione che sfrutta le tecniche di bioingegneria e biologia cellulare (e spesso la stessa terapia cellulare).

  • Mais

Il mais geneticamente modificato, capace di mantenere una maggiore idratazione e limitare la perdita di acqua, è una pianta in grado di sopportare meglio periodi di siccità.

  • Bioplastiche

Grazie allo sviluppo dei processi biotecnologici polimeri plastici tradizionalmente prodotti dal petrolio come fonte di carbonio possono essere creati dalle piante. Questo processo rende possibile produrre plastiche bio.

  • Olio

Molti cibi confezionati contengono alte quantità di acidi grassi trans risultanti da idrogenazione parziale, un processo utilizzato dall’industria alimentare per aumentare la stabilità e allungare la scadenza del prodotto. Numerosi studi hanno dimostrato che l’assunzione di questi ultimi comporta un aumento del rischio di malattie cardiovascolari. Le nuove varietà di soia geneticamente migliorate contengono il 20% in meno di questi acidi rispetto alle soie convenzionali e rappresentano un’alternativa più sana.

  • Pane

Pane più soffice, più a lungo e con un migliore contenuto nutrizionale: è il risultato ottenuto grazie allo sviluppo di enzimi per l’industria alimentare.

  • Artrite reumatoide

L’artrite reumatoide è una malattia autoimmune che si sviluppa in età adulta e può essere invalidante e dolorosa portando a una sostanziale perdita di funzionalità e mobilità se non trattata adeguatamente. Oggi i farmaci biotecnologici che rallentano la progressiva e dolorosa degenerazione articolare dovuta alla malattia aiutano decine di migliaia di pazienti nel mondo.

  • Jeans

Enzimi creati grazie alle biotecnologie possono migliorare i metodi di produzione e finitura dei tessuti. L’enzima laccasi può infatti scolorire i jeans denim mentre l’enzima catalasi può essere usato per rimuovere l’agente sbiancante. Questi processi permettono oggi di ottenere tessuti più morbidi, di ridurre il consumo di energia, acqua e i costi di produzione.

 

 

 

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