Lo sviluppo dell'ingegneria genetica e la messa a punto della coltura delle cellule in vitro hanno permesso negli anni 1990 la creazione di organismi viventi finora inesistenti: "Gli O.G.M." (organismi geneticamente modificati).
Gli O.G.M. sono organismi che contengono nel proprio materiale genetico (DNA) geni che in natura appartengono al DNA di altri organismi.
Oggi in commercio esistono molti alimenti OGM e sono diventati, a nostra insaputa, il nostro cibo, come il mais, le patate, i pomodori, le fragole, la soia, alcuni pesci…
La lista è destinata ad allungarsi date le ingenti risorse economiche investite nelle biotecnologie.
Qual' è la tecnica che permette la creazione degli OGM?
FASE A: Vengono coltivate su di un terreno le cellule vegetali o animali nel cui DNA deve essere introdotta una porzione di DNA di un'altra specie.
FASE B: Viene prelevato il tratto di DNA , o il gene che si vuole inserire, e trasferito nelle cellule da modificare con due sistemi:
- Il primo è quello che sfrutta la capacità di un batterio (Agrobacterium tumefaciens) di infettare alcune cellule vegetali e trasportare dentro la cellula il gene che sintetizza una proteina specifica;
- Il secondo sistema viene definito dagli anglosassoni "biolistics", e consiste nello sparare nel DNA delle cellule da modificare, il pacchetto di geni dopo averli ricoperti di oro e di tungsteno.
Entrambe queste metodiche hanno un'alta percentuale di insuccessi, per cui si pone il problema di poter riconoscere nel terreno le cellule in cui è stato inserito il DNA estraneo.
La tecnica, finalizzata al riconoscimento, consiste nell'inglobare insieme al tratto di DNA anche il gene resistente ad un'antibiotico (es: Kanamicina) e agli erbicidi. Trattando quindi il terreno con antibiotici ed erbicidi muoiono tutte le cellule vegetali tranne quelle che hanno acquisito il nuovo tratto di DNA.
Aspetti inquietanti della metodica:
- il tratto di DNA viene sistemato nei cromosomi della cellula ricevente in modo molto approssimativo.
Quale modifica produrrà questa invasione di DNA nell'espressione dei geni inducibili della cellula ospite? Può attivare geni che possono portare alla produzione di metaboliti tossici o cancerogeni?
- il tratto dei geni introdotti con il DNA estraneo è costitutivo e quindi i geni sono capaci di esprimersi comunque e di sintetizzare la proteina anche quando non c'è necessità;
- la pianta che si origina dalle cellule vegetali ingegnerizzate, ha in ogni cellula la resistenza agli antibiotici o ad un erbicida ed è quindi possile che trasferisca alla flora batterica intestinale di chi le mangia, una resistenza agli antibiotici.
Una pianta che resista spavalda all'uso di erbicidi diventa una superpianta rispetto a tutte le altre.
Quindi il matrimonio tra l'ingegneria genetica e la coltura cellulare ha creato gli OGM.
Perché negli anni 1990 i grandi colossi finanziari hanno investito in biotecnologie?
Gli alimenti dovevano diventare un prodotto industriale e quindi garantire un profitto costante come qualsiasi prodotto industriale.
Le biotecnologie applicate al cibo sono finalizzate a:
- aumento della produttività del terreno;
- massima conservabilità del prodotto;
- sicurezza del raccolto.
Il perseguimento di questi fini ha purtroppo trascurato la valutazione delle conseguenze sullo stato di salute dell'uomo e dell'ambiente.
ALCUNI ESEMPI DI OGM
| Mais |
geni estratti di Bacillus thurigensis che rende la pianta in grado di produrre una tossina insetticida che resiste |
| Patate |
geni del pollo per resistere alle malattie; gene del bucaneve per difendersi dagli insetti e dai parassiti |
| Pomodori |
gene anticoagulante del pesce |
| Soia |
gene della petunia per resistere ai pesticidi; gene della noce brasiliana per aumentare il contenuto di metionina e cisteina |
| Pianta del tabacco |
gene del criceto che produce steroli |
| Pesci |
ormone umano della crescita |
Le principali modifiche operate sugli OGM sono:
- resistenza agli erbicidi (glifosfato);
- resistenza agli insetti (piralide);
- maschiosterilità (Terminator Monsanto);
- inibizione marcescenza (pomodori);
- maturazione programmata.
L'indirizzo della ricerca nutrizionale è infatti più mirato allo sviluppo tecnologico e agroalimentare che allo studio degli OGM in termini di tossicità, mutagenicità, cancerogenicità, e sono le stesse multinazionali che eseguono i test tossicologici.
Una delle modifiche operata più frequentemente dalle Biotecnologie riguarda l'introduzione di geni che conferiscono resistenza ai pesticidi.
Le reazioni metaboliche della pianta all'uso di fitofarmaci possono essere riassunte in un aumento della produzione dei radicali liberi, l'utilizzo di vitamine antiossidanti patrimonio del vegetale, per contrastare il livello di radicali liberi, la diminuizione del patrimonio vitaminico (vit.C, ß-carotene, vit.E) e cibi nutrizionalmente più poveri.
SOSTANZE FITOCHIMICHE
Queste sostanze vengono prodotte dalla pianta per difendersi dai raggi solari e da aggressioni da parte di insetti e batteri.
Le sostanze fitochimiche interagiscono con il metabolismo delle nostre cellule e modulano l'espressione del genoma.
Le piante OGM subiranno una modifica nella concentrazione di sostanze fitochimiche sia per l'eccessivo uso di pesticidi, sia per l'introduzione di sequenze di DNA.
SOSTANZE FITOCHIMICHE PRESENTI NEI VEGETALI CHE HANNO DIMOSTRATO IN LABORATORIO CAPACITA' ANTITUMORALI
| Solforano (broccoli, cavoletti di Bruxelles, cavolo verde, rape). Non viene distrutto dalla cottura. |
Protegge le cavie da laboratorio dal cancro della mammella |
| 3-indoil-carbinolo (cavolfiore). |
Agisce su un ormone estrogeno che provoca cancro al seno. |
| Fenil isotiocianato (cavolo, crauti, rape). Non viene distrutto dalla cottura. |
Ostacola nei topi e nei ratti il cancro del polmone prodotto da sostanze cancerogene. |
| Acido p-cumarico - Acidoclorogenico (ortaggi, frutti, pomodori, peperoni verdi, ananas, fragole, carote). Non viene distrutto dalla cottura. |
Bloccano la formazione di agenti cancerogeni. |
INTERAZIONI FRA NUTRIZIONE E GENOMA
Ricerche Istituto Nazionale Nutrizione
D.Bellovino - G.Gaetani
Gli esseri viventi sono il risultato dell'interazione dell'ambiente interno ed esterno. Il nostro DNA, racchiuso in 46 cromosomi, è il fattore interno primario che regola la specie, la durata dlla vita, la risposta all'ambiente esterno. Nei geni sono dunque scritte tutte le caratteristiche dell'essere vivente; però questi geni non si esplicano tutti contemporaneamente, ma la loro espressione è regolata da fattori esterni al DNA.
Se si pensa che un individuo nell'arco della sua vita introduce circa 200 tonnellate di cibo, è ragionevole pensare che la nutrizione rappresenti un'ambiente esterno di notevole rilevanza nell'interazione con l'espressione genica.
E' già conosciuta l'interazione tra alcuni metalli pesanti induttori ( rame, zinco) e l'espressione di geni specifici che sono anche regolati dalla quantità di metalli pesanti presenti nella dieta che entrano nel nucleo della cellula.
Allo stesso modo la quantità di ferro assorbito dalla cellula, può influenzare, attraverso l'interazione con proteine specifiche, l'espressione di due geni coinvolti nel metabolismo cellulare del ferro.
Nel favismo, la carenza dell'enzima glucosio -6- fosfato - deidrogenasi, si manifesta quando questi individui mangiano fave. Questi legumi contengono glucosidi ossidanti resistenti anche alla cottura e quindi, l'interazione tra queste sostanze e il DNA di questi soggetti causa crisi emolitica; e quindi questi glucosidi regolano l'espressione di geni specifici.
Esistono in letteratura molti altri esempi di interazione tra nutrienti o molecole non nutrienti e menoma.
I nutrienti o altre molecole non nutrienti presenti in alcuni alimenti possono agire direttamente sull'espressione di uno o più geni a diversi livelli.
Livelli di interazione:
- TRASCRIZIONALE E POST-TRASCRIZIONALE
- STABILITÀ MRNA
- INIZIO DELLA TRADUZIONE DELL' MRNA
- MODIFICAZIONI POST-TRADUZIONALI DELLA PROTEINA
Se come accade il cibo può integrarsi con l'espressione genica, un cibo manipolato geneticamente come interagirà nell'espressione genica dell'uomo?
Con la creazione di cibi OGM si aprono mille interrogativi a cui non è facile dare risposte in tempi brevi, per cui il principio di precauzione scelto dalla Comunità Europea mi sembra scientificamente più credibile e responsabile di quello portato avanti dagli Stati Uniti.
Il regolamento n° 1. 139/98 del Parlamento europeo impone la massima precauzione, l'etichettatura
(dal 1/09/98), la responsabilità civile ed assicurazioni obbligatorie per le aziende che intendono rilasciare OGM nell'ambiente.
Vieta inoltre l'uso di geni resistenti agli antibiotici nelle coltivazioni OGM e quello per gli alimenti per l'infanzia e per le mense scolastiche. Obbliga a rispettare norme severe per separare alimenti tradizionali da quelli con OGM.
Gli Stati CEE hanno il diritto di rifiutare l'importazione delle sementi modificate geneticamente.
La direttiva 90/220/CEE definisce tempi e metodi che regolamentano l'immissione nell'ambiente di OGM:
Fase B: Concessione per la coltivazione sperimentale (i dettagli sono nella normativa CEE)
Fase C: Concessione per la commercializzazione.
· Una commissione interministeriale presso il Ministero della Sanità dà le concessioni per autorizzare la sperimentazione. Il Ministero della Sanità deve rendere nota la localizzazione dei campi transgenici.
· Sono state autorizzate in Italia 250 prove sperimentali di Fase B, ma nessuna è passata alla fase della commercializzazione.
· L' Europa ha accettato la brevettabilità di alimenti OGM.
· Le autorizzazioni alla commercializzazione di alimenti OGM riguardano solo 11 alimenti:
alcune varietà di soia-mais-cicoria-tabacco-colza.
La FOOD AND DRUG ADMINISTRATION, NATIONAL RESEARCH COUNCIL e OECD (Organizzazione per la Cooperazione e lo sviluppo Economico) accettano il Principio Sostanziale di Equivalenza: gli OGM non differiscono per caratteristiche nutrizionali, organolettiche e tossicologiche dagli altri ibridi. Ogni industria produce la propria autocertificazione. Ammette inoltre un rischio accettabile.
Le grandi organizzazioni mondiali istituzionali che si occupano di salute e alimentazione si aggrappano al Principio della sostanziale equivalenza e sostengono che nessuna ulteriore valutazione deve essere fatta rispetto agli alimenti tradizionali.
Gli alimenti OGM sono uguali a quelli tradizionalmente basati su vecchie tecniche agricole (incroci all'interno della stessa specie).
TECNICHE DI ANALISI
- Tecniche immuno enzimatiche (ELISA) evidenziano i prodotti proteici del gene introdotto.
- Tecniche in chemioluminescenza: rilevano i prodotti proteici del gene modificato aumentando la sensibilità del metodo ELISA in modo considerevole.
- Tecniche in PCR: attraverso l' amplificazione del genoma si riconoscono frammenti di DNA ricombinato introdotti nell' organismo ospite.
La PCR è attualmente l'unico metodo validato.
Quali sono i rischi reali e potenziali arrecati alla salute dell'uomo?
Uno dei maggiori rischi per l'uomo è l'aumento delle resistenze agli antibiotici da parte dei batteri.
Argomento molto dibattuto su cui non esistono vere e proprie evidenze scientifiche. Molte osservazioni hanno però fatto risaltare come le resistenze agli antibiotici si stiano rapidamente diffondendo (non solo in relazione con gli ogm). Il passaggio di geni che codificano per resistenze ad antibiotici da un organismo all'altro è un fenomeno possibile e già visto avvenire. Rimane da stabilire se questo passaggio può avvenire tra un alimento ogm e i batteri della flora intestinale (ad es.).
I rischi potenziali sono enormi. Se i geni delle resistenze (introdotti come marcatori negli ogm) possono arrivare ai batteri patogeni esistenti in natura o nel nostro organismo tutta la chemioterapia contro i batteri diventerebbe inefficace.
EFFETTI TOSSICI DI DERIVATI ALIMENTARI PRODOTTI DA ORGANISMI OGM
Un famoso caso avvenuto alcuni anni or sono portò alla morte di 37 persone negli USA a seguito dell'assunzione di un integratore contenente triptofano ottenuto da batteri ogm. La modificazione genetica aveva comportato un'alterazione nel metabolismo dei batteri con la comparsa di metaboliti secondari tossici del tutto sconosciuti ed imprevisti.
Molti alimenti sono oggi prodotti da organismi ogm (ad es. lo yogurt prodotto con lattobacilli ogm).
Considerando che ancora oggi il trasferimento di geni da un organismo all'altro è un meccanismo non ben compreso e non totalmente sotto controllo, è facile immaginare che il gene inserito in alcuni punti del DNA può comportare sconvolgimenti a livello metabolico o addirittura comportare attivazione di geni silenti o spegnimento di geni attivi con conseguenze imprevedibili.
EFFETTI TOSSICI DEGLI ALIMENTI OGM
L'unico studio scientifico a riguardo è quello del Dr. Pusztai che dimostra una serie di disfunzioni intestinali in topi nutriti con patate geneticamente modificate per renderle più resistenti agli insetti. Altri studi condotti in laboratori legati alle multinazionali delle biotecnologie dimostrano l'assoluta innocuità degli alimenti ogm.
Per quanto riguarda i potenziali rischi, non esistono ipotesi scientifiche di rilievo a riguardo. Mancano del tutto studi a lungo termine, anche se le multinazionali sostengono che questi alimenti sono consumati da alcuni anni in molte parti del mondo senza conseguenze.
ALLERGIE
Esistono molte certezze sulle potenzialità allergeniche di alcune nuove proteine che originano da geni inseriti artificialmente in prodotti alimentari. Un esempio è costituito dalla soia resa più ricca di metionina grazie all'inserzione di un gene della noce brasiliana molto allergenica (prodotto ritirato dal commercio).
L'inserimento in prodotti alimentari di geni che non hanno mai fatto parte della dieta umana può portare alla comparsa di molte allergie. Fenomeno imprevedibile perché non sappiamo qual è la quota di soggetti allergici ad una determinata sostanza che non è mai entrata in contatto con l'organismo umano.
Quali sono i rischi reali e potenziali che può correre l'ecosistema?
Il polline transgenico si può diffondere dalle colture per molti Km. In questo modo può andare incontro ad ibridizzazioni con vegetali non ogm. Si verifica inquinamento genico in quanto il gene introdotto artificialmente si diffonde nelle colture adiacenti. Inoltre il polline transgenico è risultato tossico per le farfalle monarca, una specie utile per molti ecosistemi. Il mais Bt, producendo in continuo la tossina, che rimane poi nel terreno, porterà probabilmente alla diffusione rapida della resistenza alla tossina da parte degli insetti, invalidando un ottimo insetticida naturale usato in agricoltura biologica.
RISCHI DI NATURA ECOLOGICA
L'inquinamento genetico può comportare la perdita della biodiversità con pericolose conseguenze sull'equilibrio del pianeta. Le piante ogm potrebbero prendere il sopravvento su tutto. Inoltre la presenza massiccia di piante ingegnerizzate per avere resistenze a pesticidi ed insetti porterà probabilmente all'acquisizione delle resistenze da parte delle piante infestanti e degli insetti. Sarà necessario riformulare continuamente le resistenze ed i relativi erbicidi.
BIBLIOGRAFIA
Francesco Sala - "Le scienze" - N° 386, Ottobre 2000, pag. 34.
G. Gilli, V. Soglia, E. Buglioli - "Biologi italiani" - Le biotecnologie applicate al comparto agroalimentare, Dipartimento di Sanità pubblica e microbiologica - Università di Torino, Aprile 2000, pag. 14
G. Gaetani, D. Bellovino - "Fondamenti di nutrizione umana" - Nutrizione e genoma, Il pensiero scientifico Editore cap.II
Armstrong D.G., Bertoni G. - "Progress in nutrition" - Colture modificate geneticamente: rischi ed opportunità, 2000 - anno II - numero 4, casa editrice Mattioli, pag. 17 - 24