Biotecnologia genetica

Biotecnologia genetica:
Un ristretto numero di aziende multinazionali, di istituzioni di ricerca e di governi potrebbe riuscire a ottenere il brevetto di tutti i 100.000 geni che compongono il corredo genetico della razza umana, e di tutte le cellule, gli organi e i tessuti che formano il corpo umano. Le stesse organizzazioni potrebbero ottenere brevetti analoghi per decine di migliaia di microrganismi, piante e animali, fatto che consentirebbe loro di conquistare un potere senza precedenti nella storia: dettare i termini secondo i quali noi e le nostre generazioni future condurremo le nostre vite.
Decine di migliaia di nuovi batteri, virus, piante e animali transgenici potrebbero essere immessi negli ecosistemi della Terra per scopi commerciali che vanno dal "rimedio biologico" alla produzione di combustibili alternativi. Alcune di queste innovazioni, tuttavia, potrebbero distruggere la biosfera del pianeta, diffondendo nel mondo un inquinamento genetico assai pericoloso e con effetti, a volte, addirittura mortali. Gli usi militari delle nuove tecnologie potrebbero avere gli stessi effetti devastanti sulla Terra e sui suoi abitanti. La possibilità di una guerra biologica basata sull'ingegneria genetica potrebbe rappresentare, nel prossimo secolo, una minaccia per la sicurezza globale non meno seria di quella rappresentata dalle armi nucleari di oggi.
La clonazione di animali e di esseri umani potrebbe diventare una prassi corrente, e la "replicazione", per la prima volta nella storia, potrebbe rimpiazzare parzialmente la "riproduzione". Cloni di animali prodotti geneticamente e in massa potrebbero fungere da industrie chimiche nel cui sangue e nel cui latte sintetizzare grandi quantità di prodotti chimici e di farmaci a basso prezzo. Potremmo inoltre assistere alla creazione di una serie di nuovi animali chimerici, compresi ibridi uomo/animale. Per esempio l'uomo/scimmia, metà uomo e metà scimmia, potrebbe diventare una realtà. Gli ibridi uomo/animale potrebbero essere largamente usati come soggetti sperimentali nella ricerca medica e come "donatori di organi" per i trapianti esogeni (xenotrapianti). La creazione artificiale e la diffusione degli animali clonati, chimerici e transgenici potrebbero significare la fine del "mondo naturale" e la sua sostituzione con un mondo "bioindustriale".
Alcuni genitori potrebbero scegliere di concepire i figli in provetta e di crescerli in uteri artificiali esterni al corpo umano, per evitare i fastidi della gravidanza e per garantire un ambiente sicuro e trasparente attraverso il quale monitorare lo sviluppo del bambino prima della nascita. Si potrebbero produrre trasformazioni genetiche nei feti umani in utero con lo scopo di correggere malattie e disturbi letali e per migliorare l'umore, il comportamento, l'intelligenza e l'aspetto fisico. I genitori potrebbero scegliere le caratteristiche dei figli, alterando in misura radicale il concetto stesso di paternità e maternità. I bambini "progettati" potrebbero aprire la strada all'avvento di una civiltà eugenetica nel XXI secolo.
Milioni di persone potrebbero conoscere nei dettagli il loro corredo genetico, e avere così la possibilità di guardare nel proprio futuro biologico. Questo tipo di informazione potrebbe dare il potere di predire e di pianificare la vita di ognuno in maniera fino ad oggi impossibile. La stessa "informazione genetica", d'altra parte, potrebbe essere usata dalle scuole, dai datori di lavoro, dalle compagnie assicuratrici e dai governi per determinare i percorsi educativi, le assunzioni e i premi assicurativi, dando origine a una nuova e virulenta forma di discriminazione basata appunto sul "profilo genetico".

DNA ricombinante: nel 1973 i biologi Stanley Cohen dell'Univerisità di Stanford e Herbert Boyer dell'Università della California realizzarono un'impresa che, nel mondo della materia vivente, secondo alcuni esperti di biotecnologia è paragonabile per importanza alla scoperta del fuoco. I due ricercatori spiegarono di aver preso due organismi non correlati fra loro, cioè che non si accoppiano in natura, di aver isolato un frammento di DNA da ciascuno e, quindi, di aver ricombinato i due frammenti di materiale genetico. Dopo trent'anni di ricerche culminate in una serie di importanti scoperte nei tardi anni Sessanta e Settanta, il DNA ricombinante è una sorta di "macchina per cucire" biologica che può essere usata per unire insieme i materiali genetici di organismi non correlati. Cohen divide la chirurgia del DNA ricombinante in alcune fasi. Nella prima un "bisturi chimico", chiamato enzima di restrizione, viene usato per togliere le molecole di DNA da un organismo vivente, per esempio da un uomo. Dopo che il DNA è stato diviso in frammenti, si separa un piccolo segmento di materiale genetico, magari un gene, o una sequenza di geni. Successivamente, si usa l'enzima di restrizione per tagliare un segmento dal corpo di un plasmide, che è un corto frammento di DNA batterico. Sia il frammento di DNA umano sia il corpo del plasmide, per effetto del processo di taglio, sviluppano delle estremità con caratteristiche che potremmo definire "adesive", che, una volta unite insieme, formano un tutt'uno genetico composto da materiale proveniente dalle due sorgenti originarie. Infine il plasmide modificato viene usato come vettore, o veicolo, per trasportare il DNA in una cellula ospite, normalmente un batterio. Introducendo il plasmide nel batterio, quest'ultimo inizia a duplicarlo infinitamente, producendo copie identiche della nuova chimera. Il risultato è quello che viene definito DNA clonato. Questo processo è sicuramente lo strumento tecnologico più impressionante nel crescente arsenale delle biotecnologie.

Per più di dieci millenni abbiamo addomesticato, generato, incrociato animali e piante. Ma, nella lunga storia di queste pratiche, siamo stati frenati in quello che realmente avremmo potuto realizzare dai vincoli naturali posti dai confine di ogni specie, sebbene la natura ci abbia a volte permesso di attraversare questi confini, le incursioni sono sempre state molto limitate. Gli animali ibridi (ad esempio i muli) sono di solito sterili, e gli ibridi delle piante non tramandano tutti i loro tratti. L'ingegneria genetica supera le costrizioni imposte dai confini di specie. Grazie a questa nuova tecnologia, la manipolazione viene fatta non a livello di specie, bensì a livello genetico. L'unità sulla quale si opera non è più l'organismo, ma piuttosto il gene. Le implicazioni sono enormi e imprevedibili. Nel 1983, Ralph Brinster, della facoltà di veterinaria dell'Università della Pennsylvania, inserì in embrioni di topo i geni umani che regolano la sintesi degli ormoni della crescita. I topi espressero i geni umani, si svilupparono con una rapidità più che doppia del normale e divennero più grossi di circa il doppio di qualsiasi altro topo. Questo "supertopi", come furono chiamati dalla stampa, crebbero e trasmisero alla progenie i geni umani per gli ormoni della crescita. A tutt'oggi esiste una linea di topi che continua a esprimere i geni umani per gli ormoni della crescita, generazione dopo generazione. I geni umani sono stati quindi permanentemente incorporati nel corredo cromosomico di questi animali.
Agli inizi del 1984 un'impresa simile fu realizzata in Inghilterra. Alcuni scienziati fusero tra loro cellule embrionali di capra e di pecora, trasferendo l'embrione che ne risultò in un animale che diede origine a una chimera capra/pecora: questo è il primo esempio, nella storia dell'uomo, di fusione di due animali assolutamente non correlati.
Nel 1986 alcuni scienziati presero il gene che codifica l'emissione della luce nella lucciola e lo inserirono nel codice genetico di una pianta di tabacco. Risultato: le foglie del tabacco brillavano. Nei moderni laboratori di biotecnologia, le possibilità di ricombinazione sono pressoché illimitate. Le nuove tecnologie ci permettono di combinare materiale genetico superando le limitazioni della natura, riducendo ogni forma di vita a materiali chimici manipolabili. Gli organismi e le specie non esigono più la nostra attenzione e il nostro rispetto. Il nostro interesse si focalizza sempre più sulle migliaia di "filamenti chimici" sede delle informazioni genetiche che costituiscono il programma delle cose viventi. Per la prima volta nella storia stiamo diventando gli ingegneri della vita stessa. Stiamo iniziando a riprogrammare i codici genetici degli organismi viventi per soddisfare i nostri desideri e i nostri bisogni culturali ed economici.
Oggi centinaia di nuove aziende di biotecnologia sono impegnate a programmare la rivoluzione biotecnologica. Amgen, Organogenesis, Calgene, Mycogen e Myriad sono tutte imprese impegnate a trovare e indicare la strada di quella che alcuni esperti finanziari considerano la seconda grande rivoluzione tecnologica nella storia del mondo. Dozzine fra le principali aziende multinazionali del settore stanno stanziando fondi per la ricerca biotecnologica. fra queste Du Point, Novartis, Upjohn, Monsanto, Eli Lilly, Rohm e Haas e Dow Chemical. Solo negli Stati Uniti ci sono già 1300 società biotecnologiche con circa 13 miliardi di dollari di reddito complessivo e con più di 100 mila addetti. Il premio Nobel per la chimica F. Curl, chimico dell'Università di Rice affermò che il XX secolo era il secolo della fisica e della chimica, mentre il successivo sarebbe stato quello della biologia.

Prospettive attuali e future:

Nell'industria mineraria i ricercatori stanno sviluppando nuovi microrganismi capaci di rimpiazzare i minatori e le loro macchine nell'estrazione dei metalli. Ad esempio, gli scienziati al momento stanno usando agenti microbici per degradare i minerali nei quali è intrappolato l'oro prima dell'estrazione chimica, così da incrementare la quantità di recupero dell'oro stesso.
Nel settore energetico si sta cominciando a sperimentare risorse rinnovabili in alternativa al carbone, all'olio e al gas naturale. Gli scienziati sperano di migliorare le fonti già esistenti, come la canna da zucchero, per produrre carburanti per le automobili. Si ipotizza che l'etanolo, derivato dallo zucchero e dai cereali, fornirà più del 25% del carburante per i motori dei veicoli americani fin dai primi anni del prossimo secolo.
Produzione di plastica: una ditta britannica, la ICI, ha sviluppato ceppi batterici in grado di produrre plastica con molteplici caratteristiche e proprietà, fra le quali vari gradi di elasticità. Questa plastica è biodegradabile al 100%. Nel 1993, Chris Sommerville, direttore del centro di biologia delle piante del Carnegie Institute di Washington, ha inserito un gene che sintetizza la plastica in una pianta di senape. Il gene ha trasformato la pianta in un'industria della plastica.
L'esercito americano sta inserendo nei batteri geni artificiali simili a quelli usati dai ragni tessitori per produrre filo. Il filo dei ragni è una tra le più robuste fibre naturali esistenti.
Una nuova generazione di organismi prodotti con l'ingegneria genetica sta per essere sviluppata per convertire i materiali tossici in sostanze utili e atossiche. I ricercatori stanno usando funghi, batteri, alghe prodotte artificialmente come "bioassorbenti", per catturare metalli inquinanti e radionuclidi come il mercurio, il rame, il cadmio, l'uranio e il cobalto.
Le compagnie di silvicoltura tentano di isolare i geni che possano essere inseriti negli alberi per farli crescere più velocemente, per renderli refrattari alle malattie e maggiormente resistenti al caldo, al freddo e alla siccità.
In Florida, nel 1996, è stato realizzato il primo insetto geneticamente trasformato, un acaro predatore. I ricercatori sperano che esso possa mangiare gli altri acari che danneggiano le fragole e gli altri raccolti. Gli scienziati dell'Università della California a Riverside stanno portando a termine esperimenti per inserire un gene letale nel corredo cromosomico dell'antonomo rosa del cotone, un parassita che causa ogni anno danni per milioni di dollari. Il gene killer si attiva in primavera, uccidendo i giovani parassiti prima che essi possano danneggiare il cotone, accoppiarsi e riprodursi.
All'Università di Adelaide, in Australia, gli scienziati hanno sviluppato una nuova generazione di maiali, trattati con l'ingegneria genetica, che sono più efficienti del 30% e che sono disponibili sul mercato sette settimane prima di quelli normali. L'Australian Commonwealth Scientific and Industrial Organization ha prodotto pecore trattate geneticamente che crescono più velocemente (circa del 30%) di quelle normali.
I ricercatori stanno trasformando greggi e allevamenti in bioindustrie atte a produrre farmaci, medicinali e alimenti. Nell' aprile 1996 la Genzyme Transgenics annunciava la nascita di Grace, una capra transgenica con un gene che codifica il BR-96, un anticorpo monoclonale che è stato sviluppato e testato dalla Bristol-Myers Squibb come farmaco antitumorale. La Genzyme sta preparandosi anche a testare una capra transgenica capace di produrre antitrombina, un farmaco anticoagulante. Per non essere da meno, i ricercatori della PPL Therapeutics, a Blacksburg, in Virginia, annunciarono nel febbraio del 1997 la nascita di una vitella transgenica chiamata Rosie. Il latte di questa mucca contiene alfa-lactalbumina, una proteina umana che fornisce gli aminoacidi essenziali. A Boulder, in Colorado, la Somatogen ha creato un maiale transgenico che produce l'emoglobina umana. Il 22 febbraio 1997, Ian Wilmut, un embriologo scozzese, annunciò il primo clonaggio di mammifero nella storia, una pecora chiamata Dolly. Wilmut ha sostituito il DNA di un uovo di pecora normale con il DNA prelevato da un ghiandola mammaria di una pecora adulta. Ha poi fatto sviluppare l'uovo inserendolo nell'utero di un'altra pecora. Oggi è possibile produrre una gran quantità di copie identiche di mammiferi, ognuna indistinguibile dall'originale.
Società biotecnologiche come la Nextran e la Alexion stanno inserendo geni umani nelle linee germinali di embrioni animali al fine di rendere i loro organi più compatibili con il genoma umano e quindi meno esposti al rischio di rigetto.
Scienziati della Johns Hopkins University hanno già trapiantato con successo un gene "anticongelamento" dal pesce pianuzza nel corredo genetico della trota e della spigola, per permettere a questi pesci di sopravvivere in acque più fredde. Hanno inoltre inserito il gene dell'ormone della crescita di un mammifero in uova di pesce fecondate: questo esperimento ha avuto come risultato la nascita di pesci molto più grossi e dalla crescita più rapida.
Milioni di persone stanno già usando farmaci e medicinali manipolati geneticamente per la terapia di patologie cardiache, del cancro, dell'Aids e dell'infarto. L'insulina umana prodotta con l'ingegneria genetica ha virtualmente eliminato l'uso dell'insulina naturale ottenuta dalle mucche e dai maiali.
Nel maggio 1997 un équipe giapponese ha affermato di essere riuscita a trapiantare con successo un intero cromosoma umano nel corredo genetico di un topo.
Una società di Boston, la Organogenesis, afferma di poter "produrre quattro acri di pelle". Aziende come la Organogenesis stanno dimostrando che, partendo da poche cellule, è possibile far crescere un organo funzionante sopra una impalcatura fatta di polimeri. I ricercatori stanno inoltre conducendo esperimenti per la creazione di polmoni, fegati e pancreas di laboratorio formati da cellule umane. Al Children's Hospital di Boston, Anthony Atala, direttore del laboratorio di ingegneria genetica dei tessuti sta facendo crescere una vescica umana in un contenitore di vetro.
Verrà il giorno in cui parti del corpo umano ben più complesse, come mani e braccia, saranno fatte crescere su impalcature di polimeri, modificate secondo le richieste individuali dei pazienti. L'ultimo ostacolo che rimane, avvertono gli scienziati, "è l'incapacità di rigenerarsi del tessuto nervoso". Nessuno finora è riuscito a far crescere cellule del tessuto nervoso umano.
Il Progetto Genoma umano, il programma sponsorizzato dal governo americano con una somma pari a 3 miliardi di dollari, è stato ideato al fine di mappare e sequenziare l'intero genoma umano, composto approssimativamente da 100 mila geni, entro l'anno 2002. Gli scienziati sperano di isolare e di identificare il gene o i geni responsabili di più di 4 mila malattie genetiche che affliggono gli esseri umani. Una nuova tecnologia rivoluzionaria, i chip a base DNA, permetterà ai medici di analizzare il corredo genomico di ogni singolo individuo, consentendo di tracciare un quadro dettagliato delle sue predisposizioni genetiche, una sorta di sfera di cristallo da cui trarre indicazioni sul futuro dello stato emotivo, mentale e della salute fisica.
Nell'aprile 1997, i ricercatori della facoltà di Medicina della Case Western Reserve University, a Cleveland, nell'Ohio, hanno annunciato la creazione del primo cromosoma umano artificiale, una scoperta che potrebbe portare alla "progettazione" dei tratti genetici all'interno delle cellule sessuali o delle cellule embrionali appena dopo il concepimento. Questa nuovissima scoperta potrebbe un giorno "permettere ai medici di alterare l'eredita genetica delle persone o di curare le malattie grazie alla semplice introduzione di "cassette" genetiche direttamente nelle cellule".
Il biologo francese e premio Nobel Jean Rostand era convinto che la creazione di un utero artificiale fosse inevitabile. Oggi i ricercatori di tutto il mondo stanno lavorando per fare della predizione di Rostand una realtà. Alcuni credono che in meno di un decennio saremo in grado di far crescere un bambino completamente al di fuori dell'utero materno, dal concepimento alla nascita. Più di uno scienziato sostiene che, all'inizio del prossimo secolo, potrebbe essere possibile far crescere all'interno di uteri artificiali alcuni cloni umani privi di encefalo: questi potrebbero essere poi usati come pezzi di ricambio durante la vita dei donatori le cui cellule sono state clonate.

Nascita dell'Algenia: significa cambiare l'essenza di una cosa vivente. Le arti algeniche sono rivolte al "miglioramento" degli organismi viventi già esistenti e alla progettazione di organismi interamente nuovi con l'intento di "perfezionarne" le prestazioni. Per l'algenista, i confini di specie sono soltanto delle comode etichette atte a identificare una condizione biologica o una relazione che ci è familiare. Essi sostengono che tutte le cose viventi sono riconducibili a un materiale biologico di base, il DNA, che può essere estratto, manipolato, ricombinato e programmato mediante una serie di elaborate procedure da laboratorio, in un infinito numero di combinazioni. Lo scopo finale dell'algenista è quello di costruire l'organismo perfetto. Lo "stato aureo" è lo stato dell'efficienza ottimale. L'algenista è l'estremo ingegnere.
Tuttavia la storia ci ha insegnato che che ogni nuova rivoluzione tecnologica porta con sé non solo benefici, ma anche costi. Più la tecnologia è in grado di espropriare e di controllare le forze della natura, più alto è il prezzo che dovremo pagare in termini di sconvolgimento e di distruzione degli ecosistemi e dei sistemi sociali che sostengono la vita.
Con la tecnologia genetica noi assumiamo il controllo del nostro patrimonio ereditario individuale, ossia del nostro programma genetico. Può una persona ragionevole pensare, anche solo per un momento, che un simile potere non comporti alcun rischio?

Brevettare la vita: La decisione del PTO (Ufficio dei Brevetti e dei Marchi registrati) degli Stati Uniti nel 1987, aprì la strada alla commercializzazione del pool genetico della Terra, segnando l'inizio di una nuova era economica nella storia del mondo. Il PTO emise un'ordinanza in cui dichiarava che tutti gli organismi viventi pluricellulari (escluso l'uomo) che erano stati manipolati geneticamente, inclusi gli animali, erano potenzialmente brevettabili.
Nessun biologo ha mai creato ex novo un gene, una cellula, un tessuto, un organo o un organismo. E' lecito brevettare un fegato o un pancreas che abbiano subito solo lievi modifiche genetiche? Che dire di uno scimpanzé? Si tratta di un animale che condivide con l'essere umano il 99% del corredo cromosomico e che ha la capacità mentale di un bambino di due anni. Si può qualificare questo animale come un'invenzione dell'uomo se i ricercatori inseriscono un singolo gene nella sua struttura biologica?
Alcuni brevetti sulla vita concessi negli Stati Uniti sono così estesi da assicurare a singole società il monopolio virtuale sull'uso di intere specie.

Minaccia ambientale:Ogni organismo manipolato geneticamente rappresenta una potenziale minaccia per l'ecosistema, molto più grave della liberazione di prodotti petrolchimici nell'ambiente. Essi, proprio perché vivi, sono imprevedibili. Inoltre si riproducono, crescono e si spostano. Infine, una volta liberati, è praticamente impossibile farli ritornare in laboratorio, soprattutto se sono microscopici. Al momento è in corso una serie di esperimenti per liberare nell'ambiente animali manipolati geneticamente, inclusi insetti predatori per eliminare quelli nocivi, pesci nel cui codice genetico sono stati introdotti, il gene che codifica l'ormone della crescita e i geni "anticongelamento", che permettono loro di crescere molto più velocemente, di raggiungere maggiori dimensioni e di vivere in acque molto più fredde.

Armi genetiche: Le conquiste ottenute nelle tecnicnologie di ingegneria genetica hanno rinnovato l'interesse militare per le armi biologiche e hanno generato una grande preoccupazione riguardo l'accidentale o la volontaria liberazione di pericolosi virus, batteri e funghi mainipolati geneticamente che potrebbero diffondere un inquinamento genetico in tutto il mondo, creando unamortale pandemia che potrebbe distruggere su vasta scala le piante, gli animali e la vita umana.
Le armi biologiche possono essere virali, batteriche, basate sui funghi, e sui protozoi. Gli agenti biologici possono mutarsi, riprodursi, moltiplicarsi e diffondersi su una vasta szona geografica attraverso il vento e l'acqua. Gli agenti biologici convenzionali comprendono la peste Yersina pestis, tularemia, febbre della Rift Villey Coxiella burnetii, encefalite equina, carbonchio e varicella.
Gli ingegneri genetici stanno clonando quantità finora impensabili di agenti "tradizionali".
E' possibile inserire geni in orgamismi che colpiscono le funzioni che controllano l'umore, il comportamento, lo stato mentale e la temperatura corporea. Gli scienziati affermano di essere in grado di clonare specifiche tossine per eliminare gruppi etnici o razze specifiche il cui costrutto genotipico predispone a certe malattie. A differenza delle tecnologie nucleari, l'ingegneria genetica può essere prodotta a buon mercato, richiede una minore abilità scientifica e può essere effettivamente impiegata in molti e diversi settori.
Vari settori delle forze armate lavorano con i maggiori agenti patogeni al mondo, dalle malattie esotiche virali, come febbri emorragiche, ai virus appena scoperti, come l'Aids.

Sofferenza animale: Migliaia di animali transgenici, chimerici e clonati, dai maiali ai primati, sono in questo stesso momento oggetto di sperimentazioni in tutti i laboratori del mondo, allo scopo di migliorare l'allevamento e di creare modi efficienti per la produzione di farmaci e di prodotti chimici e di trovare cure e terapie per le malattie che colpiscono l'uomo. L'inserimento di geni estranei nel codice genetico di un animale può scatenare una serie di molteplici reazioni e può essere la causa di sofferenza per la creatura mai riscontrata in passato.

Una civiltà eugenetica: La prospettiva di creare un uomo e una donna eugenetici non è più solamente il sogno di allucinati demagoghi politici ma, piuttosto, un'opzione destinata a diventare accessibile in tempi brevi e a creare un mercato commerciale potenzialmente redditizio.
Le tecniche di ingegneria genetica sono, in base alla loro vera natura, strumenti eugenetici.
Nella terapia somatica, gli interventi hanno luogo solo sulle cellule somatiche e i cambiamenti genetici non vengono trasferiti alla progenie. Nella terapie delle cellule germinali, i cambiamenti genetici vengono compiuti sugli spermatozoi, sugli ovociti e sulle cellule embrionali e vengono trasmessi alle future generazioni.

Pomodoro transgenico: gli scienziato hanno prelevato il gene "anticongelante" dalla passera nera, un pesce, e l'hanno inserito nel codice genetico dei pomodori con lo scopo di proteggerli dai danni provocati dal gelo.
Patate transgeniche: i geni dei polli sono stati inseriti nelle patate per aumentare la resistenza alle malattie.
Granturco transgenico: i geni delle lucciole sono stati iniettati nel codice biologico delle piante di granturco come marcatori genetici.
Tabacco transgenico: i geni del criceto sono stati inseriti nel genoma della pianta del tabacco per aumentare la sintesi di steroli.

Tratto da Il Secolo Biotech di Jeremy Rifkin Edizioni Baldini & Castoldi 1998