BIOTECNOLOGIE

Lo sviluppo scientifico degli ultimi decenni ha sperimentato un’enorme crescita, e i suoi

risultati in ogni campo hanno modificato il nostro modo di vivere e persino di pensare:

ciò che poteva sembrare un film di fantascienza ai nostri nonni, potrebbe essere parte

di un futuro a noi non così remoto.

Quando parliamo di “biotecnologie” intendiamo l’uso di microrganismi o di loro prodotti

per scopi pratici o commerciali, che possono portare grandi vantaggi in diversi ambiti

della vita dell’uomo, dall’agricoltura alla farmaceutica.

Tuttavia, la nostra stessa essenza di uomini ci porta a interrogarci sulla moralità di queste

scoperte, che non sempre sono conciliabili con alcuni principi che nella nostra cultura

sono considerati irrinunciabili.

Tra le diverse applicazioni delle biotecnologie abbiamo:

• L’uso di cellule staminali.

• La clonazione, clonazione terapeutica, farmacogenomica, terapia genica.

• Applicazioni in agricoltura.

LE CELLULE STAMINALI

Le cellule staminali sono presenti in numero limitato in ogni organismo attraverso la regolazione dell’espressione genica. 

Esistono quattro tipi di cellule staminali, a seconda di quanti tipi di altre cellule possono originare: totipotenti, pluripotenti, multipotenti e unipotenti.

In alcuni paesi il loro utilizzo è vietato per questioni etiche ed economiche: l’aspetto etico che fa più discutere è quello relativo all’embrione, che deve essere distrutto per ottenere le cellule staminali embrionali. 

Per alcuni, distruggere l’embrione significa distruggere una potenziale vita umana, mentre secondo altri allo stadio della blastula non si può ancora considerare la presenza di un futuro bambino, in quanto, in assenza di annidamento nella parete dell’utero, non avrà mai la possibilità di svilupparsi in feto.

 

Il problema è stato risolto in tempi recenti, quando i ricercatori hanno scoperto la possibilità di trasformare artificialmente delle cellule della pelle (ma anche altri tipi cellulari) in cellule staminali pluripotenti indotte, che hanno proprietà simili a quelle embrionali. 

L’utilizzo delle cellule staminali embrionali produce una serie di vantaggi per l’uomo:

• possono essere indotte a diventare uno qualsiasi degli oltre 200 tipi di cellule del corpo;

• possono funzionare da immunosoppressori;

• offrono una speranza agli individui malati attraverso la scoperta e lo sviluppo di nuove terapie in grado di alleviare la loro sofferenza (come nel caso della distrofia muscolare) e in molti casi si rivelano essere dei salvavita;

• l’utilizzo delle cellule staminali pluripotenti indotte nei trapianti, ottenute da cellule del paziente stesso, riduce il rischio di un rigetto da parte del sistema immunitario del paziente (a tal proposito, è fondamentale conservare il cordone ombelicale, un prezioso contenitore di cellule staminali da utilizzare nei trapianti, che vengono prelevate in modo i ndolore e poi conservate attraverso il congelamento in azoto liquido);

• possono essere usate per testare i farmaci e questo ha permesso di ridurre (in alcuni casi addirittura di sostituire) l’uso di cavie animali.

Tuttavia, è necessario evidenziare anche alcuni aspetti negativi legati all'utilizzo di cellule staminali:

• I costi troppo alti. La ricerca richiede ai laboratori una grande disponibilità economica e le cliniche devono assumere un gran numero di personale specializzato per somministrare i trattamenti. 

• La complessità dell’utilizzo e della produzione delle cellule staminali: le procedure per generarle devono essere personalizzate per ogni singolo paziente in base ai suoi bisogni e alle sue caratteristiche genetiche e, ad oggi, solo una decina di tipi di cellule creati sono veramente equivalenti dal punto di vista funzionale alle cellule umane normali. 

 

Inoltre, è necessario procedere per gradi: isolamento, coltura delle cellule  

e loro differenziazione in un certo tipo cellulare e questo rende la loro produzione  

molto lunga, oltre che complessa. 

• Rischi che possono derivare dai trapianti: nel caso di un trapianto di cellule staminali embrionali si può andare incontro a emorragie alla retina o trombosi, mentre nel caso di trapianti autologhi si rischia di reintrodurre nell’organismo alcune cellule tumorali.

Tuttavia, i problemi avanzati da coloro che sono contrari all’utilizzo delle cellule staminali non sono insormontabili, in quanto attraverso delle donazioni e delle campagne di beneficenza è possibile raccogliere dei fondi da destinare ai laboratori che stanno portando avanti queste ricerche e alle cliniche che devono assumere personale specializzato. 

Inoltre, una ricerca continua permette di sviluppare metodi affidabili per controllare le cellule e usarle nei trattamenti medici in modo sicuro e questo risolve due problemi: quello dei trapianti autologhi e quello delle conseguenze negative che possono sorgere in seguito all’intervento. 

Dunque, non si può negare quanto sia complesso portare a termine il processo di produzione di cellule staminali, ma esse hanno il vantaggio di poter essere isolate con estrema facilità da altre tipologie cellulari e questo ci permette di ridurre i tempi.

CLONAZIONE, CLONAZIONE TERAPEUTICA, FARMACOGENOMICA, TERAPIA GENICA.

A partire dalle scoperte relative alle cellule staminali è stato possibile intraprendere nuovi percorsi di ricerca scientifica. Negli ultimi anni hanno visto uno sviluppo esponenziale tecnologie quali la clonazione, la clonazione terapeutica, la farmacogenomica e la terapia genica.

 

 

LA CLONAZIONE

In biologia, per clonazione s’intende la possibilità di duplicare il patrimonio genetico di un qualsiasi essere vivente attraverso la riproduzione agamica e asessuata, creando un secondo organismo identico al primo. La tecnica per farlo è quella del trasferimento nucleare: il nucleo di una cellula somatica dell’organismo che si desidera clonare è impiantato in una cellula uovo denucleata; grazie a un impulso elettrico, le due componenti si fondono e la cellula inizia il processo di divisione che porterà alla formazione di un embrione con il medesimo patrimonio genetico di quello dell’organismo donatore.

Le applicazioni di questo tipo di biotecnologia sono molteplici:

• Clonazione terapeutica;

• Utilizzo di queste tecniche per riportare in vita animali estinti;

• Mantenimento della biodiversità e preservamento delle specie a rischio di estinzione.

Tuttavia, questa nuova frontiera valicata dalla scienza incontra una serie di critiche:

• Clonazione riproduttiva: gli esperimenti condotti sugli animali (soprattutto sui primati) fanno ipotizzare che la possibilità di clonare anche l’uomo sia estremamente vicina ai nostri tempi, con una lunga serie di conseguenze, prima fra tutte il tabù dell’unicità dell’uomo.

• Se questa tecnica fosse accessibile a tutti, e ogni essere umano vivente sulla terra oggi avesse un proprio clone, si intensificherebbe il già insostenibile peso del sovrappopolamento. Un’immediata conseguenza sarebbe l’impossibilità di procreare, impedendo la creazione di individui originali e così il progresso, il rinnovamento, dunque generando una situazione di stasi permanente.

• Un’ipotesi plausibile prevede che a potersi permettere un simile trattamento sarebbe soltanto un’esigua percentuale della popolazione mondiale, andando così a delineare una nuova forma di disuguaglianza sociale: i ricchi potrebbero vivere potenzialmente per sempre attraverso i propri alter ego clonati, stabilendo le gerarchie e i rapporti di potere nell’intero globo.

• Ad oggi esiste un vero e proprio business nato per rispondere alla domanda di coloro che desiderano clonare il proprio animale domestico per non doverlo lasciare neanche dopo la sua morte: inutile specificare che i prezzi elevatissimi di questa procedura sono sostenibili solo da un’élite di persone molto abbienti. Comunque, il nuovo clone avrebbe le stesse caratteristiche esteriori ma non erediterebbe il temperamento del compagno a quattro zampe che si amava, rendendo questa pratica non solo vana, ma anche dannosa per altri animali, sfruttati e uccisi durante le sperimentazioni e i numerosi tentativi necessari, ottenendo risultati non garantiti nel lungo tempo.

Le posizioni sull’autorità della scienza si sono evolute nel corso del tempo, e tutt’oggi esistono pareri discordanti: se il mondo cristiano condanna la clonazione come contraria all’ordine naturale delle cose, in quanto la creazione è prerogativa unicamente di Dio, c’è chi all’opposto sostiene che, essendo l’uomo un elemento naturale, così lo sono anche tutte le sue produzioni e scoperte.

LA CLONAZIONE TERAPEUTICA

Un altro particolare campo di applicazione delle biotecnologie è la clonazione terapeutica: un modo per riprodurre in vitro una certa quantità di cellule per poi indurne il differenziamento e ottenere dei tessuti o organi umani partendo dal genoma dell’individuo che ha bisogno di ricevere tali tessuti o organoidi. Si tratta, quindi, di produrre in laboratorio tessuti e organi destinati al trapianto.

E’ tuttavia un tema piuttosto delicato: l’uso di questa biotecnologia può migliorare molto la vita dell’uomo, ma allo stesso tempo solleva delle problematiche, soprattutto di carattere etico.

Tra i vantaggi che la clonazione terapeutica può portare vi sono:

• La minimizzazione dei rischi di rigetto e la disponibilità di organi per il trapianto, in quanto questi possono essere prodotti in laboratorio partendo direttamente dal genoma dell’individuo che ne necessita.

• La produzione di mini-organi e la possibilità di testare su di essi i farmaci, considerando le differenze genomiche e quindi le diverse risposte immunitarie che ogni individuo può dare, migliorando l’efficacia dei trattamenti farmacologici. 

• Possibilità di produrre direttamente “in provetta” la patologia di cui un individuo è affetto, consentendo di sviluppare un modello personalizzato di terapia.

Si possono inoltre studiare malattie complesse come l’autismo o la schizofrenia, o studi sulle funzioni cerebrali come la trasmissione di stimoli nervosi e la percezione di sensazioni 

• Limitare l’uso di animali nelle sperimentazioni: diventa possibile eseguire esperimenti direttamente sugli organoidi. 

• È possibile, inoltre, realizzare degli organ-on-a-chip: sistemi microfluidici tridimensionali che simulano le attività e la meccanica degli organi, per evitare che variazioni dovute all’ambiente interferiscano con gli organoidi. 

Nonostante questi numerosi vantaggi, sono presenti problematiche di carattere etico:

• Realizzazione di animali transgenici, ossia OGM che possono produrre organi umani per il trapianto. Dal momento che è possibile produrre organoidi in laboratorio è superfluo sperimentare sugli animali o modificarli a livello genetico affinché possano produrre organi umani. 

• Per creare animali transgenici sono necessari molti più embrioni e risorse. Molto spesso gli animali che vengono sfruttati per tale scopo sono i maiali, poiché naturalmente simili all’uomo, ma vi è un consistente rischio che le malattie suine vengano trasferite all’uomo con i trapianti (anche se recentemente attraverso un’ulteriore modifica del DNA suino sono stati eliminati i geni portatori di virus). Ciononostante, va anche messo in evidenza che per poter rimpiazzare del tutto la sperimentazione su animali si dovrebbe riprodurre un intero organismo umano con la tecnologia dei microorgani, in quanto è necessario esaminare gli effetti di una determinata terapia su tutto l’organismo (riproducendo però un intero organismo si avrebbe di fatto una clonazione umana, con le annesse problematiche).

Vi sono anche delle motivazioni religiose e ideologiche contro la clonazione:

• Alcuni ritengono che tali tecnologie siano un tentativo dell’uomo di eguagliarsi a Dio e dare sfogo ad una “tendenza al dominio”.

• Alcune religioni, inoltre, ritengono impuro il maiale, che, come già detto, viene spesso utilizzato in queste procedure, e pertanto rifiutano trapianti provenienti da tali animali.

• La “tendenza al dominio” come motivazione di opposizione alla clonazione dell’uomo e agli sviluppi che la precedono. 

• Un altro fattore che deve essere considerato è il fatto che gli organoidi possiedono problemi intrinseci legati all’alta variabilità dell’ambiente in cui crescono. Tale problematica può però essere risolta con l’impiego di organ-on-a-chip.  

• Per la produzione di organoidi esistono ancora numerose sfide tecniche che devono essere superate per soddisfare le esigenze della ricerca e ampliarne l’utilizzo. 

• Durante i vari processi di gene-editing e clonazione terapeutica si rischia anche di andare incontro anche a modifiche genetiche indesiderate, con annesse conseguenze.

LA FARMACOGENOMICA

La farmacogenomica è lo studio di come le differenze genetiche ereditarie influiscono sugli effetti di droghe e farmaci, e si è resa necessaria in quanto questi vengono assorbiti e metabolizzati in modo diverso da ogni organismo. I test farmacogenomici possono fornire informazioni sulla composizione genetica di una persona, permettendo ai medici di ottimizzare il dosaggio e minimizzare il rischio di effetti collaterali.

Tra gli aspetti negativi della ricerca farmacogenomica:

• Test sui modelli animali: non sono sempre predittivi delle reazioni degli esseri umani.

• Rischi e costi della ricerca: soltanto pochi possono permettersi questo tipo di trattamento. 

la farmacogenomica permette tuttavia di individuare una relazione tra corredo genetico individuale ed efficacia di un vaccino in termini di risposta immunitaria. La risposta immunitaria individuale si basa sull’azione dei linfociti T o B, cellule presenti nel sangue e in altri tessuti; questi ultimi individuano e distruggono gli elementi estranei, producono anticorpi specifici e conservano la “memoria” dell’identità dell’invasore, per garantire una risposta più rapida in caso di un attacco successivo. Questi meccanismi possono variare d’efficacia da individuo ad individuo e per questo motivo ogni individuo può dare risposte diverse (infatti, per i soggetti immunodepressi sono previsti calendari vaccinali con più dosi o con dosaggi maggiori). 

LA TERAPIA GENICA

La terapia genica è una tecnica che utilizza il DNA come un farmaco per prevenire o curare una malattia genetica, cercando di ripristinare, nella cellula affetta, la funzionalità del gene difettoso, utilizzando una versione corretta dello stesso gene. 

La terapia genica presenta molti vantaggi:

• Ci dà la possibilità di curare alcune malattie genetiche;

• Ha un costo basso;

• É una procedura semplice, che si serve dell’editing genetico per inserire i caratteri prescelti nell’arco di un solo passaggio. Inoltre, questa tecnica permette di curare le patologie provocate dall’alterazione di un solo gene;

• Ci dà la possibilità di studiare più nel dettaglio i virus;

• Favorisce la decomposizione della plastica attraverso colonie di batteri;

• Riduce l’uso di modelli animali, perché la sperimentazione può avvenire in vitro.

Tuttavia, è necessario prendere in considerazione anche gli aspetti negativi:

• Le future generazioni saranno influenzate dall’alterazione delle cellule che compongono l’embrione, che sono responsabili dell’ereditarietà genetica,  in un modo che ancora non siamo in grado di prevedere e che potrebbe quindi rivelarsi pericoloso;

• Si rischia di introdurre alcuni errori all’interno del DNA;

• C’è il rischio che questa terapia diventi una sorta di “chirurgia estetica”, perchè un giorno potrebbe essere usata per “plasmare” le caratteristiche dell’embrione (altezza, forza, intelligenza) ottenuto con la fecondazione in vitro, andando contro la stessa natura umana.

• É necessario approfondire la conoscenza di questa tecnica prima di utilizzarla, a causa delle ripercussioni che potrebbe avere sull’uomo.

APPLICAZIONI IN AGRICOLTURA

Per tantissimi anni la grande sfida dell’agricoltura è stata quella di incrementare la resa dei terreni riducendo la manodopera, ad esempio grazie all’uso di sostanze chimiche o macchinari sempre più avanzati. Negli ultimi anni l’agricoltura ha sperimentato l’uso di OGM cioè organismi geneticamente modificati tramite tecniche di ingegneria genetica (tecnologia del DNA ricombinante), che consentono l’aggiunta, l’eliminazione o la modifica di elementi genici. Gli OGM però presentano aspetti positivi e negativi, quindi le persone si schierano in due categorie contrapposte riguardo la questione. 

• Innanzitutto grazie all’introduzione di varietà di colture ad alto rendimento, di prodotti chimici e di nuove tecniche di irrigazione siamo riusciti ad incrementare la produttività dei raccolti e ad aiutare milioni di persone a combattere fame e povertà.

• Si potrebbero ottenere colture resistenti ai parassiti come ad esempio le banane geneticamente modificate per renderle resistenti alla malattia della Sigatoka Nera che le distruggerebbe, la melanzana BT che è in grado di resistere alla piralide, la papaya che è attaccata dal virus PRSV ma inserendo una particolare proteina direttamente nella pianta di papaya essa è in grado di resistervi, in Italia il pomodoro San Marzano è a rischio a causa di alcuni virus, come il CMV ma è stato possibile rendere il prodotto resistente grazie all’opzione OGM. 

• Saremmo in grado di combattere la siccità e ridurremmo così il rischio di perdere i raccolti a causa delle scarse precipitazioni e delle malattie. 

• Si potrebbero migliorare le varietà vegetali con l’aggiunta di maggiori elementi nutritivi e vitamine per combattere le carenze alimentari che colpiscono così tanti poveri nel mondo; è il caso delle banane vitaminizzate. Esse sono delle super-banane arricchite di alfa- e beta-carotene, sostanze che il metabolismo umano è capace di trasformare in Vitamina A. Grazie a questa modifica dovremmo essere in grado di cambiare il destino di milioni di affamati e di prevenire malattie come ad esempio il cancro. 

• Si potrebbero coltivare le terre marginali, aumentando la produzione alimentare complessiva ed inoltre consentire di ridurre l’uso di pesticidi tossici e di migliorare l’efficacia dei fertilizzanti e di altri correttori della composizione del suolo. Quindi gli OGM oltre ad essere più resistenti e produttivi, hanno una capacità di conservazione e consentono di limitare l’impiego di acqua e fertilizzanti.

Esiste però una crescente preoccupazione perché:

• Gli organismi OGM sembrerebbero contaminare i prodotti naturali.

• Modificazione dei terreni alterando gli ecosistemi. 

• Tutto ciò potrebbe provocare danni per quanto riguarda la perdita della biodiversità e l’introduzione di sostanze tossiche per gli insetti.

• Introdurrebbero inoltre nella dieta umana cibi transgenici, aumentando il rischio di allergie e la resistenza agli antibiotici.

• Inoltre le coltivazioni OGM sono coperte da brevetto, appartengono alle multinazionali e generano profitti per quest’ultime mentre i piccoli agricoltori hanno visto aumentare i loro costi perché devono sempre comprare i semi e ha minato la loro capacità di sussistenza.

RIFLESSIONI ETICHE

Esaminando le caratteristiche delle varie biotecnologie emergono numerosi vantaggi, soprattutto a livello medico-farmaceutico e agricolo, ma anche diverse complicazioni. 

È importante riconoscere i meriti del progresso scientifico e la necessità della libertà della ricerca, e allo stesso tempo valorizzare il mondo umano e naturale, cogliendo i rischi e le implicazioni morali dell’uso diretto o indiretto di queste tecnologie sugli esseri viventi. Le biotecnologie costituiscono un importante vantaggio nella vita dell’uomo, aprendo nuovi orizzonti nello sviluppo scientifico e migliorando concretamente la vita di molti individui. Il progresso nella ricerca potrebbe inoltre portare al superamento in numerosi aspetti che attualmente denotano negativamente le biotecnologie. Per esempio, in ambito agricolo l’uomo potrebbe essere in grado di eliminare gli aspetti problematici che derivano dagli organismi geneticamente modificati.

Allo stesso tempo, l’uso delle biotecnologie, a causa dei rischi e delle problematiche che presentano, deve essere accuratamente regolamentato: è necessario definire dei limiti ben precisi e procedere con cautela. È dunque imperativo che i Governi e le istituzioni internazionali offrano una regolamentazione comune.

In vista di un futuro sempre più caratterizzato da tecnologie e sviluppo, è importante chiedersi quali siano i limiti da non oltrepassare e interrogarci su possibili atteggiamenti che ne conseguirebbero. Saremmo davvero pronti a un mondo abitato da individui clonati e stereotipati? E quale sarebbe il ruolo di questi cloni nella società, il loro inserimento nel tessuto sociale e le implicazioni derivate dall’essere la copia di un altro individuo? Come potremmo reagire sapendo che condividiamo lo stesso mondo con individui “artificiali”, che ci nutriamo di prodotti modificati e che portiamo nel nostro corpo organi realizzati in laboratorio?

Primo Levi

"Vizio di forma" e "Storie naturali"

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