piante OGM
• Gli organismi geneticamente modificati secondo
la tecnologia del DNA ricombinante stanno
trasformando l’agricoltura.
– Ma gli OGM in agricoltura non sono una novità, hanno quasi
un secolo di storia, attraverso i metodi di mutagenesi e di
ibridazione interspecifica e reincrocio. Con queste tecniche
la ricombinazione e modifica dei cromosomi è casuale e
imprecisa, e viene affiancata alla classica selezione artificiale
delle mutazioni.
selezione artificiale
mutazione
mutagenesi
Tecnica utilizzata dagli anni ’50.
Negli organismi sono indotte mutazioni casuali mediante raggi UV, raggi X,
raggi gamma o mutageni chimici. I mutanti vengono selezionati.
ibridazione interspecifica
L'ibridazione consiste nell'incrociare piante di varietà o di
specie diverse per ottenere individui che, se con i caratteri
desiderati, saranno selezionati.
.
ibridazione interspecifica
Molto usata nelle specie ornamentali.
• Le tecniche del DNA ricombinante invece permettono un
preciso inserto di un gene nei cromosomi.
La tecnologia rDNA nelle piante grazie
ad Agrobacterium tumefaciens.
•
Agrobacterium tumefaciens è l’agente del cancro del colletto, malattia che si manifesta con la
formazione di neoplasie sulla pianta infettata. L’instaurarsi della malattia richiede che nel
genoma della pianta si inserisca una parte del plasmide batterico (T-DNA) induttore di
tumore (Tumor inducing).
Agrobacterium tumefaciens
• Utilizzo del plasmide Ti (un plasmide che proviene dal
batterio del suolo Agrobacterium tumefaciens) come
vettore per modificare geneticamente le piante:
Agrobacterium tumefaciens
DNA contenente il gene prescelto
Plasmide
Ti
T DNA
Sito di restrizione
1
Inserimento del
gene di un plasmide
mediante l’enzima
di restrizione e la
DNA-ligasi
Plasmide Ti
ricombinante
Cellula vegetale
2
3
Inserimento
Crescita
in cellule
della pianta
vegetali
in coltura
Pianta con
Il T DNA inserito
caratteristiche nuove
porta il nuovo gene
particle gun
Piante OGM
Principali specie di piante geneticamente
modificate:
Mais bt, resistente al lepidottero Ostrinia nubilalis.
Soia, Cotone, Colza e Tabacco tollerante agli erbicidi.
Golden rice.
Il Flavr Savr , un pomodoro modificato per maturare lentamente, è stato il
primo prodotto vegetale OGM messo in vendita in USA nel 1994.Il Mais Bt
è stato immesso in commercio dal 1996.
Flavr Savr
Le piante transgeniche “Insetticide”
Grazie all’ingegneria genetica, è possibile dare alle piante la
possibilità di difendersi da sole contro gli insetti.
Non vi sarebbe più il problema del rischio di dilavamento dell’insetticida dovuto alla pioggia;
infatti verrebbero distrutti solo gli insetti che attaccano la pianta e questa sarebbe protetta
fino alle radici.
Il mais Bt contiene un gene estratto dal Bacillus thuringensis che
produce una proteina che uccide la larva del parassita Ostrinia
nubilalis.
Mais Bt
Ostrinia nubilalis
Ostrinia nubilalis
Bacillus thuringensis
mais Bt
Le piante transgeniche resistenti ai
diserbanti.
Il 60% delle piante transgeniche create finora
sono tutte resistenti ai diserbanti (fenoli,
triazzine) che bruciano i tessuti vegetali e
“distruggono” le piante infestanti, vengono
sintetizzati in modo da agire su alcuni tipi di
piante e non su altre.
soia
colza
Le piante transgeniche con additivi o
“nutrafarmaci”
Una frontiera interessante delle biotecnologie
è la possibilità di produrre cibo che presenti,
oltre a aggiunti valori nutrizionali, un valore
farmaceutico incorporando vaccini o sostanze
medicinali.
golden rice
GOLDEN RICE
 Nel 2000 Ingo Potrycus del politecnico di zurigo e Peter Beyer
dell’università di friburgo avevano annunciato la creazione del primo riso
OGM il Golden Rice, contenente un alta quantità di betacarotene ed altri
precursori della vitamina A, che danno al riso una colorazione gialloarancio da cui il soprannome.
Secondo i critici la quantità giornaliera di riso da consumare per
combattere la carenza di vitamina A era di qualche chilogrammo,
decisamente troppo elevata per poter essere consumata da un bambino. A
queste stime pessimistiche gli ideatori del riso dorato opponevano la loro,
che più ottimisticamente parlavano di qualche ettogrammo al giorno (una
bella differenza) .
 Nonostante le motivazioni umanitarie, diverse organizzazioni
ambientalistiche sospettarono che venisse utilizzato come “cavallo di troia”
per convincere l’opinione pubblica ad accettare gli OGM.
 Ora gli scienziati della Singenta sono riusciti a produrre una nuova varietà
di Golden Rice che contiene una quantità di carotenoidi 23 volte superiore
a quella del riso sviluppato da Potrycus e Beyer. Il gene responsabile della
produzione di carotenoidi è stato prelevato dal mais,e gli scienziati stimano
che 70 grammi di riso dovrebbero essere sufficienti per fornire la metà del
fabbisogno giornaliero di vitamina A.
pomodori viola
piante OGM nel mondo.
• I maggiori produttori di OGM nel mondo sono USA, Argentina, Canada e
Cina.
• Le principali colture OGM nel mondo sono soia 61%, mais 23% , cotone
11% (nel mondo abbiamo 1,5 miliardi di ettari coltivati di cui 90 milioni per
piante con DNA ricombinato, ovvero circa il 6% del terreno coltivato nel
mondo viene utilizzato per la coltivazione di piante transgeniche).
• La ricerca in campo OGM è principalmente condotta da multinazionali; e
le sementi OGM e le tecniche utilizzate per ottenerle vengono brevettate
diventando fonte di reddito per gli artefici della ricerca.
% Dei PRODOTTI OGM NEL
MONDO
Stato
Milioni di ha
% di ogm
prodotti
USA
49,8
55,3
Soia,mais,cotone,zucca,colza
Argentina
17,1
19
Soia, mais, cotone
Brasile
9,4
10
Soia
Canada
5,8
6,4
Colza, mais, soia
Cina
3,3
3,6
Cotone
Paraguay
1,8
2
Soia
India
1,3
1,4
Cotone
Sud Africa
0,5
0,5
Mais, soia, cotone
Uruguay
0,3
0,3
Soia, mais
Australia
0,3
0,3
Cotone
Romania
0,1
0,1
Soia
Messico
0,1
0,1
Soia, cotone
Spagna
0,1
0,1
Mais
Filippine
0,1
0,1
Mais
TOTALE
90 milioni di ha
100 %
piante OGM in Europa
• In Europa L’EFSA (European Food Safety
Authority) è l’ente preposto al controllo degli
OGM e dei prodotti da essi derivati nell’Unione
Europea, e decide quali sementi geneticamente
modificate possono essere importate e quali
possono essere coltivate sul territorio europeo
• L’autorizzazione che prevede una serie di analisi
chimiche, genetiche e biologiche effettuate in più
di 40 laboratori in Europa.
• In Europa il principio di precauzione è
diventato norma di controllo per l’immissione
di OGM nell’ambiente.
• Con tale principio si intende una politica di
condotta cautelativa per quanto riguarda le
decisioni politiche ed economiche sulla
gestione delle questioni scientificamente
controverse.
La Legislazione Europea regola:
• il divieto di emissione deliberata di ogm
nell’ambiente
• le regole di commercializzazione di alimenti e
mangimi prodotti o derivati da OGM
• l’etichettatura e la tracciabilità degli OGM
piante OGM in Italia
• In Italia non è possibile coltivare per scopi
commerciali nessuna delle piante OGM
autorizzate in Europa.
• La coltivazione di piante OGM è permessa solo
a scopo sperimentale.
• Gli alimenti di derivazione OGM maggiore
dello 0,9% devono essere etichettati e
tracciabili.
animali OGM
I genetisti molecolari sono in grado di produrre
animali transgenici che hanno, inseriti nel proprio
genoma, geni provenienti da altri organismi.
mutant mouse p53
cavie geneticamente modificate
• Il principale uso della tecnologia OGM in
campo animale riguarda la ricerca medica e
biologica, in numerosi campi applicativi. Ad
esempio il topo mutante p53 manca di un
gene e sviluppa rapidamente dei tumori, ed è
appunto usato nella ricerca contro il cancro.
xenotrapianti?
xenotrapianti?
• Ovvero produrre organi umani in un corpo
animale, a scopo di trapianto. Non è ancora
possibile.
clonaggio
clonaggio
• Tecnicamente il clonaggio da cellule somatiche
non è una biotecnologia del DNA
ricombinante, ma è comunque una
biotecnologia avanzata ancora in fase di
sperimentazione (e che ha sollevato molti
interessanti interrogativi bioetici).
alimenti animali OGM?
alimenti animali OGM?
• Potenzialmente è possibile modificare gli
animali a scopi commerciali zootecnici,
alimentari, o per produrre latte addizionato
con sostanze utili (vitamine, vaccini…), ma
sinora solo a scopo di ricerca. Non esistono
carni o alimenti animali OGM sul mercato.
OGM si o OGM no?
– Gli OGM possono rappresentare una grande
opportunità per l’umanità, o possono rappresentare,
specie se usati in modo incauto e non approfondito,
un rischio per l’ambiente o la salute?
No OGM!
No OGM!
 Le ricerche sinora condotte sono ancora scarse e
forniscono risposte insufficienti o addirittura non
veritiere, poiché in molti casi sono portate avanti
dalle stesse multinazionali che producono e
commercializzano gli OGM.
Il primo grande pericolo da affrontare è quello degli impatti ambientali.
I problemi connessi potrebbero essere: inquinamento genetico,
resistenza ad un parassita, resistenza ad un insetticida o riduzione della
biodiversità. Un secondo rischio riguarda la salute dell’uomo. Gli OGM
potrebbero causare la comparsa di nuove allergie o fenomeni di
resistenza agli antibiotici. Esiste poi ancora un terzo problema, quello
socio-economico: indebitamento dei paesi poveri per l’acquisto di OGM
ed eccedenza di produzione.
 a) inquinamento genetico: la coltivazione di una pianta modificata
potrebbe causare la diffusione del polline “contaminato” e quindi un
inquinamento delle altre colture con la conseguente comparsa di
nuove resistenze ad insetticidi o, per quanto riguarda le specie
infestanti, ad erbicidi.
 b) sviluppo di resistenze ai parassiti: i parassiti vivono a spese di
tutti i vegetali, “buoni e cattivi”. Se nelle infestanti si creano delle
resistenze si possono sviluppare in modo incontrollabile; i parassiti
non potendo nutrirsi di alcuna specie vegetale potrebbero
scomparire e far scomparire una catena alimentare.
 c) sviluppo di resistenze agli insetticidi: gli insetticidi sono molti utili
per la difesa delle colture. Ora sono stati creati OGM come mais che
contengono nel loro patrimonio genetico tossine insetticide. Queste
colture sono costantemente esposte all’attacco di fitoparassiti che si
trovano nelle condizioni di sviluppare delle resistenze a queste
tossine che potrebbero in futuro risultare inutili.
 d) riduzione della biodiversità: grazie alle
biotecnologie si potrebbe arrivare ad avere
piante perfette che diventerebbero
particolarmente convenienti economicamente
e verrebbero utilizzate al posto di altre non
vantaggiose, causandone così la scomparsa.
 e) comparsa di allergie: le proteine codificate dai nuovi geni inseriti nelle
piante, potrebbero svolgere un’azione tossica o allergica. In alcune colture sono
stati inseriti geni di altre colture, come la noce del Brasile nella soia. Molte
persone che non avevano mai avuto problemi allergici con la soia normale, ne
hanno avuti con la soia manipolata.
 f) resistenze agli antibiotici: alcuni studiosi temono che l’introduzione su larga
scala delle piante transgeniche rischi di facilitare lo sviluppo di resistenze che
passano dagli OGM da noi ingeriti a batteri innocui che vivono nel nostro
stomaco a batteri patogeni che possono infettare l’organismo umano ad essere
resistenti alla somministrazione di antibiotici.
 g) tossicità degli alimenti OGM per l’uomo o gli animali: finora, relativa agli
alimenti immessi in commercio, non riscontrata (ma esistono studi molto
controversi relativamente all’uso nei topi di patate transgenice o del mais
Mon863).
RESISTENZA AGLI ANTIBIOTICI
(approfondimento)
 Le tecniche transgeniche si avvalgono di geni “marcatori” inseriti nel
DNA ospite insieme al segmento genico destinato ad esprimere la
funzione desiderata.
Ciò si rende necessario per verificare se l’operazione di transfezione sia
effettivamente stata conseguita dato che, in seguito ad un trattamento
antibiotico sopravvivranno solo quelle cellule che hanno stabilmente
integrato, sia il gene specifico sia quello marcatore, che conferisce alla
cellula l’invulnerabilità al farmaco, ciò è particolarmente inquietante dato
che l’incontrollata assunzione o diffusione di geni che conferiscono
resistenza agli antibiotici può esplicare effetti incalcolabili sull’ambiente
su gli animali e sull’uomo.
 La Russia ha creato un bacillo del carbonchio (germe dell’antrace)
resistente a sei antibiotici e quindi invulnerabile, è molto facile
trasportarlo e non esiste alcun modo per individuarlo (armi biologiche).
TOSSICITA’ E ALLERGENICITA’
(approfondimento)
 La manipolazione genetica può amplificare l’attività di un gene che in
condizioni normali produce una tossina a bassa concentrazione o può
essere lo stesso gene inserito che oltre all’effetto desiderato determina
la sintesi di un veleno metabolico.
 I geni che codificano per alcune tossine naturali ( come gli inibitori delle
proteasi nei legumi) possono venire iperespressi e determinare un
significativo incremento nella sintesi di tali sostanze. Oppure nella
maggior parte dei casi, i geni transfettati provengono da donatori il cui
potenziale allergenico è sconosciuto e non è stato preventivamente
testato.
IL MAIS MON863
(approfondimento)
 La Monsanto, la ditta produttrice di questi mais, già nel 1997 effettuava dei
test su i topi nutrendoli con questo mais, i topi risultavano essere affetti da
modifiche critiche a vari organi ed apparati tra cui reni (piu piccoli),
apparato immunitario, apparato riproduttore, sangue ecc...
 Un quadro generale di salute e condizioni fisiologiche molto compromesse,
ma questo dossier doveva rimanere segreto, invece è stato pubblicato in
alcune sue parti dall’ “Indipendent on Sunday” e rilanciato dalla stampa di
tutto il mondo.
 I risultati dei test pubblicati sono stati sottoposti a vari esperti che li hanno
commentati tutti in maniera preoccupante e preoccupata, con dati come
questi bisognerebbe concludere che assolutamente non si può dare il
nullaosta affinchè questo prodotto arrivi ai consumatori.
 Per la Monsanto che non vuole rendere pubblico il rapporto, i risultati dello
studio sono in linea con le aspettative, le anomalie dei topi non hanno
significato e rispecchiano le normali variazioni all’interno di un gruppo di
tale entità.
h) debiti dei paesi poveri per l’ aquisto degli OGM: dove gli agricoltori
verrebbero costretti ad acquistare sementi geneticamente modificate, con
conseguente aumento dei costi di produzione.
i) problemi geo-politici, economici e bioetici: la politica delle
multinazionali, oligopoli del mercato e della ricerca, corrisponde ad una
corretta etica e politica per il bene collettivo? Negli USA il comportamento
delle multinazionali relativamente alla ricerca e all’immissione degli OGM
sul mercato si può definire corretto? Inoltre è lecito brevettare gli OGM? E
la ricerca pubblica?
OGM SI!
LA RIDUZIONE DEI TRATTAMENTI
ANTIPARASSITARI PER UNA MAGGIORE
RESISTENZA VERSO I NORMALI PATOGENI (Funghi,
Insetti) porterà a:
 una riduzione degli impatti ambientali
(inquinamento delle falde e dei corsi d’acqua);
 l’assenza di residui sulle derrate alimentari;
 una minore esposizione per gli operatori agricoli a
sostanze tossiche utlizzate per la difesa delle
colture;
 La popolazione mondiale aumenta di anno in anno:
nel 2030 forse saremo 9.000.000.000 di persone!
 LA POSSIBILITA’ DI AMPLIARE L’AREA DI COLTIVAZIONE DI UNA
COLTURA, ADATTANDOLA ALLE DIVERSE CONDIZIONI
AMBIENTALI (freddo, siccità) porterà a:
 un’ estensione della coltivazione in zone attualmente escluse
(es. AFRICA);
 un aumento della produzione, con la riduzione delle superfici
attualmente coltivate, che potrebbero essere destinate alla
creazione di parchi o aree protette.
… ma soprattutto: le potenzialità future relative
agli OGM dati dalla tecnologia del DNA
ricombinante sono immense, non del tutto
ancora percepibili, dopo solo circa 20 anni di
ricerca…
…inoltre una tecnica in se non è “buona” o
“cattiva”, sono gli uomini, che utilizzano i
nuovi, sempre più potenti strumenti, che
decidono l’uso.