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giovedì 15 giugno 2017

Che Cos'è una Pianta OGM? Come Funziona?

Ormai da qualche anno la parola "OGM" è sulla bocca di tutti, la si sente alla tv, sui giornali, così come nei centri commerciali o nei negozi di alimentari.
Tuttavia, in merito alla questione, aleggia una sorta di "mistero" ed il mix paura/ignoranza induce spesso il consumatore a diffidare ed a preferire cibi "non OGM", senza neppure sapere cosa realmente siano e quali siano le differenze.

Ma cosa vuol dire OGM? Un cibo ottenuto da piante OGM è davvero così pericoloso? Perché? Quali sono i vantaggi e gli svantaggi? Com'è fatto un OGM?

Golden Rice vs Riso Classico


Il termine OGM è l'acronimo di "Organismo Geneticamente Modificato" ed è riferito ad esseri viventi, in particolar modo piante (e talvolta animali) ad uso alimentare, a cui l'ingegneria genetica (ad es. la tecnica del DNA ricombinante) ha dato una mano per migliorarne la qualità o la resistenza ai patogeni.


Per meglio comprendere il significato occorre aver ben chiaro il concetto di selezione naturale e di come ogni organismo si sia adattato all'ambiente in cui vive, grazie a mutazioni casuali del proprio DNA.
Ogni caratteristica di un essere vivente, dalla resistenza ai parassiti, al numero di semi contenuti in un frutto, è determinata da uno o più Geni.
Praticamente tutti i parametri dipendono dai Geni, oltre che dalla disponibilità di acqua, luce, nutrienti etc...

Ora, prima di parlare delle piante OGM, vorrei fare una breve introduzione su quella che è stata la prima applicazione concreta dell'ingegnerie genetica.

Come molti di voi sapranno, coloro che soffrono di Diabete (salvo rari casi) devono assumere dall'esterno un ormone (Insulina), dato che il loro corpo non ne produce a sufficienza o la produce mal funzionante.
Fino a qualche decennio fa l'insulina si ricavava dai maiali, in poche parole si doveva purificare dal sangue e dal pancreas dei maiali, quest'insulina (di maiale, non umana) era quanto di meglio si potesse trovare.

Con l'avvento delle Biotecnologie, i Biologi Molecolari individuarono il gene responsabile della produzione dell'insulina umana, lo replicarono e lo introdussero in Escherichia coli, il classico batterio modello utilizzato negli studi di Genetica.
Questo batterio così modificato aveva tutti i suoi geni più il gene dell'insulina umana. Crescendo esprimeva tutti i suoi geni, ma anche quello "estraneo" che portava alla produzione dell'insulina umana.
A questo punto bastava far crescere in laboratorio una coltura batterica e da essa purificare l'insulina umana.
Si poteva così ottenere insulina umana (non di maiale), la si produceva in laboratorio (senza aver bisogno di una fattoria) e con rese ben superiori.

Ebbene, questo E. coli "ingegnerizzato" potrebbe essere un perfetto esempio di organismo geneticamente modificato.

Se vogliamo pensarla in un altro modo, gli OGM sono delle forzature dell'Evoluzione. Ovvero, studiando un gene se ne può capire la funzione così da poterlo cambiare, "potenziare" e/o trasferirlo da una pianta all'altra, velocizzando un processo naturale casuale che potrebbe richiedere migliaia di anni.


Esempi di Piante OGM :


  • Mais Bt : L'esempio più noto di OGM in agricoltura è senza dubbio il Bt-Mais. Bacillus thuringiensis è un batterio sporigeno che vive nel terreno ed è in grado di produrre la Tossina Bt, innocua per l'uomo, ma letale per i Ditteri e per le larve di molte specie di Lepidotteri, tra cui la Piralide del Mais (Ostrinia nubilalis). Gli scienziati hanno individuato il gene della Tossina Bt e l'hanno trasferito da Bacillus thuringiensis alle piante di Mais, ottenendo così una pianta transgenica con un limitato fabbisogno di insetticidi. 
  • Golden Rice (Riso Dorato) : Questa varietà di Riso contiene elevate quantità di beta-carotene, il precursore della vitamina A, responsabile del color "dorato" di questo riso. In questa selezione, inserendo geni originariamente presenti nei Narcisi, nel Mais e nel batterio Erwinia uredovora, è stata introdotta una nuova via metabolica che porta alla produzione del beta-carotene. Il riso, normalmente povero del precursore della Vitamina A, è l'alimento principale di molte popolazioni sottosviluppate. Carenze nella Vitamina A possono causare diverse patologie, tra cui la cecità. Coltivare Golden Rice in questi paesi potrebbe migliorare la qualità della vita di queste persone.
  • Pomodori a Lunga Conservazione : Negli Stati Uniti, nel 1994, vennero messi in commercio dei Pomodori OGM che avevano il vantaggio di marcire solo dopo molto tempo, potendo così maturare direttamente sulla pianta, anche se destinati a luoghi lontani. Questa varietà transgenica aveva delle modificazioni nei geni che normalmente producono quella sostanza che porta al deperimento dei pomodori.
  • La Soia : l'introduzione di un gene batterico all'interno di questo vegetale, ha permesso di ottenere piante resistenti al Glifosato, la sostanza erbicida più economica e diffusa. Il diserbo "chimico" ha permesso una maggiore resa ed una limitata lavorazione del terreno.

Quelli sopracitati sono solo alcuni degli esempi, ma le applicazioni degli Organismi Geneticamente Modificati sono praticamente illimitate.
Alcuni gruppi di ricerca, studiando i Geni che regolano l'apertura e la chiusura degli Stomi, stanno cercando di ottenere piante resistenti alla siccità, così da poterle coltivare in zone in cui ora morirebbero di sete.

Piralide su Mais non OGM


Come si Ottiene una Pianta OGM ?

Per ottenere un OGM si deve spesso inserire un gene "esogeno" (prelevato da un'altra specie o costruito artificialmente in laboratorio) all'interno dell'organismo in questione. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, questo processo richiede un intermediario che, nelle piante, è di norma il batterio Agrobacterium tumefaciens.

In soldoni si prende il Gene X, lo si clona (inserisce) in A. tumefaciense che, successivamente, lo trasferisce  nelle piante che infetta.

Dato che l'efficienza di successo è assai limitata ci devono però essere dei marcatori di selezione associati al gene che si vuole inserire. Questi marcatori sono spesso delle resistenze agli antibiotici.

Si crea in vitro un plasmide (una sorta di cromosoma circolare) con all'interno il Gene X e, per es., il Gene Res-Amp.
Ora si cerca di "inserire" questo plasmide all'interno di A. tumefaciense. Questa tecnica si chiama trasformazione e può avere un'efficienza di 1 su 1 milione.

Supponiamo di avere 10 milioni di batteri e di trasformarli con il nostro plasmide (Gene X-Gene-Res-Amp). Statisticamente 10 batteri avranno preso (incorporato) il plasmide (avranno quindi sia il Gene X di nostro interesse, sia il marcatore che conferisce resistenza all'Ampicillina), mentre gli altri 9.999.990 no.

Come si fanno a distinguere i 10 batteri che ci interessano rispetto a tutti gli altri?
Semplicemente li si fanno crescere in presenza dell'antibiotico Ampicillina. Gli unici che sopravviveranno saranno coloro che hanno inglobato il plasmide (e di conseguenza il gene di resistenza all'Amp).

Ora si utilizzeranno questi 10 batteri per infettare la pianta a cui si vuol donare il Gene X e, con altri marcatori, si selezioneranno gli eventi positivi.



Quali Sono i Campi di Utilizzo degli OGM ?

In ambito agricolo gli OGM permettono di ottenere piante più resistenti sia agli stress biotici (es. Virus, Batteri, Insetti), sia a quelli abiotici (es. Gelo, Siccità, Salinità del Suolo, etc..).
Oppure ingegnerizzare Batteri ambientali, affinché migliorino le caratteristiche chimico-fisiche del suolo in cui vivono, permettendo così una più proficua futura coltivazione agricola.

Nel campo alimentare, come abbiamo visto con il Riso transgenico, si possono ottenere frutti contenenti un maggior numero di Vitamine o con migliori qualità organolettiche. Oppure Animali geneticamente modificati che producano latte con una minor quantità di Lattosio (che può essere causa di allergie ed intolleranze) od una maggior concentrazione di Caseina, la principale proteina del latte.

Gli Organismi Geneticamente Modificati trovano impiego anche in Medicina. Grazie a loro si può produrre l'Insulina (leggi sopra) ed altri Ormoni, così come Anticorpi, Vaccini ed Antibiotici. Tuttavia sarebbe limitante non menzionare gli OGM nella Ricerca; per studiare la funzione di un Gene bisogna modificarlo od eliminarlo, così da capire quali sono le differenze tra "avere o non avere" quel gene.
In tutti i laboratori di ricerca di Biologia Molecolare si effettuano mutazioni e clonazioni, dal Batterio sino ai Mammiferi. Di fatto queste "cavie" sono in tutto e per tutto degli OGM, in quando il loro Genoma (insieme dei Geni) è stato modificato artificialmente.

In fine non dimentichiamoci l'ambito industriale dove gli OGM permettono di risanare  terreni contaminati da metalli pesanti o da inquinanti di varia natura (Batteri Bio-risanatori); oppure di ottenere sostanze come Etanolo ed altri alcool, utilizzabili come bio-carburanti.


Quali Sono i Vantaggi e gli Svantaggi degli OGM ?

Sebbene l'opinione pubblica sia piuttosto scettica, la maggior parte degli scienziati ritiene che gli OGM non presentino particolari rischi a livello alimentare e non son mai state trovate delle correlazioni tra l'utilizzo di OGM ed insorgenze di particolari patologie.
I vantaggi, come avrete letto sopra, sono notevoli. Permettono di ampliare l'areale di coltivazione, di ridurre le perdite causate da insetti e patogeni vari,  di meglio nutrire le popolazioni dei paesi in via di sviluppo etc..

Ma tutto questo comporta dei rischi?

Fin qua abbiamo menzionato solo i vantaggi, a dover di cronaca si devono però riportare anche gli svantaggi, affinché uno possa metterli entrambi sulla bilancia e trarne le conclusioni che crede.

Se dal punto di vista alimentare gli OGM sono del tutto paragonabili ai "naturali", questo non si può dire per quanto riguarda la salvaguardia della biodiversità.
Sappiamo che in natura ogni essere vivente ha un proprio compito, spesso del tutto ignorato; bene, se impedissimo alle larve di Ostrinia nubilalis di mangiare il Mais, poiché tutte le coltivazioni sono di Mais Bt, allora questo insetto potrebbe ridurre il proprio tasso di riproduzione ed alterare i delicati equilibri preda-predatore ad esso collegati.
Inoltre la tossina Bt, pur non essendo tossica per l'uomo, potrebbe esserlo per altri animali ed influire negativamente sulla biodiversità di questi ecosistemi.

L'altro grosso problema sono le resistenze agli antibiotici. Come abbiamo letto sopra, per ottenere piante transgeniche, si utilizzano come marcatori dei geni che conferiscono resistenze contro antibiotici specifici.
Se questi geni venissero trasferiti nell'ambiente e ci fosse il passaggio di DNA da organismo ad organismo (che è un evento naturale), allora si potrebbero creare dei ceppi patogeni resistenti agli antibiotici. Questo, ovviamente, li renderebbe più difficili da combattere e debellare, qualora infettassero un uomo.

Alcuni OGM (ad esempio la Soia resistente agli erbicidi) incentiverebbero il diserbo chimico, con maggiori rischi di inquinamento del suolo e riduzione della biodiversità della flora.

Anche il problema economico-politico è rilevante. L'ideazione e la riproduzione degli OGM richiede studio e ricerca, di certo finanziariamente non sostenibili dal singolo agricoltore.
Le grandi multinazionali biotecnologiche potrebbero (o meglio lo sono già) diventare delle forti lobby, in grado di condizionare scelte politiche e/o finanziarie, decidendo come, a quanto e a chi fornire i loro OGM.

In ultimo, alcune proteine "esogene", prodotte dai geni "esogeni", potrebbero risultare allergeniche per talune persone, come del resto potrebbero esserlo alcune "classiche" proteine contenute in tutte le piante selvatiche.

Insomma OGM sì o OGM no?

Io sono sicuro che gli OGM possano rappresentare un modello di sviluppo per una popolazione sempre più numerosa e con sempre meno risorse.
Ovviamente ogni nuovo OGM deve esser validato e testato (l'alterazione anche di un solo gene potrebbe causare delle reazioni a cascata), tuttavia credo non esistano rischi concreti per la salute umana.

Il consiglio è di documentarvi, di trovare informazioni e di fare le vostre scelte, in base alle vostre idee.
Senza conoscere un argomento si diventa marionette in mano ai media, alla moda o a quello che dice il vicino di casa.

Pomodoro OGM vs Pomodoro selvatico

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