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BIOTECNOLOGIE

Biotech, la grande risorsa del nostro futuro

Dalla filosofia alla scienza: la società della conoscenza

Entrati nel ventunesimo secolo, il dibattito sul futuro e sul ruolo della scienza diventa ogni giorno sempre più pressante.
Negli ultimi decenni l'accelerazione subita dallo sviluppo scientifico e tecnologico porta noi tutti ad interessarci e ad essere partecipi alla grande sfida del terzo millennio.

La scienza risponde oggi, o cerca di rispondere, alle grandi domande che erano dei filosofi da dove veniamo, chi siamo, dove andiamo, come é nata la vita. Quelle domande che una volta erano tipiche dei filosofi naturali, ovvero quelli che erano, al tempo stesso, "scienziati" pur non avendone i mezzi, ritornano attuali, se si pensa alla paleontologia che risponde all'evoluzione della vita o all'evoluzione dell'uomo, all'astrofisica che ci dice come si é formato il sistema solare o addirittura l'universo, alla biochimica che ci spiega come é nata la vita.



Fatti non foste a viver come bruti,
ma per seguir virtute e canoscenza.
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Gli esseri umani hanno bisogno di conoscere. In particolare, conoscere le questioni che li riguardano da vicino: i virus, le cellule staminali, la clonazione, l'inquinamento ambientale e cosí via. Si puó vivere bene senza sapere cosa sono i quark o le galassie, ma meno bene si vive ignorando gli effetti di un'alimentazione basata sui prodotti transgenici.

1 (Dante Alighieri, La Divina Commedia, Inferno, canto XXVI, vv. 119-120)

Biotecnologie, una scienza al servizio della vita

DNA model Le biotecnologie sono sempre esistite, da quando l'uomo ha allevato gli animali, favorendo incroci di razze, per renderli sempre più mansueti e produttivi, da quando ha incrociato le piante e modificandole più o meno consapevolmente ha prodotto il grano, l'orzo, il pomodoro, la patata, la pesca, il mais, il riso ed tutti quegli altri vegetali che non esistevano in natura, insomma da quando ha favorito in molti casi, pur senza rendersene conto, la transgenia, cioè lo scambio di caratteri ereditari: ad esempio, il mulo non é altro che un animale 'transgenico', poichè ha in sè i geni della specie asinina e di quell'equina.

L'utilizzo di microrganismi per scopi alimentari come la produzione di birra, vino e altre bevande alcoliche, oppure per la produzione di pane non é un altro uno degli esempi più antichi di ciò che noi oggi consideriamo tecniche biotecnologiche.

La gran parte della moderna biotecnologia fa uso di batteri e virus modificati geneticamente che funzionano più efficacemente o in modo diverso dall'organismo originario.

L'inserimento, in questi organismi, di geni che non fanno parte del loro normale patrimonio genetico, porta alla formazione di organismi detti 'ricombinanti': in questo modo, oggi, i ricercatori sono in grado di 'programmare' i batteri, affinchè producano vari tipi di sostanze, ad esempio farmaci, inserendovi i geni che codificano per la sintesi delle stesse.

L'insulina umana, ad esempio, impiegata nella terapia del diabete, é prodotta in Escherichia coli, un batterio in cui, grazie a tecniche di ingegneria genetica, sono introdotti i geni umani codificanti tale ormone.
Rispetto all'insulina di origine animale, la molecola prodotta dai batteri ha il vantaggio di essere identica all'insulina secreta dal pancreas umano.

Le biotecnologie applicate alle specie vegetali, si propongono lo stesso obiettivo di chi opera la tradizionale riproduzione controllata delle piante, ossia lo sviluppo di colture di aumentata 'resa' (sino a + 10%), dotate di caratteristiche vantaggiose, quali la resistenza ai parassiti o agli erbicidi, alla siccità, alla decomposizione e al congelamento, oppure dal gusto più gradevole o con una maggiore concentrazione di sostanze nutritive.
Rispetto ai metodi convenzionali di incrocio tra piante che comporta necessariamente il trasferimento di un gran numero di geni oltre a quello di interesse, l'ingegneria genetica, compie un'operazione ben più diretta ed efficiente permettendo di introdurre nel patrimonio genetico di una specie anche un singolo gene.
Oltre a migliorare la qualità dei prodotti, le piante 'trangeniche' sono delle vere e proprie 'biofabbriche' se consideriamo, ad esempio la produzione di farmaci; contenuti direttamente nei frutti, i vaccini ed altri medicinali potranno essere assunti direttamente con l'alimentazione.

A tal proposito va precisato che un altro importante prodotto biotech é costituito proprio dai vaccini; in questo settore, infatti, i vaccini tradizionali, prodotti da ceppi indeboliti o uccisi del microrganismo responsabile di una data malattia, sono stati affiancati da nuovi vaccini che vengono prodotti da batteri totalmente innocui e geneticamente modificati, e che contengono esclusivamente quella proteina virale che stimola la produzione di anticorpi.

Le biotecnologie applicate alle specie animali, riguardano un ampio ventaglio di tecnologie con enormi potenzialità. Esattamente come i microrganismi e le specie vegetali, anche gli animali possono essere modificati geneticamente introducendo nuovi geni a livello embrionale.
Oltre ad operare nella ricerca, diagnosi, profilassi e terapia delle patologie animali, le biotecnologie in questo settore permettono, ad esempio una produzione di farmaci a costi sensibilmente inferiori rispetto a quelli ottenuti attraverso le vie convenzionali. Un esempio che vale la pena riportare, riguarda l'uso di animali transgenici produttori di latte nei quali é presente un gene che codifica per un farmaco, la cui espressione é limitata alla ghiandola mammaria. In questo modo il principio attivo non é distribuito su tutto il corpo dell'animale e può essere recuperato direttamente dal latte prodotto 'giornalmente' dall'animale.

Inoltre, gli animali, essendo eucarioti come l'uomo ed avendo processi biochimici e molecolari in molti casi simili a quelli umani, permettono di comprendere le cause di molte patologie umane, come ad esempio i tumori e di individuarne i geni responsabili, di studiare le migliori terapie e di monitorare l'azione dei farmaci.

Le biotecnologie offrono anche l'opportunità di intervenire sul patrimonio genetico umano per ovviare ad alcune delle patologie che derivano da difetti genetici. Si definisce terapia genica la procedura che consente di trasferire materiale genetico (DNA) allo scopo di prevenire o curare una malattia. Nel caso delle malattie genetiche, in cui un gene è difettoso o assente, la terapia genica consiste essenzialmente nel trasferire la versione funzionante del gene nell'organismo del paziente, in modo da rimediare al difetto. In altre patologie si può operare il trasferimento di geni all'interno di cellule malate allo scopo di bloccare il meccanismo alterato che causa la malattia, oppure allo scopo di uccidere in modo mirato le cellule patologiche.
Solitamente questo approccio é molto diffuso nella terapia genica contro il cancro: alcuni geni possono essere, infatti, trasferiti, mediante un vettore virale modificato, nelle cellule tumorali in modo da causarne la morte; in questo modo si svincola il paziente dall'impiego dei chemioterapici, questi ultimi associati a notevoli effetti collaterali indesiderati. L'idea di base della terapia genica è semplice, tuttavia la sua realizzazione pratica è molto piú complessa. Attualmente, in tutto il mondo, i protocolli di sperimentazione sull'uomo riguardanti la terapia genica sono diverse centinaia e più del 90% di questi sono in fasi molto precoci: la speranza è che un numero sempre maggiore di queste sperimentazioni possa raggiungere con successo le fasi successive.

Un' altra area delle biotecnologie in rapido sviluppo opera nell'ambito del monitoraggio e del risanamento ambientale. Le biotecnologie ambientali cercano di dare una risposta all'esigenza di uno sviluppo sostenibile dei paesi industrializzati e quindi di porre rimedio, sia attraverso lo sviluppo di nuovi processi compatibili, non solo con l'ambiente ma anche con il lavoratore, sia attraverso il trattamento dei siti inquinati prodotti dallo sviluppo industriale alle esigenze sempre crescenti di biorisanamento. Il biotrattamento viene sviluppato utilizzando gli strumenti che la natura mette a disposizione: microrganismi e/o enzimi da loro isolati capaci di degradare le sostanze inquinanti e tossiche presenti nell'ambiente e, in modo particolare, nel suolo.

Oggi la moderna biotecnologia offre soluzioni a problemi gravissimi che solo questa tecnica pare sappia affrontare; le applicazioni sono infinite.

Le biotecnologie influenzano in modo significativo i mutamenti sociali, politici ed economici e devono confrontarsi con tutte le opinioni. Ma ciò che resta spiacevole, é vedere ancora oggi non riconosciuti gli straordinari contributi al miglioramento della vita già offerti da questa tecnica che, ben lungi dal volersi sostituire a interventi soprannaturali, vuole semplicemente contribuire alla qualità e alla quantità della vita in un secolo che ha appena visto raddoppiare la propria aspettativa media di vita.


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