Il DNA genomico come “testo” del mondo organico

BIO – Medicina Costruzione Sociale nella Post-Modernità – Educational Papers • Anno VI • Numero 21 • Marzo 2017

Periodo archeano, nascita della vita sulla terra

Come argomentato nell’articolo “Interfaccia tra inorganico ed organico”¹ raccontare ciò che chiamiamo vita è raccontare la storia di qualcosa che esiste da eoni² e che solo di recente è stata concettualizzata come genoma, quell’artefatto naturale che è la storia della vita³ stessa. In tale articolo ci siamo confrontati conl’era geologica dell’ADEANO⁴, un mondo ancora privo di forme di vita organica, per poi continuare con la storia del genoma (o della vita), la più antica di tutte le storie, attraverso l’era geologica ARCHEANO⁵ che iniziò 3.500 milioni di anni fa, circa.

Nell’ARCHEANO, la Terra poco assomigliava al pianeta che esiste oggi. Per prima cosa, non c’era ossigeno libero nell’atmosfera che consisteva, principalmente, di gas quali metano, ammoniaca, solfuro di idrogeno e simili. L’altra ragione è che la terra a quel tempo era calda, con temperature medie superiori ai 55 gradi Celsius. La Terra, all’epoca, era riscaldata dal calore del nucleo fuso del pianeta, da un riscaldamento derivante dall’attrito di materiali più densi affondanti al centro del pianeta e dal calore del decadimento radioattivo⁶.

Durante il periodo ARCHEANO, un importante evento nella storia del pianeta si è verificato: la nascita della vita sulla terra. La vita primigenia prese la forma di organismi unicellulari privi di un nucleo distinto, legato alla membrana, esempi dei quali sono: batteri, archeobatteri e le forme fotosintetiche (come i ciano-batteri)⁷. Asserire che la vita ebbe origine durante l’ARCHEANO ha significato che il metabolismo, gli acidi nucleici e la riproduzione sono sorti in quel periodo⁸.⁹

La comparsa del DNA lo rende il più originario “testo” di tutti i “testi di dati organici”. Certamente, considerare il DNA un “testo” potrebbe sembrare inconsueto ma, se si tiene presente che il termine viene utilizzato anche per identificare un sistema di comunicazione o sistema codificato di espressioni interpretabili, allora il suo utilizzo ci risulta meno strano. In questa prospettiva, sono testi tutte le unità isolabili che possiamo inferire come appartenenti ad un sistema codificato dell’espressione. Testi antichi, di altri tipi, sono ancora venerati, includendo l’I Ching, con una storia di più di 2.500 anni di interpretazioni e commentari, la Bhagavad Gita, con tracce di versioni che risalgono al III secolo a C., il Corano, scritto tra il 610 e il 632¹⁰ 0, il Tipitaka, testo di riferimento del Buddismo, databile al sec. I a.C. e la Bibbia¹¹. Questi testi sono stati ampiamente tradotti (fino a 2.200 dialetti), ampiamente stampati (3 miliardi di copie), letti, interpretati, e, oggi scaricabili dal Web. Ancora un esempio, la Torah ha 304.805 caratteri ebraici e nei secoli, dall’originale attribuito a Mosè e databile tra il 1444-1280 dell’era precristiana, il numero di “differenze” in tutto il mondo è solo di nove caratteri (tra i lignaggi Askenaziti, Sefarditi e Yemeniti), ognuno dei quali è considerato essere il risultato di differenze minori di “ortografia” che non incidono nel senso del testo¹².

Il “testo”, o “sistema di comunicazione”, più antico del mondo organico è quello “scritto” nel DNA genomico di ogni essere vivente o nei suoi resti. Questo “testo” è tanto “antico” quanto la vita stessa e più di 10³⁰ copie di esso sono distribuite sulla Terra, da 5 chilometri di profondità all’interno della crosta terrestre fino ai limiti della nostra atmosfera e in ogni goccia del mare. Una versione di questo “testo” si trova in ogni cellula nucleata del nostro corpo e si compone di 700 megabyte di informazioni (6 miliardi di copie di basi del DNA). Esso contiene non solo un ricco archivio “storico” della vita, ma anche “ricette pratiche per elaborare esseri umani”.  Per un “testo” così significativo, la sua traduzione, in “lingue moderne”, è iniziata, però, solo di recente, negli anni ’70 del XX secolo.

Altre testimonianze naturalistiche, geologiche e astronomiche possono essere considerate “testi antichi”. Noi supponiamo che gli antichi testi scritti da esseri umani, così come i “testi dei dati naturali”, trasmettono profonde “informazioni e interpretazioni” che non sono intrinsecamente contraddittorie. Cerchiamo di allineare e intrecciare queste varie “informazioni”, “interpretazioni”, “verità” o “discussioni” per aiutarci a comprendere il passato e prevedere il nostro futuro e quello degli organismi artificiali. Ma quale prevarrà?

Reinterpretando la cellula

Poiché l’organizzazione di quel più antico “testo” o sistema codificato e codificante, il genoma, avviene a livello cellulare e subcellulare, è importante capire la cellula e il suo funzionamento. Al riguardo, sarebbe interessante sapere, esattamente, cosa si prova ad essere una cellula (presupponendo un grado di giudizio da parte di una piccola entità vivente).

In tema, nel 1974 il filosofo Thomas Nagel pubblicò un saggio “allena mente” diventato un classico, “What Is It Like to Be a Bat?”¹³ [Cosa si prova ad essere un pipistrello?]. Il saggio è stato un tentativo di comprendere il carattere soggettivo (personale) di un’esperienza che è, fondamentalmente, diversa dalla nostra, bipedi umani. Nagel scoprì che la sua capacità di fare questo era piuttosto limitata. Cercò di immaginare di avere braccia palmate, di essere appeso a testa in giù in una soffitta, di navigare attraverso l’etere e di catturare insetti mediante eco-localizzazione, e così via. “Nella misura in cui posso immaginare questo”, egli scrisse, “ciò mi dice solo quello che farei comportandomi come un pipistrello. Ma non è questo il problema. Io voglio sapere cosa è per un pipistrello essere un pipistrello” (come dirci cosa è per noi essere un umano).

Di certo, è più facile immaginarsi come un pipistrello (che sono, dopo tutto, mammiferi placentati) piuttosto che identificarci in una cellula, e, comunque, se è difficile o impossibile sapere cosa significhi per un pipistrello essere un pipistrello (che comunque ha un riconoscimento di sé e di appartenenza ad una specie), sarà una battaglia in salita conoscere com’è per una cellula essere una cellula. Ma, come Nagel, facciamo almeno un tentativo.

Essere una cellula: l’escherichia coli e il suo ruolo nell’ingegneria genetica

Ogni cellula è un sistema biologico complesso che ne determina adattamento, funzionalità, riproduttività e differenziamento (quest’ultimo in organismi pluricellulari).Essere una cellula vuol dire tutto questo, adempiere alle sue esigenze vitali e, sovente, collettive. Inoltre, alcuni microrganismi, come l’Escherichia Coli, ad esempio, hanno un valore assoluto nell’ingegneria genetica¹⁴.

Questo batterio è stato scoperto nel 1885 dal pediatra Theodor Escherich, da cui prende il nome. Da allora è divenuto l’organismo bio-chimicamente più studiato e definito dalla scienza. È mobile e semovente, con un sistema di propulsione molto diverso dal nostro. La cellula di Escherichia coli è piccola e a forma di bastoncello, circa quattro micrometri di lunghezza, facilmente visibile con un microscopio ottico. Estendendosi dalla superficie della cellula ci sono un numero di lunghi flagelli a forma di cavatappi. Essi spingono la cellula attraverso un mezzo acquoso. A questa scala, dove la gravità ha poco effetto, non c’è alto o basso. La cellula Escherichia Coli mediamente vive all’interno del tratto intestinale umano¹⁵ e le si riconosce un senso primitivo della percezione¹⁶, dettata geneticamente dalla qualità intrinseca di tutti i viventi: la sopravvivenza.

Una cellula Escherichia Coli  può essere osservata in movimento attraverso un mezzo acquoso in una linea retta, con la propulsione dei suoi flagelli. All’interno della cellula, galleggianti nel citoplasma, alcuni tipi di molecole proteiche reagiscono alla densità dei nutrienti nel mezzo circostante. Se i livelli di nutrienti rimangono gli stessi o sono in aumento, il batterio continuerà dritto nei suoi spostamenti. Ma se il livello di nutrienti diminuisce, queste stesse proteine reagiscono con i flagelli in modo tale che l’organismo inverta la direzione. L’organismo a tal punto si agiterà e vagherà dappertutto, come se esplorasse l’universo, fino a quando la disponibilità di nutrienti aumenta e continuerà, comunque, a muoversi in direzione delle sostanze nutritive. A suo modo, semplice e rudimentale, questa è la modalità di come il batterio percepisce l’ambiente circostante[efn-note]Ibidem[/efn_note].

Il biochimico David Goodsell, nel suo libro “The machinery of Life”¹⁷,paragona le condizioni all’interno del citoplasma ad un terminal aeroportuale affollato di passeggeri che stanno spingendosi e rimescolandosi in tutte le direzioni. Ma quest’immagine, in realtà, non rende giustizia all’interno di un’Escherichia Coli. Ma un terminal di un aeroporto, dopo tutto, è una struttura rigida e stabile e se si tiene conto del movimento di arrivi e partenze dei passeggeri nazionali e internazionali e dei relativi bagagli, si potrebbe attribuire ad esso una dimensione statica e una dinamica, mentre il citoplasma è senza dubbio una fitta realtà tridimensionale in continuo movimento. Al suo interno, però, tutto scivola, inesorabilmente, verso l’auto-replicazione, perché nello spazio di poche frazioni di tempo, la cellula riesce a riprodurre con estrema precisione tutti e ciascuno dei suoi componenti: le sue proteine, le sue molecole lipidiche, il suo genoma, etc. Alla fine del processo, la cellula si divide in due, dando vita ad un clone o cellula figlia, che si riprodurrà analogamente¹⁸.

Il ruolo dell’Escherichia Coli in ingegneria genetica deriva proprio dalla sua capacità di riprodursi con alta velocità e grande uniformità. Secondo un’interpretazione abbastanza condivisa (e probabilmente corretta), l’ingegneria genetica, in senso moderno, nasce nel 1972, quando due ricercatori, il professore in medicina Stanley Cohen, della Stanford University, e il biochimico Herbert Boyer, dell’University of California in San Francisco, si incontrarono per partecipare a una conferenza sui plasmidi, filamenti circolari di DNA trovati nel citoplasma dei batteri, plasmidi che possono essere replicati in modo indipendente dal cromosoma della cellula.

Alla conferenza, Cohen aveva annunciato che poteva inserire DNA di plasmide in Escherichia coli e fare sì che il batterio clonasse e propagasse il plasmide. Boyer¹⁹ descrisse il suo lavoro con EcoRI, enzima di restrizione di E. coli²⁰ che poteva tagliare il DNA in specifici luoghi riconosciuti. Più tardi, i due scienziati si sono resi conto che, combinando le loro rispettive osservazioni, potevano unire frammenti di due plasmidi differenti, producendo DNA ricombinante (cioè meccanicamente mutato) e, quindi, reinserirlo nel batterio in grado di riprodurlo velocemente in serie²¹. Ma, Cohen e Boyer non erano i primi (e nemmeno i più riusciti) ingegneri genetici di tutto il mondo. Questa caratteristica (di produzione in serie) appartiene anche ai virus, in particolare ai batteriofagi (come il fago T4, che si presenta come un modulo di atterraggio lunare direttamente dal programma Apollo)²².

Un virus è, essenzialmente, una stringa di DNA o RNA avvolto in un rivestimento proteico. Si replica inserendo il suo genoma in una cellula che procede a trattare questo nuovo e estraneo set di geni come se fosse il proprio materiale genetico²³.

L’infezione da virus cambia l’immagine del tutto. Per un batterio Escherichia Coli, un attacco da parte di un virus fago avvia una cascata di violenza e distruzione uguale a qualsiasi cosa offerta da un film horror. I fagi scendono sulla membrana esterna del batterio come uno sciame di api e inseriscono, con forza, il loro DNA, attraverso la membrana cellulare, nel citoplasma. Il DNA virale degli invasori sabota la normale trascrizione e traduzione della cellula dei propri geni e reindirizza quei processi su se stesso. A quel punto, il genoma virale ha preso il controllo dell’organismo, e, alcuni minuti dopo, con i propri enzimi saldamente al comando della cellula, il virus è stato replicato centinaia di volte²⁴.

Il passo finale, la lisi, “la rottura” della cellula ospite, è il culmine del processo. In “Under the Microscope”²⁵, una raccolta di fotografie scattate con microscopi elettronici, viene rappresentato, graficamente, il momento della distruzione della cellula:una “flotta dall’aspetto maligno” di nuove particelle fagi T4, ciascuna di essa un duplicato esatto del virus, a forma di modulo di atterraggio lunare, che ha iniziato l’intera reazione a catena, versa fuori della membrana rotta del batterio ciò che sembra un‘esplosione a livello microbico²⁶.

L’ingegneria genetica in natura, non è poi così diversa dal modo in cui essa è riprodotta in laboratorio. Come introdotta da Cohen e Boyer, che brevettarono il procedimento nel 1976, e come è praticata da orde di ingegneri genetici che li seguirono in tutto il mondo, dalle file della società di biotecnologie all’apprendimento di studenti delle scuole superiori, un gene di interesse viene inserito in una colonia di batteri di Echerichia Coli, spesso per mezzo di un plasmide contenente il tratto di DNA che codifica la produzione della sostanza desiderata. Per il batterio, un gene è un gene. Finché il segmento di DNA appena inserito abbia un senso biologico-molecolare riconosciuto, il batterio produrrà qualunque sostanza per la quale il gene codifica²⁷.

Possiamo ben dire che i batteri Escherichia Coli sono efficienti e obbedienti piccole fabbriche molecolari²⁸.

Il genoma di alcuni microrganismi può essere riprogettato, modificato, migliorato e addirittura creato ex novo

Ora sappiamo cosa si prova ad essere una cellula, in particolare una cellula di Escherichia coli, e capiamo perché è il veicolo scelto per l’ingegneria genetica e genomica. Come ha documentato Fred Blattner²⁹ con il suo “clean genoma E. coli”, è possibile ottimizzare il software genetico nativo del batterio. In natura, E. coli ha 4.377 geni in un genoma costituito da 4.639.221 paia di basi. Blattner ridusse il conteggio dei geni del ceppo K – 12 di circa il 15%, producendo così un organismo ottimizzato per usi industriali e scopi di ricerca accademici. Entro certi limiti, gli organismi sono plastici e malleabili, e sono suscettibili di “miglioramenti” attraverso un’ingegneria genetica intelligente. In effetti, si tratta di un principio centrale della biologia sintetica  che gli organismi, come li troviamo in natura, non sono, necessariamente, ottimizzati per realizzare i vari compiti specifici a cui potremmo sottoporli.

Una serie di quattro esperimenti eseguiti da Craig Venter al J. Craig Venter Institute di Rockville, Maryland, insieme con un gruppo di laboratorio che comprendeva il premio Nobel Hamilton Smith, tra gli altri³⁰, illustra il grado in cui il genoma di alcuni microrganismi può essere riprogettato, modificato, tagliuzzato, migliorato e addirittura ricreato artificialmente. Nel 2005, nel primo esperimento, Venter e colleghi hanno cercato di identificare i geni essenziali al minimo di un batterio. Infatti, hanno verificato che una gran quantità di geni non erano necessari per il funzionamento dell’organismo stesso, mentre alcuni, invece, rallentavano la sua crescita.

Il batterio con il quale Venter e i suoi colleghi hanno lavorato era il Mycoplasma genitalium, un organismo che era già noto per avere un genoma piccolo, costituito da circa 580.000 paia di basi, a fronte di qualsiasi altro microbo naturale conosciuto coltivabile. L’organismo è così chiamato perché esiste come agente patogeno del tratto urogenitale umano. Il Mycoplasma genitalium era conosciuto anche per avere 482 geni codificanti proteine. I ricercatori procedettero interrompendo selettivamente l’azione di vari di questi geni, una per una, e osservandone gli effetti, se presenti, sul batterio. La selezione non interruppe nessuno dei 43 geni RNA-codificanti. Con questo metodo scoprirono che un centinaio di geni codificanti proteine, circa il 20% del totale, erano non essenziali o, come li chiamarono, “superflui “. Inoltre trovarono, forse sorprendentemente per alcuni, che interrompendo alcuni geni si accelerava il tasso di crescita dell’organismo a determinate condizioni, il che significa che la loro presenza nell’organismo ritardava il suo tasso di crescita, agendo come “una sorta di freno alla crescita cellulare.”

I risultati del team di ricerca furono così riepilogati: “Nelle nostre condizioni di laboratorio, sono stati identificati 100 geni non essenziali. Logicamente, i restanti 382 geni codificanti proteine del Mycoplasma genitalium, 3 geni trasportatori di fosfato e 43 geni RNA codificanti, costituiscono, presumibilmente, l’insieme di geni essenziali per la crescita di questa cellula minimale”³¹. Eppure, è probabile che la perdita di alcuni di questi geni non essenziali po

trebbe essere letale in certe combinazioni. Abbon-dano casi dove coppie di mutazioni letali portano alla morte dell’organismo se entrambe le mutazioni avvengono nello stesso gene. Questo esperimento ha dimostrato che i genomi di alcuni batteri possono essere drasticamente modificati sen-za danni misurabili per l’organismo e,in alcuni casi, ottenere, addirittura, effetti benefici sul loro tasso di crescita.

Nel 2007, nel secondo esperimento, il team di Venter sintetizzò l’intero genoma del Mycoplasma genitalium, mutuando (ricavando) le sue 582.970 coppie di basi. Siccome lavorarono presso il J. Craig Venter Institute, i ricercatori chiamarono il loro nuovo genoma sintetico Mycoplasma genitalium JCVI-1.0. La sintesi di questo genoma era un’enorme riuscita tecnica poiché i genomi sintetici assemblati precedentemente erano molto più piccoli, consistendo, il più prossimo, in un DNA sintetico di sole 32.000 coppie di basi³².

Nel terzo esperimento, il gruppo di Venter trasformò una specie batterica in un’altra. Lo fecero prendendo il genoma di una specie e trasferendolo in membri della seconda specie, che poi si è trasformata in membri della prima. In questo caso, però, i ricercatori utilizzarono un genoma naturale (invece di uno sintetico). Le specie in questione erano due diversi tipi di Mycoplasma: M. mycoides e M. capricolum. “Queste specie sono organismi sperimentali più convenienti del M. genitalium a causa del loro tasso di crescita più veloce”, scrissero i ricercatori nella loro relazione sul progetto che è stato pubblicato su Science nel 2009³³. Infatti, il M. genitalium ha un tasso di crescita estremamente lento.

Anche se la procedura era tecnicamente complicata, era abbastanza semplice concettualmente, in quanto ciò che iricercatori fecero fu isolare un genoma di M. mycoides e trapiantarlo in cellule riceventi di M. capricolum selvatico. Per un momento ci furono due differenti genomia risiedere nella stessa cellula. Alla fine il nuovo DNA è stato riconosciuto e utilizzato dal-la cellula ricevente che si è trasformata in un batterio M. mycoides³⁴.

In definitiva, “cambiando completamente il software (genoma) si eliminò il vecchio organismo e se ne creò uno nuovo”, disse Venter sull’esperimento. Questo potrebbe a prima vista sembrare un passaggio magico, ma il genoma invasore stava semplicemente agendo come un virus, prendendo in consegna la cellula e trasformandola in ciò che era stato collocato. Proprio come il genoma di Venter, un virus è un software che elimina completamente il vecchio organismo e ne crea di nuovi³⁵.

Tuttavia, l’esperimento culminante di Venter, il quarto esperimento, doveva ancora venire. Questo fu quello di progettare, digitalizzare e, poi, assemblare le 1,08 milioni di coppie di basi di un genoma di M. mycoides e avviarle all’interno della cellula. I ricercatori chiamarono questo genoma sintetico M. mycoides JCVI-syn1.0. Poi fecero, esattamente, quello che avevano fatto con il genoma naturale di M. mycoides dell’esperimento precedente: trapiantare questo genoma (sintetico) in una cellula ricevente di M. capricolum. I risultati sono stati gli stessi: il nuovo genoma (sintetico) assunse il controllo della vecchia cellula M. capricolum e la trasformò in una cellula M. mycoides³⁶.

Come i ricercatori dissero in Science: “C’è stata una sostituzione completa del genoma M. capricolum con il nostro genoma sintetico durante il processo di trapianto.  Le cellule con solo il genoma sintetico sono auto-replicanti e capaci di una crescita logaritmica”³⁷.

Naturali o sintetici che siano i genomi controllano la cellula

Questi sviluppi hanno creato minor scalpore nel mondo scientifico di quello suscitato nei mass media che ne dedussero che gli scienziati avevano creato la vita artificiale. Tuttavia, Venter e i suoi colleghi furono abbastanza contenuti nelle loro asserzioni. Infatti, nella loro relazione sugli esperimenti, ne trassero due conclusioni generali.

1. “La dimostrazione che il genoma sintetico consente trapianti con le caratteristiche delle cellule di Mycoplasma mycoides implica che una sequenza di DNA su cui si basa è sufficientemente accurata per specificare una cellula vivente con le proprietà appropriate”³⁸. In altre parole, non ci sono caratteristiche mistiche né interpretazioni di un presunto vitalismo relativo alle molecole di DNA. In definitiva, che questi genomi siano “naturali” o “artificiali”, in entrambi i casi, specificano e controllano la cellula.
2. “Questo lavoro fornisce una prova di principi per la produzione di cellule basate su sequenze genomiche         progettate al computer. Il sequenziamento del DNA di un genoma cellulare consente la memorizzazione delle istruzioni genetiche della vita come un file digitale³⁹. La riduzione delle istruzioni genetiche a un file digitale danno un secondo colpo al vitalismo⁴⁰.

Ma, poi, i ricercatori hanno avanzato un’ulteriore conclusione: loro si riferiscono a tale cellula controllata da un genoma assemblato da pezzi di sintesi chimica del DNA come ad una “cellula sintetica”, anche se il citoplasma della cellula destinataria non è artificiale. I ricercatori la fanno passare come se avessero creato una forma di vita artificiale, anche se trattasi di una cellula naturale tranne per il genoma modificato, che aveva, effettivamente, replicato il nuovo organismo.

Il genoma costituisce circa 1% del peso secco di una cellula, il che significa che solo una minima parte della cellula modificata è in realtà artificiale. Il resto dell’organismo era tanto naturale come qualsiasi altra cellula dello stesso ceppo non modificata. Infatti, il genoma sintetico di Venter dipendeva dal resto dell’apparato naturale e nativo della cellula ricevente per la sua espressione: cioè dipendeva dal macchinario molecolare della cellula ospite per la trascrizione, la traduzione e la replicazione, ossia dai suoi ribosomi, dalle vie metaboliche, dalle sue forniture di energia, e così via. Anche se Venter amava dire che “il software DNA costruisce il proprio hardware,” sarebbe più esatto dire che la cellula ricevente costruisce qualsiasi hardware che il software DNA codifichi e, solo se, l’hardware esistente è abbastanza simile all’hardware bersaglio⁴¹.

Costruire una cellula vivente che sia completamente artificiale è uno degli obiettivi della biologia sintetica. Separando ciò che è essenziale per i sistemi viventi da cosa non lo è, una tale cellula potrebbe avanzare la nostra comprensione di ciò che costituisce le condizioni necessarie e sufficienti alla vita. Inoltre, una cellula sintetica, a condizione che sia anche una cellula minimale, è considerata da alcuni come la piattaforma per l’ingegneria genomica poiché la sua mancanza di componenti estranei o inibitori potrebbe migliorare il suo rendimento per sfornare i desiderati prodotti finali in campo medico, industriale e ambientale come: farmaci, vaccini, tessuti umani e tutto il biotech⁴².

Inoltre, scoprire o creare un organismo minimale stabilirebbe i limiti di ciò che è possibile nella miniaturizzazione dei sistemi viventi. Il minimalismo biologico può esistere su due livelli diversi:

– genoma minimale: il genoma più piccolo⁴³ che è sufficiente a creare, mantenere e replicare la propria esistenza;

Utilizzo della ricerca biotech in campo medico — industriale — ambientale

La cellula minimale sintetica permette la produzione di materiale incompatibile con i sistemi di funzionamento più elaborati di una cellula complessa, rappresentando, anche, il miglior “colpo” ad un assemblatore generale nella nanotecnologia, il sogno di Eric Drexler, e molti appassionati di nanotecnologie, da quando per primo la descrisse nel suo libro del 1986 Engines of Creation⁵⁶. Si possono, quindi, sfruttare queste cellule minimali sintetiche e utilizzarle per produrre farmaci, vaccini, tessuti umani e quant’altro in un mondo biotecnologico in espansione.⁵⁷⁵⁸⁵⁹

Lo spettro più evidente in questo panorama sono gli OGM (organismi geneticamente modificati)⁶⁰, produzioni che stanno invadendo a li-vello globale mercati alimentari umani e di der-rate ad uso animale.

Osservazione finale

La biologia genomica sintetica è un sistema emergente che si basa sulla biologia genomica molecolare per creare sistemi biologici artificiali utilizzabili nelle più svariate opportunità sia in campo strettamente medico ma anche industriale – ambientale. La Convenzione sulle diversità biologiche (CBD)⁶¹ ribadisce le eventuali minacce dal settore biotech estremo.

Certamente il proliferare di ricerche non autorizzate o addirittura sconosciute ai media, rendono la questione genomica affrontabile non pregiudizialmente ma, piuttosto, con la conoscenza e il dibattito per evitarne derive dannose.

Il nostro contributo è “decostruire” tutto ciò che nella narrativa sociale e/o scientifica ci appare come un “dato naturale” o di artefatti naturali. In questo senso, quest’argomentazione costituisce un tentativo di illustrare come la biologia sintetica sta reinventando la natura e noi stessi.

1. Vargas, R. O. & D’Alterio E. Interfaccia tra inorganico ed organico. L’aggiunta di sistemi biologici sintetici complessi offuscherà la distinzione tra vita e non-vita? BIO Educational Papers Medicina Costruzione Sociale nella Post-Modernità Retroscena Anno V, Numero 20, Dicembre 2016 pp. 4-17.
2. L’eone è un’unità geocronologica utilizzata in geologia. È la categoria di rango superiore tra le suddivisioni della scala dei tempi geologici. Gli eoni sono divisi in ere, che sono poi rispettivamente suddivise in periodi, epoche ed età.
3. La vita non è basata sulla composizione fisica, sulla materia degli organismi viventi (l’hardware) bensì, a livello più generale, sulle istruzioni che li governano (il software), sul programma biologico/genetico che ne regola la costituzione fisica e, conseguentemente, ne fonda l’esistenza e il comportamento. La vita non risiede nei materiali ma sono i meccanismi e i processi a determinare il discrimine tra la vita e gli altri fenomeni naturali. http://www.ekac.org/capucci2.html
4. L’Adeano (dal greco Ade, “Inferi”: mondo dominato dal calore) è l’eone che rappresenta la prima suddivisione del tempo geologico nella storia del nostro pianeta. Ebbe inizio circa 4 600 milioni di anni fa e terminò circa 4 000 milioni di anni fa con il passaggio al successivo eone, l’Archeano. L’Adeano appartiene al Precambriano, un’unità geocronologica informale. Il termine Adeano non è, ad oggi, un eone definito secondo gli standard ICS (Commissione Internazionale di Stratigrafia), ma è convenzional-mente accettato e riportato nella scala dei tempi geologici internazionale. Sono ritenuti sinonimi anche le designazioni alternative: Priscoano (età prima) e Azoico (età priva di forme di vita organica). Wikipedia.
5. L’aggettivo “Archeano” deriva dal greco archè, che significa “l’inizio”.
6. Church, George & Ed Regis. Regenesis. How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves. Basic Books, New York, 2014, p. 37.
7. Duve, Christian de. A guide tour of the living cell. 2 vols. Scientific American Books, New York, 1984.
8. Church, George & Ed Regis. op. cit. 2014, p. 38.
9. Le tracce più antiche di vita apparsa sul pianeta Terra sono state trovate in sedimenti rocciosi dell’Australia e del Sud Africa e risalgono a circa 3,5 miliardi di anni fa. I primi organismi sarebbero organismi piuttosto semplici, simili ai batteri. La comparsa della vita si fa però risalire a un periodo precedente, circa 4 miliardi di anni fa: l’intensa attività vulcanica del pianeta, appena solidificato, trasformò, infatti, l’atmosfera primordiale (costituita soprattutto da elio e idrogeno) in una miscela di acqua, metano, ammoniaca e acido solfidrico. Contemporaneamente si formarono gli oceani. La presenza di fonti di energia come raggi ultravioletti (allora lo strato d’ozono non si era ancora formato), scariche elettriche temporalesche, radioattività e temperatura elevata, provocò una serie di reazioni fotochimiche, grazie alle quali si formarono in un primo tempo urea, aldeide formica e idrocarburi, e in un secondo tempo amminoacidi, zuccheri e le basi che costituiscono tuttora la catena del Dna, molecola responsabile della trasmissione dei caratteri ereditari. Quei composti, accumulati nell’oceano, si riunirono in masserelle sferiche formando l’antenato della cellula, il primo passo verso la vita come la intendiamo noi, capace di auto organizzarsi e di riprodursi. http://www.focus.it/ambiente/animali/qual-e-la-prima-forma-di-vita-apparsa-sulla-terra.
10. Secondo la tradizione, Maometto, vissuto fra il 570 e il 632, avrebbe appunto ricevuto la rivelazione che poi ha portato al Corano fra il 610 e il 632 dopo Cristo, ma secondo la datazione al carbonio, quel Corano potrebbe essere stato scritto già nel 568 dopo Cristo o, forse, secondo alcuni ricercatori molto prima ancora
11. La Bibbia (dal greco βιβλία), biblía, che significa libri) è il libro sacro della religione cristiana[1]. Si compone di 73 libri[2], differenti per origine e composizione, scritti in un arco di tempo che va dal X secolo a.C. al I secolo d.C. Nel mondo cristiano si definisce anche Sacra Scrittura perché si tratta di scritti che leggono l’azione e la presenza di Dio nella storia e sono finalizzati a orientare il popolo e la cultura in senso sacro; si chiama anche Parola di Dio, perché attraverso essa Dio ha comunicato e rivelato Sé stesso e la sua parola di verità. [1] http://it.cathopedia.org/wiki/Bibbia [2]  http://wol.jw.org/it/wol/d/r6/lp-i/2011410.
12. Il più antico rotolo completo della Torah è stato scoperto a Bologna. È stato sempre lì, sotto gli occhi di tutti, ma nessuno ne aveva mai determinato correttamente l’età. Il rotolo di pergamena conservato nella Biblioteca Universitaria di Bologna (BUB) sotto la segnatura “Rotolo 2” è il più antico testo in ebraico completo della Torah, scritto sacro della religione giudaica: è stato datato tra la seconda metà del XII secolo e l’inizio del XIII. Lo ha annunciato il Dipartimento di Beni Culturali dell’Università di Bologna. L’autore della scoperta è Mauro Perani, docente di ebraico a Ravenna presso il dipartimento e direttore dell’Associazione Italiana per lo Studio del Giudaismo (AISG), che si è ritrovato il rotolo tra le mani mentre redigeva un nuovo catalogo della collezione di manoscritti ebraici della BUB. https://magazine.unibo.it/it/articoli/scoperto_alla_bub_il_piu_antico
13. Thomas Nagel What Is It Like to Be a Bat?, In “The Philosophical Review”, Vol. 83, No. 4 (Oct., 1974), pp. 435-450.
14. Church, George & Ed Regis. op. cit. 2014, pp. 42-43.
15. Escherichia coli è la specie, di enterobatteri, più nota appartenente al genere Escherichia. Il suo nome è un “omaggio” al suo scopritore, il tedesco – austriaco, Theodor Escherich. Si tratta di una delle principali specie di batteri che “abitano” la parte inferiore dell’intestino degli animali a sangue caldo: mammiferi, uccelli e, naturalmente, l’uomo. La sua presenza, all’interno, degli organismi ospitanti, è necessaria per la corretta digestione del cibo. Insomma, l’escherichia coli, è un “amico” dell’uomo. Questo batterio, infatti, è un inquilino del nostro intestino e svolge un ruolo fondamentale nel nostro processo digestivo. Tuttavia, questo invisibile alleato, può causare gravi malattie nell’uomo e negli animali. Quali sono le malattie causate dall’escherichia coli? Alcuni ceppi dell’escherichia coli, infatti, costituiscono il principale agente eziologico di malattie intestinali ed extra – intestinali. Un “ceppo” è un gruppo con particolari caratteristiche in grado di renderlo riconoscibile da altri ceppi dello stesso batterio. In sostanza, insomma, i ceppi sono tutti riconducibili all’escherichia coli ma sono di “razze” diverse. Nuovi ceppi di escherichia coli nascono, continuamente, dal naturale processo biologico della mutazione. Alcuni di questi “neonati”, però, hanno caratteristiche che possono essere nocive. Nella maggioranza dei casi, in un adulto, un ceppo patogeno può provocare una banale diarrea. Nei bambini o in persone malate o debilitate, invece, un nuovo ceppo potrebbe causare malattie gravi. Le principali malattie causate dall’escherichia coli sono le gastroenteriti, infezioni dell’apparato urinario, meningite, peritonite, polmonite. Ma quali sono i ceppi più pericolosi? L’escherichia coli enteropatogeno è il primo responsabile della dissenteria in pazienti in età pediatrica. Questo ceppo, infatti, è in grado di aderire all’epitelio, la sostanza che riveste l’intestino tenue, e di interferire con l’assorbimento delle sostanze. L’escherichia coli enterotossigeno è in grado di provocare gastroenteriti molto gravi soprattutto nei viaggiatori che possono avere ingerito cibi o liquidi contaminati da feci. Negli USA, ogni anno, vengono registrati circa 80 mila casi di gastroenteriti causate da questo ceppo. L’escherichia coli enteroemorragico è il principale responsabile di malattia nei paesi industrializzati. Questo ceppo batterico, infatti, causa, negli USA, circa 73 mila casi di infezione e 600 decessi ogni anno. La malattia è associata, principalmente, al consumo di carne di manzo non ben cotta, di latte non pastorizzato, di succhi di frutta contaminati e di verdura cruda. La malattia si manifesta a carico dell’intestino crasso dopo un periodo di incubazione di 3 – 4 giorni. I principali sintomi sono forti dolori addominali e diarrea sanguinolenta. L’escherichia coli enteroinvasivo causa, oltre all’aumento dei globuli bianchi – leucociti – crampi addominali, diarrea sanguinolenta, febbre. I casi più gravi, inoltre, possono evolversi in ulcerazioni dell’intestino. L’escherichia coli enteroaggregante causa una diarrea acquosa e colpisce, soprattutto, i viaggiatori e i bambini nei paesi in via di sviluppo. La colonizzazione dell’intestino tenue stimola la produzione di muco. Questo, poi, forma una “pellicola” – biofilm – in grado di isolare e aggregare i batteri.
    Come avviene il contagio? La principale fonte di contagio nell’uomo avviene attraverso alimenti contaminati. L’acqua rappresenta il veicolo primario di contaminazione degli alimenti. Acque destinate al consumo alimentare, piscine, acque adibite alla balneazione devono, per legge, essere esenti da escherichia coli. La sua presenza, infatti, indica una contaminazione fecale e, di conseguenza, la non conformità del prodotto. Carni infette non adeguatamente cotte, latte non pastorizzato, formaggi, verdure crude sono, infatti, fra i principali responsabili del contagio. Per questo è opportuno prestare sempre molta attenzione alla cura nella preparazione, cottura e conservazione, dei cibi. Insomma, questo microscopico batterio, può essere uno “spietato killer” ma conoscere il “nemico” è sempre la migliore arma di prevenzione.
16. Duve, Christian de. Op. cit. 1984 & Church, George & Ed Regis. op. cit. 2014, p. 43.
17. Goodsell, David S. The Machinery of Life. Springer, New York, 2010.
18. Church, George & Ed Regis. op. cit. 2014, p. 43-44.
19. Stanley Cohen è più noto per la sua innovazione con Herbert Boyer della tecnologia del DNA ricombinante, che hanno pubblicato nel 1973. Insieme a Herb Boyer, Annie Chang e Robert Helling, Cohen ha dimostrato che era possibile trapiantare segmenti di DNA da una rana in un ceppo di Escherichia coli utilizzando pSC101, ossia plasmidi geneticamente modificati, come vettori. Ciò ha dimostrato per la prima volta, che il DNA potesse essere trapiantato e propagato in una specie diversa collegandolo a un portatore autoctono. Questo batterio, divenne il primo organismo geneticamente modificato. Si è capito subito che la tecnica poteva avere importanti applicazioni pratiche. Il vantaggio del loro metodo era che poteva essere distribuito dagli scienziati in qualsiasi laboratorio con impianti genetici e biochimici modesti. Nel giro di un breve lasso di tempo laboratori accademici e industriali stavano usando la tecnica di modificare geneticamente Escherichia coli per produrre proteine umane, come l’insulina e l’ormone della crescita per scopi terapeutici. Wiki.
20. Un enzima di restrizione (una end nucleasi) riconosce una sequenza specifica di DNA e il punto preciso in cui tagliarla.
21. S. Cohen, A. Chang, H. Boyer e R. Helling, Construction of biologically functional bacterial plasmids in vitro, in “Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, vol. 70, nº 11, 1973, pp. 3240–3244.
22. Church, George & Ed Regis. op. cit. 2014, p. 45.
23. Ibidem
24. Cook-Deegan, Robert. The Gene Wars. Norton, New York, 1994.
25. Burgess, Jeremy, et al. Under the Microscope. Cambridge University Press, Cambridge, 1990.
26. Cook-Deegan, Robert. op. cit., 1994.
27. Ibidem
28. Church, George & Ed Regis. op. cit. 2014, p. 46.
29. Blattner, Frederick R. Innate Immune Protection by Clean Genome E. coli. Scarab Genomics, LLC, Madison, WI; United States.
30. J. Craig Venter, Hamilton O. Smith, John I. Glass, Nacyra Assad-Garcia, Nina Alperovich, Shibu Yooseph, Matthew R. Lewis, Mahir Maruf & Clyde A. Hutchison. Essential genes of a minimal bacterium. The Synthetic Biology Group, J. Craig Institute, In “Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA”, Vol. 103, No. 2, pp. 425-430, 2005.
31. Gibson, Daniel G. et al. Complete Chemical Synthesis, Assembly, and Cloning of a Mycoplasma genitalium Genome. Science, February, 2008, pp. 1215-1220.
32. Kowalski, Heather. “Venter Institute Scientists Create First Synthetic Bacterial Genome”. J. Craig Venter Institute. Retrieved 9 August 2014.
33. Elizabeth Pennisi. Synthetic Genome Brings New Life to Bacterium. Science Vol. 328, Issue 5981, pp. 958-959 May 2010.
34. Gibson, Daniel G. et al. Creation of a Bacterial Cell Controlled by a Chemically Synthesized Genome. Science Express, May, 2010, p.10.
35. Ibidem
36. Roy D. Sleator. The story of Mycoplasma mycoides JCVI-syn1.0 In “BioengineeredBugs”, 1(4): 229-230, 2010.
37. Gibson DG, Glass JI, Lartigue C, Noskov VN, Chuang RY, Algire MA, Benders GA, Montague MG, Ma L, Moodie MM, Merryman C, Vashee S, Krishnakumar R, Assad-Garcia N, Andrews-Pfannkoch C, Denisova EA, Young L, Qi ZQ, Segall-Shapiro TH, Calvey CH, Parmar PP, Hutchison CA 3rd, Smith HO, Venter JC. Creation of a bacterial cell controlled by a chemically synthesized genome. Science 329 (5987):52-6, 2010.
38. ibidem
39. ibidem
40. Church, George & Ed Regis. Regenesis. How Synthetic Biology Will Reinvent Nature and Ourselves. Basic Books, New York, 2014, p. 49.
41. Ibidem
42. 44 Foster, Anthony C., & George M. Church. Towards Synthesis of a Minimal Cell, In “Molecular Systems Biology” 2, p. 45, 2006.
43. Il gruppo di Craig Venter in California ha progettato e realizzato il più piccolo genoma batterico in grado di sostenere la vita: si tratta di 473 geni, tra cui quelli necessari per l’espressione dei geni stessi e quelli che codificano per proteine “universali”, che si ritrovano in molti esseri viventi. Restano però ancora sconosciute, almeno nei dettagli le funzioni del 31 per cento dei geni di questo genoma minimo(red). Sono 473 i geni necessari per la vita nel genoma batterico realizzato dal Craig Venter Institute di La Jolla, in California, e descritto sulle pagine di “Science”. Nel 2010 lo stesso gruppo di ricerca aveva ottenuto la prima cellula batterica sintetica in grado di replicarsi autonomamente: il suo genoma fu progettato al computer, assemblato con le attuali tecniche di chimica e infine trapiantato in una cellula ricevente. A partire da quel risultato, Venter e colleghi hanno perseguito l’obiettivo di sintetizzare una cellula minimale, dotata cioè solo dei geni necessari a sostenere la vita nella sua forma più semplice, in modo da ottenere una sorta di laboratorio miniaturizzato che aprisse la strada a una migliore comprensione delle funzioni genetiche di base. Anche in questo caso come nel 2010, gli autori hanno utilizzato i batteri del genere Mycoplasma, le cui cellule hanno i più piccoli genomi in grado di replicarsi. Sulla base della letteratura esistente, gli autori hanno progettato un genoma costituito da otto differenti segmenti, in modo da poter verificare, in modo relativamente semplice, quali geni fossero essenziali e quali, tra quelli non essenziali, servissero solo a una crescita sostenuta. Questa verifica è stata effettuata cambiando la sequenza nucleotidica originaria dei geni con l’inserimento di sequenze di DNA estraneo, i cosiddetti trasposoni. Se le funzioni cellulari venivano irrimediabilmente alterate da questa manipolazione, il gene era considerato essenziale per la vita batterica; in caso contrario, era giudicato superfluo ed eliminato dal genoma. Procedendo gene per gene, gli autori hanno infine ridotto il genoma alla sua struttura più semplice.Un dato estremamente interessante emerso dall’analisi è che in alcuni casi l’alterazione di un gene non produceva danni solo perché ne esisteva un duplicato con funzioni pressoché identiche. La presenza di uno dei due era dunque essenziale alla vita, e ha dovuto necessariamente fare parte del genoma minimo. Nella sua versione finale, il genoma, battezzato con la sigla JCVI-syn3.0, comprende 473 geni, ed è quindi più piccolo di qualunque cellula in grado di replicarsi autonomamente in natura. Ne fanno parte tutti i geni coinvolti nella traduzione e nell’espressione dell’informazione genetica, così come molti geni, presenti anche nel genoma di altri organismi, che probabilmente codificano per proteine di utilità universale per la vita. Molti altri geni, infine, che costituiscono circa il 31 per cento del genoma, hanno funzioni sconosciute nei loro dettagli. http://www.lescienze.it/news/2016/03/24/news/genoma_minimo_sintetico-3027760/.
44. Church, George & Ed Regis. op. cit. 2014, pp. 50-51.
45. Ibidem
46. Jeon, K. W., et al. Reassembly of Living Cells from Dissociated Components. In “Science”, March 20, 1970, pp. 1626-1627.
47. Church, George & Ed Regis. op. cit. 2014, p. 52.
48. Jeon, K. W., et al. Op. cit. 1970.
49. È stata ottenuta la prima cellula staminale sintetica. È stata realizzata per ottenere tutti i benefici delle cellule staminali, eliminando i rischi. Questa prima versione è una cellula cardiaca, ma la tecnica permette di ottenere cellule staminali artificiali di molti altri organi e tessuti. Descritto su Nature Communications, il risultato si deve al gruppo coordinato da Ke Cheng, della North Carolina State University. Si tratta di un approccio “innovativo’’, ha osservato il genetista Giuseppe Novelli, rettore dell’università di Roma Tor Vergata. È interessante anche, ha aggiunto, ‘’che sia stato sperimentato sia in vitro sia su topi’’. Trapiantate infatti nei topi con infarto del miocardio, queste cellule si sono legate ai tessuti cardiaci e hanno riparato quelli danneggiati, con una efficacia paragonabile a quella delle cellule staminali cardiache. Le terapie con le cellule staminali rappresentano una strategia promettente nel campo della medicina rigenerativa. Queste cellule, infatti, possono riparare tessuti o organi danneggiati, grazie alla secrezione di proteine con proprietà rigenerative. Tuttavia il trapianto di queste cellule è associato con il rischio di sviluppo di tumori e rigetto immunitario. Le cellule staminali artificiali invece hanno le stesse funzioni delle cellule staminali nella riparazione dei tessuti, senza i rischi. Sono state ottenute con un materiale biodegradabile e biocompatibile chiamato Plga (acido lattico coglicolico) nel quale sono stati aggiunte le proteine prodotte da cellule staminali cardiache umane in coltura. Infine, queste cellule sono state rivestite con la membrana delle cellule staminali cardiache. ‘’Abbiamo preso il contenuto e il guscio delle staminali – ha osservato Cheng – e li abbiamo confezionati in una particella biodegradabile’’.https://www.mbamutua.org/lavoce/staminali-arrivano-le-cellule-sintetiche/
50. Foster, Anthony C., & George M. Church. Towards Synthesis of a Minimal Cell, In “Molecular Systems Biology 2, p. 45, 2006.
51. Ibidem
52. Church, George & Ed Regis. op. cit. 2014, p. 53.
53. Ibidem
54. Ibidem
55. Vargas, R. O. & D’Alterio E. Interfaccia tra inorganico ed organico. L’aggiunta di sistemi biologici sintetici complessi offuscherà la distinzione tra vita e non-vita? BIO Educational Papers Medicina Costruzione Sociale nella Post-Modernità Retroscena Anno V, Numero 20, Dicembre 2016 pp. 4-17.
56. K. Eric Drexler. Engines of Creation. The Coming Era of Nanotechnology. Anchor Books, 1986.
57. Church, George & Ed Regis. op. cit. 2014, pp. 53-54 / Russo, Eugene. The Birth of Biotechnology. In “Nature”, January 23, 2003, pp. 456-7.
58. 21 milioni di euro per il biotech agricolo (19 Aprile 2016). Con 21 milioni di euro la legge di Stabilità ha finanziato “il più importante progetto di ricerca pubblica fatto nel nostro Paese su una frontiera centrale come il miglioramento genetico attraverso biotecnologie sostenibili”. Così lo ha definito il Ministero delle Politiche agricole. Un passo avanti per una comunità scientifica in carestia da venti anni, ma insufficiente.
59. SISTEMI BIOLOGICI INCORPORATI IN CITTÀ. Architetto, urban designer e professore alla New York University, Mitchell Joachim è considerato tra le figure più innovative nel design ecologico urbano. Dopo aver ottenuto il PhD all’Mit con l’appena scomparso William J. Mitchell, celebre direttore dello Smart Cities Group dell’MIT, Joachim ha fondato Terreform, associazione no profit con l’obiettivo di integrare biologia sintetica, architettura e tecnologia per risolvere sfide attuali come il cambiamento climatico e la mobilità urbana. A Picnic Mitchell ha tenuto, insieme a Oliver Medvedik un seminario sul ruolo della biologia sintetica nell’architettura e nella progettazione urbana. La biologia sintetica è un settore emergente che si basa sulla biologia molecolare per creare sistemi biologici artificiali con le più varie applicazioni: «In campo medico è da tempo possibile produrre materiali naturali di riparazione per i pazienti che hanno perduto parte dei tessuti del proprio corpo ed è di fatto possibile controllare la geometria delle cellule per riprodurne la forma. Noi non vogliamo produrre organi ma applicare le tecniche di ingegneria rigenerativa e ingegneria dei tessuti all’architettura e al design urbano». Nonostante la giungla burocratica e le rigorose normative, dopo aver ottenuto il permesso dell’Fbi hanno aperto a Brooklyn, un laboratorio di biologia sintetica dove conducono molteplici esperimenti. «L’architettura organica è uno dei campi di applicazione più innovativo. Finora architetti come Frank Gehry hanno solo riprodotto le forme naturali senza spingersi oltre, mentre noi abbiamo costruito Fab Tree Hab, una casa realizzata con materiali sintetici organici e intelligenti». Nella visione di Mitchell è nell’urbanistica che esistono le maggiori opportunità: «Quando le città saranno interamente organiche potremo incorporare un certo livello di intelligenza nell’ambiente usando sistemi biologici modificati, utilizzando batteri organici e non microchip di silicone o altri componenti che non siano materia viva». Science fiction o reali innovazioni sperimentabili nel breve termine? Sicuramente non manca il dibattito sulle questioni etico-politiche e le possibili ripercussioni della biologia sintetica sulla biodiversità che hanno dato vita a campagne come quella della ong Etc che propone una moratoria globale sulla biologia sintetica. Mitchell ribatte con una lettura in chiave ottimistica, paragonando lo sviluppo della biologia sintetica alla rivoluzione Ict: «Si stanno diffondendo processi di sperimentazione decentralizzata e dal basso. Oggi è possibile aprire una boutique o laboratorio biologico e portare avanti sperimentazioni senza avere alle spalle grandi istituzioni e investimenti delle multinazionali. In questa fase ci sono molti fondi per la ricerca e possibilità di collaborazione interdisciplinare che possono generare innovazioni importanti».
60. Gli ORGANISMI GENETICAMENTE MODIFICATI (OGM) rappresentano una delle più dibattute innovazioni tecnologiche degli ultimi anni. Questo a causa della novità assoluta da essi rappresentata: per la prima volta, infatti, i caratteri genetici degli esseri viventi (siano essi piante, animali o microrganismi) vengono modificati diret-tamente e in modo mirato a livello del DNA (DeoxyriboNucleic Acid), anziché attraverso processi di incrocio, mutazione e selezione. L’adozione del nuovo paradigma di miglioramento genetico, che ha comportato il passaggio dalle basi empiriche ai modelli meccanicistici, ha sollevato un vivace dibattito, generando domande di natura etica, ambientale, sanitaria, economica e sociale. Molti di questi temi sono stati affrontati dalla scienza e dalla politica che hanno dato risposte rivelatesi più o meno esaustive e conclusive; a tutt’oggi, rimangono comunque aperte molte problematiche che meritano ulteriori approfondimenti. Gli OGM sono una delle innovazioni rese possibili dalle biotecnologie, ossia tutte quelle applicazioni tecnologiche che utilizzano organismi viventi, o parti di essi, al fine di ottenere beni o servizi. Questa ampia definizione di biotecnologie comprende le tecniche ‘tradizionali’ (agricoltura, allevamento, produzione di alimenti) alla base delle produzioni agroalimentari, i processi industriali che fanno uso di microrganismi fermentatori, fino alle tecnologie che applicano le conoscenze dell’‘ingegneria genetica’ e della biologia molecolare alla selezione di nuovi organismi e allo sviluppo di nuovi prodotti. Le procedure di ingegneria genetica permettono di isolare, modificare e trasferire specifiche sequenze di DNA da un organismo a un altro.
    http://www.treccani.it/enciclopedia/organismi-geneticamente-modificati_(XXI-Secolo)/
61. La Convenzione sulla diversità biologica (CBD, Convention on Biological Diversity) è un trattato internazionale adottato nel 1992 al fine di tutelare la diversità biologica (o biodiversità), l’utilizzazione durevole dei suoi elementi e la ripartizione giusta dei vantaggi derivanti dallo sfruttamento delle risorse genetiche.

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