COME SI PRODUCONO GLI OGM

Per ottenere alimenti geneticamente modificati i biotecnologi identificano, in cellule donatrici, il materiale genetico che vorrebbero trasferire. Lo tagliano in punti precisi con speciali "forbici" (enzimi di restrizione). Poi, con una colla biologica (enzimi ligasi), lo riattaccano nel patrimonio ereditario di cellule appartenenti ad altri organismi, anche molto diversi rispetto a quelli di partenza. Oppure lo affidano ad un "organismo-taxi" (vettore molecolare, in genere un plasmidio inserito nel DNA di  un batterio ) che provvederà a trasferirlo al posto giusto nel DNA di un nuovo essere vivente.

Questo sistema però non funziona con alcuni cereali, per cui è stato messo a punto un metodo alternativo, il "cannone a DNA", con cui la pianta viene mitragliata con sferette di oro o tungsteno del diametro di 1 o 2 millesimi di millimetro, ricoperte dei segmenti di DNA che si vogliono combinare con quello della pianta. Una buona percentuale (1 su 10.000) riesce a superare la parete protettiva della cellula e dalle cellule modificate si rigenererà l'intero organismo. 

Occorre però saper riconoscere le cellule in cui il trapianto è riuscito: per questo si utilizzano dei geni "marcatori", in grado cioè di evidenziare con una qualche caratteristica (ad esempio la resistenza agli antibiotici) la riuscita del trapianto.

Il nuovo individuo, geneticamente modificato, viene detto transgenico.

Le finalità principali sono di ottenere esemplari “migliori”. Nel caso delle piante per esempio un prodotto transgenico può:

• essere più resistente ed evitare l’uso di pesticidi
• essere meno soggetto a inquinanti (come le aflatossine cancerogene per l’uomo)
• avere un indice di produttività migliore
• avere caratteristiche nutrizionali migliori (per esempio maggiore ricchezza di vitamine o minore contenuto di sostanze poco interessanti o addirittura nocive).

mais Bt con gene di Bacillus Thuringiensis per produrre proteina contro parassiti 

(2). continua

CLONAZIONE TERAPEUTICA

                       

Staminali clonabili partendo da cellule adulte. La scoperta è di un gruppo di ricercatori internazionali, che hanno fuso ovuli non fecondati e cellule umane. Una stimolazione elettrica ha dato il via allo sviluppo dell'embrione. L'aggiunta di caffeina ha impedito l'attivazione prematura dell'uovo. Un passo avanti verso la clonazione terapeutica, utile per combattere malattie gravi e lesioni spinali. 

"Il morbo di Parkinson è causato da una disfunzione di cui soffrono pochissime cellule" spiega Shoukhrat Mitalipov, ricercatore della Oregon Health and Science University. "Si verifica quando un tipo di neuroni non produce abbastanza sostanze chimiche e in molti pazienti queste cellule sono già morte. Adesso sappiamo come produrre in laboratorio, per esempio, i neuroni che emetterebbero le sostanze chimiche e come trapiantarle nei pazienti".

Nel corso degli anni, ci sono state forti polemiche tra chi definiva la clonazione un atto immorale e chi rivendicava la sua importanza come un progresso doveroso da parte della ricerca.

La scoperta è avvenuta con la stessa tecnica che ha permesso nel 1996 la clonazione della pecora Dolly. Sotto accusa rimangono però l'alto costo degli embrioni e la possibilità che si arrivi alla clonazione umana ( come dire, non saliamo sugli aerei perchè i terroristi possono dirottarli....)

CLONAZIONE TERAPEUTICA E STAMINALI

blastula

La clonazione, o trasferimento del nucleo somatico (SCNT), è la tecnica che è stata utilizzata per produrre la pecora Dolly, il primo animale generato come esatta copia genetica di un animale adulto.

In questa procedura, il nucleo di una cellula uovo viene rimosso e rimpiazzato dal nucleo estratto da una cellula di un altro individuo adulto. Nel caso della pecora Dolly, il nucleo proveniva da una cellula prelevata dalla ghiandola mammaria di una pecora adulta. Questo nucleo contiene quindi il DNA del donatore.

Dopo l'inserimento nella cellula uovo enucleata, il nucleo della cellula adulta donatrice viene riprogrammato dalla cellula ospite. La cellula uovo così generata viene stimolata artificialmente a dividersi e si comporta in modo del tutto analogo ad un embrione ottenuto tramite la fertilizzazione di una cellula uovo con uno spermatozoo (fertilizzazione in vitro). In seguito alla divisione in coltura, questa singola cellula dà origine ad una blastocisti (embrione precoce costituito da circa 100 cellule) che possiede un DNA quasi del tutto identico a quello del donatore dal quale era stato estratto il nucleo.

Clonazione riproduttiva

Per generare Dolly, la blastocisti clonata è stata trasferita nell'utero di una pecora accettrice, dove si è sviluppata portando alla nascita dell'agnellino più famoso del mondo. Quando il processo di clonazione segue questa procedura, producendo una copia di un animale esistente, si usa comunemente il termine di "clonazione riproduttiva". Questo tipo di clonazione è stato usato con successo per clonare pecore, capre, mucche, topi, gatti, conigli, tori asiatici e cani. Questa tipologia di clonazione non è correlata alla ricerca sulle cellule staminali. In quasi tutti i paesi, la clonazione riproduttiva sugli esseri umani è severamente vietata.

Clonazione terapeutica

Questo procedimento ha come fine la produzione di cellule e tessuti somatici con un patrimonio genetico identico a quello della cellula di partenza, ma non corrisponde alla vera e propria formazione dell'embrione, perche' e' possibile interromperne la crescita molto prima, per la sola estrazione delle cellule.

Ma perche' viene definita terapeutica? Le cellule staminali embrionali possono risolvere molte patologie, tutt'oggi incurabili.

Un esempio pratico: un paziente soffre di Alzheimer, una malattia che colpisce innanzitutto i neuroni, cioe' le cellule del cervello. Non ci sono cure definitive a questa malattie, che e' lunga e degenerativa. Con la clonazione terapeutica, e' tecnicamente possibile creare un "clone" pre-embrionale del paziente, dal quale estrarre le cellule staminali embrionali perfettamente e geneticamente compatibili con quelle del paziente. Come? A causa della fecondazione di una cellula uovo viene a formarsi uno zigote che viene poi enucleato. Da una cellula adulta del malato viene prelevato il nucleo, il quale verrà  impiantato nell'ovocita enucleato. Successivamente all'impianto nucleare viene a formarsi un blastocisti che corrisponde all'embrione umano. Le cellule staminali embrionali vengono quindi prelevate e messe in coltura in previsione di un loro successivo utilizzo terapeutico.Una volta ottenute e moltiplicate, queste fungono da "mattoncini di riparazione" per le cellule gia' morte, frenando notevolmente l'esito della malattia. Questa procedura viene impropriamente chiamata clonazione terapeutica, nome che gli e' stato attribuito dal prof. Liam Donaldson, autore del Rapporto Donaldson, testo voluto da Tony Blair per la ricerca sulle cellule staminali.

Questo metodo ha delle forti implicazioni etiche, ci si domanda sia se sia lecito utilizzare una metodica che prevede di distruggere delle cellule che avrebbero teoricamente portati allo sviluppo di un essere umano.

Trasferimento nucleare da staminali autologhe (TNSA)

Diversamente dalla clonazione terapeutica questa tecnica sostanzialmente prevede la formazione di cellule staminali embrionali senza la formazione di uno zigote. E' stata presentata la prima volta in un documento elaborato dalla Commissione di studio sull'utilizzo di cellule staminali del Ministero della Sanita' italiano, il cosiddetto Rapporto Dulbecco.

Il procedimento e' simile a quello della clonazione classica, ossia il trasferimento del nucleo di una cellula somatica in un ovocita enucleato, ma non fecondato. In pratica  si tratta di riprogrammare il nucleo delle cellule somatiche tramite il contatto con il citoplasma dell'ovocita. Quindi l'ovocita ricostituito non si puo' definire zigote in tutti i sensi, perche' da solo non darebbe luogo spontaneamente ad un embrione e ipoteticamente ad un feto. Ne risulta che la tecnica, piu' che dar vita ad una forma di vita a parte, e' simile ad una forma di espansione cellulare per via asessuata. Le cellule ottenute sarebbero geneticamente identiche a quella originaria del paziente, e questo avrebbe l'enorme vantaggio di creare cellule staminali immunologicamente compatibili per l'autotrapianto. 

Un altro aspetto fondamentale deriva dal fatto che e' tecnicamente possibile utilizzare ovociti di altre specie animali o prodotti artificialmente, di modo da arginare la dipendenza da un ovocita di donna.

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LA CLONAZIONE E LA FAMOSISSIMA DOLLY

Per clonazione, in biologia, si intende la riproduzione asessuata, naturale o artificiale, di un intero organismo vivente o anche di una singola cellula.

In natura avviene per alcuni organismi unicellulari, per alcuni invertebrati (platelminti, anellidi, ecc.) e per alcune piante. In agricoltura il termine viene utilizzato per indicare una tecnica che l'uomo utilizza da tempo per riprodurre piante con talee, margotte e innesti.

Nella moderna genetica, e nelle scienze biologiche applicate in genere, la clonazione è la tecnica di produzione di copie geneticamente identiche di organismi viventi tramite manipolazione genetica. In questa ultima accezione il termine è divenuto di uso comune a partire dagli anni novanta, quando prima Neal First (1994), quindi Ian Wilmut (il padre della famosa pecora Dolly - 1996) provarono a clonare, con successo, una pecora.

Clonare in laboratorio un organismo, in questo caso, significa creare ex novo un essere vivente che possiede le stesse informazioni genetiche dell'organismo di partenza. Quindi le moderne tecniche di clonazione prevedono il prelevamento e trasferimento del nucleo di un somatocita (cioè di una cellula somatica) dell'organismo da clonare in una nuova cellula uovo della stessa specie dell'organismo da replicare. Poiché il nucleo contiene quasi tutte le informazioni genetiche necessarie per realizzare una forma di vita, l'uovo ricevente si svilupperà in un organismo geneticamente identico al donatore del nucleo.

In particolare, nel caso  della pecora Dolly, vennero prelevate cellule dalla ghiandola mammaria di una pecora adulta di razza Finn Dorset, furono disgregate e mantenute in un terreno di coltura privo di alcuni nutrienti per rallentarne la divisione cellulare e bloccarle in una fase del ciclo chiamata G0 (stadio di quiescenza). È infatti importante per la riuscita del trasferimento che l'ovocita e il nucleo donatore siano in sincronia. Le cellule furono poi incubate in un terreno contenente il virus Sendai il quale si lega alla membrana plasmatica delle cellule somatiche e serve successivamente a facilitarne la fusione con l'ovocita. Furono trasferite 277 cellule somatiche in altrettanti ovociti prelevati da pecore di razza black-faced. Di questi, 29 si svilupparono fino allo stadio di morula/blastocisti e vennero trasferiti nell'utero di 13 femmine surrogate. Di queste 29 blastocisti solo una completò lo sviluppo fino alla nascita, la famosa Dolly. Dolly aveva tutte le caratteristiche della pecora Finn Dorset.
Tuttavia il metodo impiegato per la produzione di Dolly, ha rappresentato una delle più importanti scoperte scientifiche, tale metodo ha contribuito sostanzialmente allo sviluppo delle biotecnologie ed alla comprensione dei meccanismi epigenetici che regolano lo sviluppo cellulare.

L'azienda scozzese di biotecnologie che nel '97 ottenne la pecora Dolly è riuscita nel 2001 a clonare maiali geneticamente modificati e questo è stato un passo fondamentale che ha spianato la strada verso la produzione di animali "umanizzati" da usare quale fonte di organi per il trapianto.

I MAIALI CHE CI SALVERANNO LA VITA (LEGGE PERMETTENDO)

La definizione - «animali transgenici» - può generare un improvviso brivido. Il Prof. Cesare Galli di Cremona,  celebre per aver clonato il toro Galileo e la cavalla Prometea,  spiega che i suoi animali ingegnerizzati - vale a dire con il Dna che è stato manipolato qua e là in laboratorio - promettono di cambiare la vita a molti malati. Per esempio a milioni di diabetici.  Non è un caso che nella lista delle ricerche e delle terapie più promettenti per l’immediato futuro ci siano gli animali Ogm. 

 «Il mio team partecipa a un nuovo progetto europeo, chiamato “Xenoislet”, il cui obiettivo è il trapianto di isole pancreatiche di suino nell’uomo». Si tratta - spiega Galli - di «un “sacchettino” da inserire sotto la cute e che funzionerà come qualcosa di simile a un pancreas artificiale o, meglio, bioartificiale». Studiato per chi soffre di diabete di tipo 1, cancella i pericoli degli sbalzi di glucosio. «E infatti entro tre anni è prevista la prima prova clinica sugli esseri umani». Tempi stretti, visto che gli esperimenti sui primati sono stati positivi. 

 È un’iniziativa unica in Italia, in collaborazione con un pugno di centri di eccellenza europei, che ora è in forse, ostaggio della nuova legge sulla sperimentazione animale che vieta gli xenotrapianti, vale a dire i trapianti di organi dagli animali all’uomo. «La situazione - lamenta Galli - è controversa: cosa si intende per xenotrapianto? Solo ciò che riguarda gli organi o anche cellule e tessuti?. Confessa, il professore, di non capire la logica che ha ispirato il Parlamento nell’introdurre ulteriori restrizioni, «una logica che sembra negare la necessità di offrire ai pazienti possibili cure ed eventualmente salvare vite umane». 

#iostoconcaterina

 Translink», coordinato dall’immunologo Emanuele Cozzi di Padova. Il sogno in questo caso è bypassare la carenza di organi, utilizzando pezzi di ricambio di origine animale. I candidati - aggiunge Galli - sono suini e bovini, ancora una volta, un po’ speciali. «L’idea è ingegnerizzarli per realizzare valvole cardiache biologiche più durature e affidabili». E in particolare che non vadano incontro a calcificazione nei pazienti trapiantati. «Ai nostri maiali sono stati “tolti” due antigeni proprio allo scopo di eliminare la risposta immunitaria che si ritiene sia alla base di questi esiti degenerativi». 

E le nubi si accumulano anche su un altro progetto internazionale, il «

 «Ma cos’è una valvola? Di certo un “medical device”, come si dice in gergo, e non può essere considerata un organo, eppure la nuova legge, di nuovo, semina dubbi e interrogativi».

 «Il nostro know-how finirà altrove, in Francia o in Germania, per esempio, dove gli xenotrapianti sono consentiti, perché la direttiva europea è stata correttamente recepita, senza alterazioni». 

  L’Italia dilapiderà conoscenze scientifiche e opportunità terapeutiche se non modificherà la legge entro il 2016??

Moratoria fino al 2016, intanto paghiamo multa alla UE

Galli, intanto, ricorda che gli animali transgenici hanno già reso possibile la creazione e l’uso clinico di due farmaci: l’ATryn (prodotto nel latte di capra) e il Ruconest (nel latte del coniglio). «Il primo - dice - è somministrato a chi ha un deficit ereditario di anti-trombina e un alto rischio di tromboembolia, il secondo è destinato a pazienti con angioedema ereditario». E si tratta della punta dell’iceberg. I test, dall’Ue agli Usa, ricorrono ai topi per studiare il cancro e l’Alzheimer, mentre i suini vengono manipolati per analizzare che cosa succede in un organismo quando compaiono fibrosi cistica, retinite pigmentosa o ipercolesterolemia. E i bovini diventano fondamentali per produrre anticorpi umani con cui trattare tumori e infezioni resistenti agli antibiotici. «Sono studi impossibili con altre metodologie». 

 E infatti i maiali con il Dna trasformato - conclude Galli - diventeranno essenziali anche per studiare alcune malattie mitocondriali dei bambini: «E, allora, visto che se ne abbattono milioni ogni anno per nutrirci, possiamo utilizzarne qualcuno per curarci?».

http://www.lastampa.it/2014/01/22/scienza/tuttoscienze/i-maiali-diventano-salvavita-5pCKJE7Hr3jpUDH1D8GxFL/pagina.html