Fissaidee 1

1. Definizione di Biotecnologie /1

Il termine biotecnologie è stato coniato dall’ingegnere agricolo Karoly Ereky nel 1919. Egli utilizzò questo termine per intendere qualsiasi processo che porta la produzione di beni da materiali grezzi attraverso l’uso di organismi viventi. In questa definizione molto ampia rientrano processi millenari come la fermentazione degli zuccheri per produrre alcol, pane e latticini. Molti di questi processi sono in larga parte stati industrializzati eppure l’utilizzo di batteri e lieviti è ancora fondamentale per produrre non solo alimenti ma anche altre biomolecole, come, ad esempio, quelle usate per la produzione di bioplastiche. 

Questo settore ha poi avuto una profonda accelerazione nella seconda metà del ‘900 grazie alle scoperte provenienti dal mondo della biologia molecolare e della genetica. Nel 1953 Watson e Crick descrivono la struttura a doppia elica del DNA, la macromolecola che già si sapeva in grado di portare l’informazione genetica all’interno delle cellule. 

Nei decenni successivi altri eventi permisero di iniziare a modificare il DNA dei batteri e poi anche di piante e animali. La scoperta degli enzimi di restrizione e della ligasi rese possibile tagliare, inserire e ri-collegare tra loro pezzi di DNA in modo specifico e preciso.

L’invenzione della PCR, cioè la reazione a catena della polimerasi, permise di sintetizzare in vitro per via biochimica grandi quantità di DNA (amplificare), ed eventualmente anche di modificarne la sequenza, rendendo i processi di ingegneria genetica alla portata della maggior parte dei laboratori di ricerca sia di base che applicata.

2. Definizione di Biotecnologie /2

Queste scoperte e innovazioni a cui ci riferiamo come tecnologie del DNA ricombinante, e che costituiscono la base delle moderne biotecnologie, hanno portato la possibilità di modificare l’informazione genetica degli organismi viventi in modi più precisi: prima si poteva solo aspettare che avvenissero delle mutazioni casuali, per andare a selezionare poi gli individui che portavano il carattere desiderato. Con le tecniche di ingegneria genetica si può inoltre, alternativamente alla trasmissione genica verticale, che fa passare l’informazione da una generazione ad un’altra, far avvenire il trasferimento orizzontale di geni sia tra individui della stessa specie, che tra individui di specie diverse. Il che aumenta notevolmente il numero e la qualità di modifiche possibili. 

Alla luce di questa accelerazione una definizione più attuale di "biotecnologie" è quella che prevede l’utilizzo di un’ampia gamma di saperi e tecnologie che, tramite cellule, tessuti, organismi o loro parti porta alla produzione di beni e servizi.

3. I vari settori delle biotecnologie

In base al tipo di beni o servizi che forniscono, le biotecnologie possono essere divise in categorie con un codice colore. Ci sono le biotecnologie “rosse”, ovvero quelle che hanno a che fare con la salute dell’uomo e degli animali, “verdi”, quelle che riguardano l’agricoltura e le piante in generale e “bianche” che sono associate alle produzioni industriali. 

Questa divisione però non è netta e anzi, spesso alcune applicazioni biotecnologiche di cura della persona possono rientrare sia nelle biotecnologie rosse che in quelle bianche, allo stesso modo alcuni approcci in uso per l’industria agro-alimentare possiamo farle rientrare nel gruppo di biotecnologie verdi o bianche. Ci sono addirittura piante GM che possono produrre medicinali, che possiamo quindi inserire in tutte e tre le principali divisioni. 

Vi sono poi altre categorie, come ad esempio le biotecnologie blu che riguardano l’uso degli ambienti acquatici, soprattutto marini, che sono però meno utilizzate. 

4. Bioetica, biodiritto e biotecnologie /1

A causa della semplicità delle tecniche che prevedono l’uso di DNA ricombinante a metà degli anni ‘70 si è tenuto il convegno di Asilomar, California, dove si è discusso non solo di queste tecnologie da un punto di vista pratico ma anche etico, definendo le basi dell’utilizzo della manipolazione genetica. 

Oggi gli aspetti bioetici e, conseguentemente, normativi del settore hanno un gran peso sullo sviluppo di queste tecnologie. Non tutto quello che è possibile fare dal punto di vista tecnologico può diventare un prodotto e/o un processo! Questo vale per molti settori (si pensi, ad esempio, a quello chimico o degli armamenti) ed è particolarmente sentito dall’opinione pubblica per il settore delle biotecnologie.

5. Bioetica, biodiritto e biotecnologie /2

La possibilità di ingegnerizzare cellule, organismi microbici, vegetali e animali non costituisce un requisito per definire un prodotto biotecnologico. Sono considerati prodotti biotecnologici anche quelli derivati da organismi che, legalmente, non vengono considerati “geneticamente modificati”. Dagli anni ’80 in poi si sono sviluppate diverse tecniche di modificazione genetica, tutte accomunate dall’utilizzo di nucleasi. Tra le più importanti mutagenesi sito specifiche, che quindi permettono una modifica puntuale di una qualsiasi regione del DNA che si tratti di una regione codificante o di una regolatoria, ci sono le Zinc finger nuclease (ZFN), le Transcription Activator-like Effector Nuclease (TALEN) e soprattutto, negli ultimi dieci anni, CRISPR/Cas. (Figura11) CRISPR/Cas si è diffuso molto più velocemente di qualsiasi altra tecnica di genome editing grazie alla semplicità di utilizzo, all’alta specificità della modifica stessa e ai bassi costi di produzione. 

Lo sviluppo di una legislazione condivisa tra più Stati che definisca in modo chiaro quale può essere l’utilizzo pratico di queste tecnologie è una delle sfide per l’ulteriore sviluppo del settore.