OGM E BIOLOGICO: TRA MITI E REALTA

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1 Parma, 18 febbraio 2011 OGM E BIOLOGICO: TRA MITI E REALTA Dario Dilillo Clinica Pediatrica AO Luigi Sacco Universitàdegli Studi di Milano

2 Organismo Geneticamente Modificato (OGM) Organismo il cui materiale genetico è stato modificato in modo diverso da quanto avviene in natura con l'accoppiamento e/o la ricombinazione genetica naturale" Art. 2, Direttiva 2001/18/CE del 12/03/01

3 LA TECNOLOGIA GENETICA Da millenni i tradizionali metodi di incroci selettivi sono basati sul trasferimento di migliaia di geni tra individui della stessa specie La tecnologia genetica permette di: -accelerare questi processi -controllarli consentendo il trasferimento di soli geni di interesse, riducento la natura random del trasferimento genico naturale -traferire geni tra diverse specie

4 OGM e STAMPA

5 OGM e STAMPA Ministero delle politiche Agricole e Forestali, Rapporto Media Biotech 2005

6 OGM e STAMPA Ministero delle politiche Agricole e Forestali, Rapporto Media Biotech 2005

7 OGM e OPINIONE PUBBLICA TRENDS in Biotechnology 2001

8 OGM e OPINIONE PUBBLICA Nature Biotechnology, 2000

9 OGM e OPINIONE PUBBLICA Osservatorio Scienza e Società Observa Science in Society, 2009

10 OGM e OPINIONE PUBBLICA Osservatorio Scienza e Società Observa Science in Society, 2009

11 I PADRI USA, 1973

12 Metodi per inserire nel genoma di una pianta un gene di interesse: Agribacterium tumefaciens Sfrutta la capacità di questo battere di trasferire ed integrare il proprio DNA nel genoma delle cellule vegetali

13 Altri metodi per inserire un gene di una pianta un gene di interesse Utilizzo di virus come vettori: il gene esogeno, inserito nel genoma virale, viene anch esso trasferito, al momento dell infezione, all interno della pianta Elettroporazione: consiste nel sottoporre le cellule a uno shock elettrico in modo da rendere le membrane cellulari permeabili al DNA che si vuole inserire. Metodo biolistico: si basa sul bombardamento di pareti cellulare con microparticelle

14 Il pomodoro FLAV-SAVR Nel 1994 viene autorizzata negli Stati Uniti la commercializzazione del primo prodotto di una pianta transgenica I suoi frutti si mantenevano compatti anche a maturazione avanzata, consentendone una migliore conservazione durante il trasporto. Attraverso l Agrobacterium veniva inserito il gene che produce un RNA antisenso della poligalatturonasi, enzima che degrada la pectina che rende dura la buccia del pomodoro: le pareti del pomodoro si degradano più lentamente

15 COLTIVAZIONI OGM NEL MONDO

16 COLTIVAZIONI OGM NEL MONDO

17 OGM: PERCHE Aumento della resistenza agli insetti, virus e funghi Tolleranza agli erbicidi Aumento della resistenza alle malattie Aumentata resistenza a condizioni ambientali sfavorevoli: salinità, acidità, basse temperature Aumentato valore nutrizionale o terapeutico Ritardata maturazione/appassimento Maggiore produttività e possibile impiego nei Paesi in via di sviluppo

18 La popolazione umana nel mondo, 2050

19 La mortalità infantile nei Paesi in via di sviluppo

20 Cause di morte nei bambini di età < 5 anni

21 SUPPLEMENTAZIONE IN VITAMINA A: IL GOLDEN RICE Deficit di vitamina A Prevalenza del 44% in Africa e del 50% nel sudest asiatico Responsabile di: -cecità nel 2% dei bambini in Africa, nello 0,5% nel sudest asiatico -6% della mortalità globale in bambini <5 anni in Africa e 8% nel sudest asiatico -19% della mortalità per diarrea nel mondo Il Golden Rice, riso modificato geneticamente in modo da contenere una concentrazione di β-carotene nei chicchi 6 volte superiore al normale, è stato proposto come possibile intervento per ridurre il deficit di vitamina A

22 SUPPLEMENTAZIONE IN FERRO Nel mondo il 50% dei bambini di un anno di età presenta un deficit marziale (sideropenia o franca anemia) Nei Paesi in via di sviluppo l anemia interessa il 30-60% delle donne e dei bambini L anemia sideropenica condiziona negativamente lo sviluppo neuromotorio e la risposta immunitaria Supplementazione del riso con ferro attraverso: - contenuto - biodisponibilità - inibizione dell assorbimento Plant. Biotech. J 2009

23 OGM NEI PAESI IN VIA DI SVILUPPO: I PROBLEMI Il maggior problema è quello di trasferire la cultura biotecnologica in Paesi che non dispongono né di personale esperto, né delle necessarie risorse economiche da investire nelle piante transgeniche. Bisognerebbe creare infrastrutture e gruppi scientifici, per consentire una diffusione capillare di questa tecnologia. La fame nel mondo proviene da una cattiva distribuzione e soprattutto da una carenza di denaro dei paesi poveri, che sono costretti a vendere la loro produzione per alimentare i cittadini o il bestiame dei paesi ricchi Rapporto FAO sullo stato del cibo e dell agricoltura. Roma, 1998

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25 OGM e PREVENZIONE DELLE MALATTIE CARDIOVASCOLARI In tutti i paesi industrializzati la cardiovasculopatia aterosclerotica è la principale causa di mortalità e riduzione della qualità della vita Il processo aterosclerotico inizia in età pediatrica, velocità di progressione e gravità sono notevolmente influenzate dalla presenza di anomalie del metabolismo lipidico La prevalenza di tali anomalie è in notevole aumento, in associazione soprattutto all incremento della prevalenza di obesità infantile e sindrome metabolica. Il primo livello di intervento deve essere sempre volto a correggere abitudini alimentari e stile di vita Particolare attenzione deve essere rivolta agli alimenti con attività specifica sul profilo lipidico e sul rischio cardiovascolare: -acidi grassi polinsaturi specie della serie omega 3, -fibre ad alta viscosità, -proteine vegetali e della soia, -steroli vegetali.

26 OGM e MODIFICA DELLA QUALITA DEGLI ACIDI GRASSI NELLE PIANTE OLEIFERE Aumento degli acidi grassi monoinsaturi Diminuzione acidi grassi saturi Maggiore stabilità al calore Minore necessità di idrogenazione Metabolic Engineering 2002

27 OGM e VACCINI EDIBILI Vaccini prodotti da piante transgeniche si sono dimostrati efficaci nel determinare una risposta immunitaria parenterale e mucosale in modelli animali Attualmente sono in sperimentazione numerosi vaccini da piante OGM Human Vaccines, 2009

28 OGM e VACCINI EDIBILI VANTAGGI: Efficacia immunitaria Basso costo produzione Somministrazione orale Più facile distribuzione Conservazione senza necessitàdi refrigerazione LIMITI: Sviluppo di tolleranza alla proteina vaccinale Standardizzazione del dosaggio Necessitàdi frazionare l alimento nei baby food

29 Crit Rev in Food Science and Nutr, 2009

30 OGM: I POSSIBILI RISCHI Interazione con geni pre-esistenti: cambiamento dei loro livelli di espressione, loro attivazione o inattivazione Alterazioni metaboliche non prevedibili e possibile produzione di prodotti tossici Possibilità (controversa) che i virus utilizzati nella produzione di OGM possano causare: Crit Rev in Food Science and Nutrition, 2009 Infezioni orizzontali, carcinogenesi tramite i loro promoter, mutagenesi, riattivazione di virus inattivati, generazione di nuovi virus

31 OGM: I POSSIBILI RISCHI Possibilità che possano essere trasmessi i geni di antibioticoresistenza utilizzati negli OGM orizzontalmente a batteri nel tratto gastroenterico Riduzione dell efficacia degli antibiotici Possibilità che frammenti di DNA di OGM, una volta assorbiti nel tratto gastroenterico, possano essere incorporati nel genoma dell ospite con conseguenze non note Potere allergizzante correlata all introduzione di nuove proteine Crit Rev in Food Science and Nutrition, 2009

32 OGM E ALLERGENICITA Per ora esistono in letteratura modelli patogenetici, ma non evidenze scientifiche Unico caso riportato in letteratura è il potere allergizzante della soia transgenica arricchita del gene della noce del Brasile New Engl J Med 1996, 14:

33 OGM E ALLERGENICITA I controlli sulla sicurezza alimentare dei cibi transgenici comprendono: Valutazione della fonte alimentare dell alimento OGM Confronto tra la struttura della proteina OGM con quella di circa 500 allergeni alimentari conosciuti Test di degradazione proteica in ambiente acido

34 OGM E IMPATTO AMBIENTALE Invasività e inquinamento da parte di PGM Riduzione della biodiversità Impatto sulla diversità microbica dei suoli Interazioni con l avifauna e l artopodofauna Estinzione localizzata o della specie modificata o di altre specie Alterazioni della struttura, funzionalità e stabilità degli ecosistemi Crit Rev in Food Science and Nutrition 2009

35 Int J Biol Sci 2010

36 OGM: LEGISLAZIONE L immissione sul mercato di prodotti OGM o consistenti di materiale derivato da piante transgeniche, ad esempio per coltivazione, importazione o processazione in prodotti industriali, è gestita dalla Direttiva 2001/18/EC L immissione sul mercato di OGM per alimenti e mangimi o prodotti alimentari che contengono, consistono di o sono prodotti da OGM è gestita dal Regolamento (EC) 1829/2003 I prodotti alimentari devono inoltre rispondere alle esigenze di tracciabilità ed etichettatura delineati nel Regolamento (EC) 1829/2003 e (EC) 1830/2003 SONO VIETATI NEGLI ALIMENTI DESTINATI ALL INFANZIA (DPR 128/99)

37 OGM: REGOLE PER L ETICHETTATURAL -Tutti i prodotti contenenti ingredienti (o derivati da un ingrediente) con più dello 0.9% di OGM devono essere etichettati con la dicitura questo prodotto contiene OGM oppure questo prodotto deriva da OGM -L etichettatura è richiesta anche per prodotti in cui la presenza di OGM non può essere identificata nel prodotto finale (è il caso di olii vegetali, amidi, zuccheri, ecc. che prima erano esclusi dall obbligo di etichettatura) -Mangimi e additivi devono essere etichettati (era finora mancata qualsiasi norma per il settore mangimistico)

38 L AGRICOLTURA BIOLOGICA "Tutti i sistemi agricoli che promuovono la produzione di alimenti in modo sano socialmente, economicamente e dal punto di vista ambientale. "Tutti i sistemi agricoli che promuovono la produzione di alimenti e fibre in modo sano socialmente, economicamente e dal punto di vista ambientale. Questi sistemi hanno come base della capacitàproduttiva la fertilitàintrinseca del suolo e, nel rispetto della natura delle piante degli animali e del paesaggio, ottimizzano tutti questi fattori interdipendenti. L'agricoltura biologica riduce drasticamente l'impiego di input esterni attraverso l'esclusione di fertilizzanti, fitofarmaci e medicinali chimici di sintesi. Al contrario, utilizza la forza delle leggi naturali per aumentare le rese e la resistenza alle malattie". IFOAM- International Federation of Organic Agricolture Moviment

39 L AGRICOLTURA BIOLOGICA: OBIETTIVI

40 L AGRICOLTURA BIOLOGICA: COME La rotazione delle colture per un uso efficiente delle risorse locali. Limiti molto ristretti nell'uso di pesticidi e fertilizzanti sintetici, antibiotici nell'allevamento degli animali, additivi negli alimenti e coadiuvanti, e altri fattori produttivi. Il divieto dell'uso di organismi geneticamente modificati (OGM) L'uso efficace delle risorse del luogo, come per esempio l'utilizzo del letame per fertilizzare la terra o la coltivazione dei foraggi per il bestiame all'interno dell'azienda agricola La scelta di piante ad animali che resistono alle malattie e si adattano alle condizioni del luogo Allevare gli animali a stabulazione libera, all'aperto e nutrendoli con foraggio biologico Utilizzare pratiche di allevamento appropriate per le differenti specie di bestiame Fonte:

41 I NUMERI DEL BIO Fonte: FiBL e IFOAM, 2010

42 I NUMERI DEL BIO EUROSTAT 2010

43 I NUMERI DEL BIO Andamento di operatori e superfici in Italia

44 BIO E CONSUMATORI Le vendite BIO in Europa nel 2008 in milioni di euro FiBL e AMI, 2010

45 -Review sistematica della letteratura dal 1958 al studi -Nessuna evidenza significativa in termini di qualità degli alimenti biologici vs non biologici -Le piccole differenze qualitative tra biologico e non biologico riscontrate sono da correlare ai metodi di produzione American Journal of Clinical Nutrition 2009

46 Organic food contain higher levels of certain nutrients, lower levels of pesticides and may provide health effect for the consumer I prodotti biologici vs agricoltura tradizionale contengono: - vitamina C, ferro, fosforo e magnesio - antiossidanti (antocianine, flavonoidi e carotenoidi) - nitrati e pesticidi -In vitro attività antiossidante e soppressiva dell azione mutagena di sostanze tossiche, inibiscono la proliferazione di alcune linee cellulari neoplastiche; caratteristiche non confermate in vivo Crinnion WJ. Alternative Medicine Review 2010

47 Studio prospettico condotto su 2764 bambini olandesi nei primi due anni di vita finalizzato a valutare gli effetti del consumo di prodotti biologici sulla comparsa di manifestazioni atopiche Il consumo di latticini biologici è associato a un minor rischio di eczema (OR 0.64 (95% CI 0.44, 0.93)). Nessuna associazione tra sviluppo di manifestazioni atopiche e -consumo di carne, uova, frutta e verdura bio -proporzione dei prodotti bio sul totale degli alimenti assunti nella dieta British Journal of Nutrition 2008

48 -Review sistematica della letteratura dal 1958 al Nessuna evidenza di effetti sulla salute tra alimenti biologici vs alimenti da agricoltura tradizionale -Ma: numero di studi limitato, eterogeneità del disegno degli studi, degli alimenti testati, e degli outcomes American Journal of Clinical Nutrition 2010

49 BIO E RISCHI La presenza di residui di pesticidi è dovuta alla contaminazione del terreno da coltivazioni precedenti, da inquinamento aereo o dell acqua, da utilizzo deliberato di pesticidi, oppure durante il trasporto, la lavorazione o lo stoccaggio Alimenti biologici non significano per definizione alimenti sicuri. Journal of Environmental Science and Health, 2007

50 BIO e LEGISLAZIONE Regolamento CE 834/2007 (entrato in vigore a gennaio del 2009 ) regola la produzione biologica e all etichettatura dei prodotti biologici E auspicabile che l uso delle risorse biologiche esterne si limiti all uso di risorse biologiche provenienti da altre aziende agricole, di materiali naturali o ottenuti con metodi naturali e di fertilizzanti minerali a scarsa solubilità. Solo in circostanze eccezionali e in mancanza di alternative valide è consentito l uso di risorse ottenute per sintesi chimica. Queste sostanze vengono autorizzate ed inserite nelle liste positive dell Allegato al Regolamento della Commissione solo dopo un indagine approfondita da parte della Commissione e degli Stati Membri. Può essere utilizzata la dicitura biologico per gli alimenti solo se almeno il 95% degli ingredienti agricoli proviene da produzione biologica

51 BIO e OGM Nell ambito della produzione biologica è vietato l uso di organismi geneticamente modificati (OGM) e di prodotti ottenuti con OGM. I prodotti che contengono OGM possono essere etichettati come biologici solo se gli ingredienti contenenti OGM sono stati inclusi nei prodotti involontariamente e se la percentuale di OGM negli ingredienti è inferiore allo 0,9%.

52 BIO e LOGO Secondo la nuova normativa, i produttori di alimenti biologici confezionati devono utilizzare il logo biologico UE a decorrere dal 1 luglio L utilizzo del logo su eventuali alimenti provenienti da paesi terzi è, tuttavia, facoltativo. A partire dal 1 luglio 2010, qualora si utilizzi il logo biologico UE, è obbligatorio indicare il luogo di produzione degli ingredienti agricoli.

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