Gli OGM vengono spesso indicati come organismi transgenici: i due termini, però, non sono sinonimi in quanto:

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1 Cosa sono gli OGM Un organismo geneticamente modificato (OGM) è un essere vivente che possiede un patrimonio genetico modificato tramite tecniche di ingegneria genetica, che consentono l'aggiunta, l'eliminazione o la modifica di elementi genici. Non sono considerati "organismi geneticamente modificati" tutti quegli organismi il cui patrimonio genetico viene modificato a seguito di processi spontanei, o indotti dall'uomo (ad esempio con radiazioni ionizzanti o mutageni chimici). Gli OGM vengono spesso indicati come organismi transgenici: i due termini, però, non sono sinonimi in quanto: - il termine transgenesi si riferisce all'inserimento, nel genoma di un dato organismo, di geni provenienti da un organismo di specie diversa. - OGM sono anche quegli organismi a cui sono stati tolti dei geni, o in cui il materiale genetico inserito proviene da un organismo "donatore" della stessa specie. COME SI OTTENGONO Sono considerate tre tecniche che hanno come risultato un organismo geneticamente modificato: 1- tecniche di ricombinazione del materiale genetico che comportano l'utilizzo di un vettore di molecole di DNA, RNA o loro derivati, nonché il loro inserimento in un organismo ospite (tecnica del DNA ricombinate vista in precedenza); 2- tecniche che comportano l'introduzione diretta in un organismo di materiale ereditabile preparato al suo esterno, tra cui la macroiniezione e il microincapsulamento; 3- fusione cellulare o tecniche di ibridazione per la costruzione di cellule vive mediante la fusione di due o più cellule, utilizzando metodi non naturali.

2 STORIA DEGLI OGM Il primo OGM moderno fu ottenuto nel 1973 da Stanley Cohen e Herbert Boyer. I due ricercatori riuscirono per primi a clonare un gene di rana all'interno del batterio Escherichia coli, tramite l'utilizzo di vettori plasmidici in grado di autoreplicarsi. Nel 1974 la Conferenza di Asilomar concluse che gli esperimenti sul DNA ricombinante potessero procedere a patto che rispettassero severe linee guida (concordate nel 1976) che sono tuttora seguite dai ricercatori. 2 anni dopo, la Genentech è riuscita a produrre attraverso E. coli importanti proteine umane ricombinanti, tra cui l'insulina (1978), il farmaco biotecnologico più noto, commercializzato a partire dal La commercializzazione degli OGM sta conquistando anche altri tipologie di mercati: nel 2003 a Taiwan furono venduti i primi animali OGM a scopo domestico: si trattò di un centinaio di pesci d'acquario resi fluorescenti tramite l'inserimento di geni di medusa. Nel dicembre 2003 la vendita di pesci fluorescenti è stata permessa anche negli Stati Uniti, dopo che la Food and Drug Administration dichiarò la non rilevanza a scopi alimentari di questi pesci, mentre è tuttora vietata la loro introduzione in Europa. PRODUZIONE DI OGM Gli OGM vengono ottenuti attraverso l'uso di tecniche di ingegneria genetica che permettono di inserire, all'interno del genoma di un organismo, frammenti di DNA provenienti anche da altri organismi. Il DNA così ottenuto è definito DNA ricombinante. Per inserire il segmento di DNA che codifichi il gene voluto, è necessario conoscere la funzione dei geni su cui si sta operando. Nei batteri, è relativamente semplice identificare la funzione di un gene specifico: i ricercatori a tale scopo sono soliti realizzare dei ceppi batterici cosiddetti knock out. In questi ceppi viene eliminato il DNA relativo al gene d'interesse: osservando le conseguenze sulla vita del batterio, è possibile identificare la funzione del gene stesso.

3 L'uso di knock out è molto diffuso, non solo per i procarioti. Il gene responsabile della fibrosi cistica è stato individuato in topi knock-out: una volta individuato il presunto gene della fibrosi cistica (chiamato CFTR) nell'uomo, i ricercatori hanno individuato l'omologo nel genoma del topo, ne hanno fatto un knock out verificando poi che senza tale gene il topo presentava tutti i sintomi clinici della malattia. TIPI DI OGM I vari tipi di ogm si possono raggruppare in tre classi principali: -PROCARIOTI -PIANTE -ANIMALI PROCARIOTI Sono tre i processi attraverso cui è possibile modificare il genoma batterico. 1) La trasformazione batterica è un processo attraverso il quale alcuni procarioti (detti competenti) sono in grado di ricevere del DNA (recettori sulla membrana che catturano il DNA esterno alla cellula). Oggi sono state sviluppate alcune tecniche in grado di rendere competenti anche batteri che non lo sono naturalmente. I vettori utilizzati nelle trasformazioni sono essenzialmente plasmidi. 2) Nella coniugazione batterica, il DNA è trasferito da un batterio all'altro attraverso un pilum (concettualmente un tubo che può collegare per breve tempo i due batteri). Un plasmide può essere così trasferito da un organismo all'altro. La coniugazione è poco sfruttata come tecnica di modificazione genetica. 3) La trasduzione è infine l'inserimento di materiale genetico nel batterio attraverso un virus batteriofago.

4 PIANTE Un processo utilizzato per produrre piante OGM è il metodo biolistico che permette di "sparare" microproiettili ricoperti di DNA all'interno delle cellule vegetali. Queste tecniche sono complementari e non sostitutive di quelle già sviluppate sulle piante di interesse agro-alimentare. Esempi di tecniche convenzionali: selezione artificiale o, più recentemente, l'induzione di mutazioni per mezzo di raggi X o raggi gamma. ANIMALI Diverse tecniche sono utilizzate per la produzione di animali transgenici. Vari esperimenti hanno usato cellule staminali embrionali o germinali, ma il trasferimento nucleare (la tecnica utilizzata per la pecora Dolly) è attualmente la tecnica più in uso. Gli scopi principali della transgenesi animale sono i seguenti: -Produzione di biomedicine. per far produrre agli animali grandi quantità di molecole utilizzabili in terapia e prevenzione,quali farmaci, anticorpi o vaccini. -Modelli per la ricerca su malattie umane. Lo studio di alcune malattie può essere facilitato usando modelli animali sperimentali che riproducano alcuni tratti del genoma umano che sono alla base di alcune patologie. -Xenotrapianti. Gli xenotrapianti sono trapianti di organi da una specie non umana all uomo. Il suino è considerato la specie più adatta a questo scopo, perché presenta delle somiglianze dal punto di vista anatomico. Per evitare che l organismo ricevente rigetti il trapianto producendo anticorpi contro l organo trapiantato, gli approcci transgenici puntano a inibire le reazioni responsabili del rigetto. -Miglioramento delle produzioni animali. Un esperimento del 2003 ha dimostrato che è possibile modificare geneticamente le vacche in modo che producano un latte a più alto contenuto in caseina, una proteina importante nel processo di produzione del formaggio. Altri ricercatori hanno studiato, nel topo, la possibilità

5 di produrre un latte a ridotto contenuto in lattosio, che potrebbe essere assunto anche da soggetti intolleranti. I RISCHI I punti maggiormente controversi in relazione all'uso degli OGM in ambito agroalimentare riguardano i potenziali rischi per l'ambiente o per la salute umana e animale, la possibilità di coesistenza tra colture OGM e non-ogm e l'impatto economico-sociale della loro introduzione in aree rurali, soprattutto in paesi in via di sviluppo. Fin dai primi esperimenti utilizzando le tecniche di ingegneria genetica negli anni '70, si temeva ad esempio che batteri normalmente innocui potessero trasformarsi in patogeni pericolosi per l'uomo a causa dell'introduzione in essi di geni della resistenza agli antibiotici. Quando poi sono state sviluppate piante geneticamente modificate per uso alimentare, è stato stilato un elenco di potenziali rischi dall'efsa e comprende: rischi ambientali relativi a cambiamenti nell'interazione tra pianta modificata e ambiente biotico (ad esempio, effetti su api e altri insetti non infestanti, con conseguenze sulla biodiversità); possibili rischi per la salute umana o animale, tra cui effetti tossicologici causati da proteine sintetizzate dai geni inseriti, allergie, cambiamenti nel valore nutritivo e trasferimento di resistenza agli antibiotici. Oltre ai rischi ambientali e per la salute, valutabili attraverso la ricerca scientifica, l'introduzione di organismi geneticamente modificati può avere potenziali conseguenze economiche e sociali sullo sviluppo delle aree ad economia agricola in cui vengono coltivati.