ASPETTI GENETICI E ASPETTI GENETICI E PRINCIPIO DI PRECAUZIONE PRINCIPIO DI PRECAUZIONE ALL’UTILIZZO DEGLI OGM ALL’UTILIZZO DEGLI OGM IN AGRICOLTURAIN AGRICOLTURA

Prof. gian franco greppiProf. gian franco greppi

Università degli Studi di MilanoUniversità degli Studi di Milano

IL DOGMA CENTRALE DELLA BIOLOGIA IL DOGMA CENTRALE DELLA BIOLOGIA MOLECOLAREMOLECOLARE

DNA RNA PROTEINE

Le piante transgeniche sono piante il cui DNA è stato MODIFICATO con tecniche di ingegneria genetica allo scopo di approntare miglioramenti modifiche di una o più caratteristiche.

Le piante transgeniche, spesso indicate con il termine più generale di OGM.

• Non ci sono “credible” evidenze sul danno Non ci sono “credible” evidenze sul danno ambientaleambientale

• Non ci sono evidenze che gli OGM influiscano Non ci sono evidenze che gli OGM influiscano sulla salute umana/animalesulla salute umana/animale

• Esiste una sostanziale equivalenza tra alimento Esiste una sostanziale equivalenza tra alimento OGM e non e quindi non esiste necessità di testOGM e non e quindi non esiste necessità di test

I Concetti dell’Industria I Concetti dell’Industria Biotech & OGMBiotech & OGM

La creazione di piante La creazione di piante transgenichetransgeniche

Per inserire frammenti di DNA nelle piante

SI POSSONO USARE

metodi biologici (impiegando l'agrobatterio).

metodi fisici (utilizzando la biolistica, ovvero "sparando" microproiettili ricoperti di DNA dentro le cellule vegetali).

promoter gene terminator

CaMV 35s Promoter

Inizia a copiare Fine della copiatura

POSIZIONE DEL TRANSGENE NEL GENOMA

Inserire una sequenza di DNA nel genoma è Inserire una sequenza di DNA nel genoma è una operazione molto diversa dal sostituire una operazione molto diversa dal sostituire una ruota ad una autovettura. una ruota ad una autovettura.

Non è possibile prevedere a priori per le piante Non è possibile prevedere a priori per le piante in quale posizione del genoma dell'ospite si in quale posizione del genoma dell'ospite si inserirà il transgene (frammento di DNA inserirà il transgene (frammento di DNA inserito). inserito).

È però possibile identificare con precisione la È però possibile identificare con precisione la sua posizione dopo averlo trasferitosua posizione dopo averlo trasferito..

Effetti ImprevistiEffetti Imprevisti

MAIS MON863 Contiene una coppia del marcatore NPTII MAIS MON810 Si osserva una delezione del terminatore MAIS Bt176 Frammenti riarrangiatiSOIA 40-32-2 Due frammenti in più PAPAIA 55-1 Sequenze sconosciuteORZO Coppie multipleAvena Coppie in tandem

Lo stato dell’arte della Lo stato dell’arte della SCIENZA degli OGMSCIENZA degli OGM

• Diverse opinioni ma pochi dati Diverse opinioni ma pochi dati • Nessuno studio clinico umano, pochi studi sugli Nessuno studio clinico umano, pochi studi sugli

animali sono stati pubblicati animali sono stati pubblicati • Le industrie ed alcuni legislatori utilizzano il Le industrie ed alcuni legislatori utilizzano il

termine “SAFETY ASSESSMENT” che è basato termine “SAFETY ASSESSMENT” che è basato su un concetto poco definito e sulla su un concetto poco definito e sulla “SUBSTANTIAL EQUIVALENCE”“SUBSTANTIAL EQUIVALENCE”

Distribuzione globale delle Distribuzione globale delle coltivazioni OGMcoltivazioni OGM

"Nonostante le biotecnologie abbiano la capacità di creare un'ampia varietà di piante commerciali, la tendenza imposta dalle multinazionali è di creare un ampio mercato internazionale per un singolo prodotto, generando così le condizioni per una uniformità genetica nel panorama rurale".

La PrudenzaLa Prudenza

• La British Medical Association report: “Any La British Medical Association report: “Any conclusion upon the safety of introducing conclusion upon the safety of introducing GM material into the UK is premature as GM material into the UK is premature as there is insufficient evidence to inform the there is insufficient evidence to inform the decision making process at present”decision making process at present”

• I consumatori inglesi ritengono che gli OGM I consumatori inglesi ritengono che gli OGM non siano “alimenti sani”. I consumatori in non siano “alimenti sani”. I consumatori in Europa domandano un sistema rigoroso Europa domandano un sistema rigoroso trasparente ed indipendente di sicurezza. trasparente ed indipendente di sicurezza.

• Una recente rassegna indica che non esistono Una recente rassegna indica che non esistono ricerche sulla valutazione dell’impatto (Wolfanberger ricerche sulla valutazione dell’impatto (Wolfanberger & Phifer, Science, 2000) & Phifer, Science, 2000)

• Una rassegna (Domingo, Science, 2000) indica in solo Una rassegna (Domingo, Science, 2000) indica in solo 8 lavori gli studi sui potenziali rischi degli OGM; i 8 lavori gli studi sui potenziali rischi degli OGM; i lavori salgono a 12 nel 2003 (Pusztai et al, 2003)lavori salgono a 12 nel 2003 (Pusztai et al, 2003)

• Royal Society Canada indica che “substantial Royal Society Canada indica che “substantial equivalence” espone i consumatori a rischi di equivalence” espone i consumatori a rischi di tossicità e reazioni allergichetossicità e reazioni allergiche

• Se una pianta transgenica - si sosteneva - è Se una pianta transgenica - si sosteneva - è sostanzialmente equivalente ad una già sostanzialmente equivalente ad una già diffusa nell'ambiente, perché dovremmo diffusa nell'ambiente, perché dovremmo preoccuparci? preoccuparci?

• Un principio nuovo, alternativo a quello Un principio nuovo, alternativo a quello dell'equivalenza sostanziale, è invece il dell'equivalenza sostanziale, è invece il principio precauzionale, in base al quale principio precauzionale, in base al quale dobbiamo considerare questi nuovi organismi dobbiamo considerare questi nuovi organismi come potenzialmente a rischio e quindi come potenzialmente a rischio e quindi dobbiamo effettuare una sperimentazione dobbiamo effettuare una sperimentazione adeguata prima di diffonderli nell'ambienteadeguata prima di diffonderli nell'ambiente

Principio della Principio della equivalenza equivalenza sostanzialesostanziale

Il principio di Il principio di precauzioneprecauzione

• Oggi in Europa abbiamo sostituito al concetto Oggi in Europa abbiamo sostituito al concetto statunitense della sostanziale equivalenza statunitense della sostanziale equivalenza quello del principio di precauzione. (...) quello del principio di precauzione. (...)

• Il principio di precauzione comporta l'inversione Il principio di precauzione comporta l'inversione dell'onere della prova; in altri termini, un dell'onere della prova; in altri termini, un prodotto deve essere considerato pericoloso prodotto deve essere considerato pericoloso fino a quando non si dimostri che è sicuro…..fino a quando non si dimostri che è sicuro…..

• Fino ad oggi si accettava il concetto opposto, Fino ad oggi si accettava il concetto opposto, secondo cui era sicuro finché non ne veniva secondo cui era sicuro finché non ne veniva

dimostrata la pericolositàdimostrata la pericolosità..

Sostanziale Sostanziale EquivalenzaEquivalenza

• Una bovina BSE- è “Una bovina BSE- è “substantially equivalentsubstantially equivalent” ” ad una bovina sanaad una bovina sana

• La similarità nella composizione non è una La similarità nella composizione non è una garanzia che l’OGM sia sano come un alimento garanzia che l’OGM sia sano come un alimento convenzionale convenzionale

• E’ necessario stabilire con test su animali che E’ necessario stabilire con test su animali che gli alimenti non hanno effetti tossici o gli alimenti non hanno effetti tossici o allergeniciallergenici

O.G.M.: Gli impatti sulla O.G.M.: Gli impatti sulla salutesalute

1.1.Nuove allergie Nuove allergie 2.2. Resistenza agli antibiotici  Resistenza agli antibiotici 3.3. Più chimica in agricoltura Più chimica in agricoltura 4.4. Inquinamento genetico  Inquinamento genetico  5.5. Resistenza agli insetticidi Resistenza agli insetticidi6.6. Riduzione della biodiversità Riduzione della biodiversità7.7. Instabilità genetica Instabilità genetica    

1-Nuove 1-Nuove allergieallergie

– La società Pioneer, ha prodotto La società Pioneer, ha prodotto una soia più ricca di metionina una soia più ricca di metionina grazie ad un gene proveniente grazie ad un gene proveniente dalla noce brasiliana. dalla noce brasiliana.

– La noce brasiliana è nota per la La noce brasiliana è nota per la sua forte potenzialità sua forte potenzialità allergenica.allergenica.

– Le persone allergiche alla noce Le persone allergiche alla noce brasiliana, ma non alla soia brasiliana, ma non alla soia normale, erano allergiche anche normale, erano allergiche anche alla soia manipolata della alla soia manipolata della Pioneer.Pioneer.

J. A. Nordlee et al. (1996) Identification of a brazil-nut allergen in transgenic soybeans. The New England Journal of Medicine. Vol. 334: 688-692.

Il tratto Il tratto gastroenterico è il gastroenterico è il primo targhet sul primo targhet sul rischio OGMrischio OGM

• La presenza di tossine/allergeni con La presenza di tossine/allergeni con metodi chimici non è semplice. metodi chimici non è semplice.

• Per contro il consumo di sostanze sospette Per contro il consumo di sostanze sospette può avere un effetto sproporzinato sulla può avere un effetto sproporzinato sulla salute.salute.

• Analogamente agli altri alimenti, gli OGM Analogamente agli altri alimenti, gli OGM intervengono a livello digerente.intervengono a livello digerente.

• Necrosis may also be potentially serious Necrosis may also be potentially serious because seven out of forty rats eating because seven out of forty rats eating GM tomatoes died within two weeks GM tomatoes died within two weeks without any explanation.without any explanation.

RISCHIO CaMV 35S promoter.

Le prove sperimentali suggeriscono che i costrutti transgenici contenenti il promotore 355 del CaMV possono essere particolarmente instabili e inclini al trasferimento orizzontale e alla ricombinazione dei geni, con tutti i rischi che ne derivano: mutazioni geniche dovute a inserzione casuale, cancro, riattivazione di virus latenti e generazione di nuovi virus.

2-Resistenza agli 2-Resistenza agli antibioticiantibiotici

La Novartis ha prodotto un mais trans, in La Novartis ha prodotto un mais trans, in cui era stato introdotto un gene resistente cui era stato introdotto un gene resistente all'ampicillina (successivamente sospeso).all'ampicillina (successivamente sospeso).

Esistono timori sulla resistenza agli antibiotici possa passare dagli organismi GM ai batteri patogeni, tramite uno o più passaggi intermedi

Lo stesso fenomeno potrebbe succedere in animali d’allevamento o anche in natura. Fino a materializzare il fantasma che tutti temono: un batterio patogeno resistente a tutti i tipi di antibiotici conosciuti.

3-Più Chimica in 3-Più Chimica in AgricolturaAgricoltura

• Il 71% delle piante OGM presenti su circa 28 Il 71% delle piante OGM presenti su circa 28 milioni di ha in USA sono resistenti agli erbicidi. milioni di ha in USA sono resistenti agli erbicidi. ((Nel settembre del 1998 la Monsanto ha annunciato di voler investire quasi 1000 miliardi in Brasile per la costruzione di una fabbrica destinata alla produzione dell’erbicida Roundup)

• Negli USA le sementi transgeniche vengono Negli USA le sementi transgeniche vengono vendute con un contratto in cui si stabilisce che vendute con un contratto in cui si stabilisce che gli agricoltori che utilizzano erbicidi che non gli agricoltori che utilizzano erbicidi che non siano della ditta produttrice della semente siano della ditta produttrice della semente manipolata, possono essere perseguiti manipolata, possono essere perseguiti legalmente. legalmente.

4-Inquinamento Genetico

• In colture sperimentali, i geni della colza GM che è In colture sperimentali, i geni della colza GM che è stata resa resistente al glufosinato, trasferiti ad una stata resa resistente al glufosinato, trasferiti ad una specie di rafano selvatico, una pianta infestante specie di rafano selvatico, una pianta infestante apparentata con la colza, dopo due generazioni.apparentata con la colza, dopo due generazioni.

• Nel 1989, la Biotechnica International ha sperimentato Nel 1989, la Biotechnica International ha sperimentato sul campo semi di soia rivestiti con microrganismi GM, sul campo semi di soia rivestiti con microrganismi GM, per aumentare la capacità di fissazione dell'azoto. Alla per aumentare la capacità di fissazione dell'azoto. Alla fine della stagione le piante e i semi sono stati fine della stagione le piante e i semi sono stati bruciati, i campi arati e una nuova coltivazione bruciati, i campi arati e una nuova coltivazione reimpiantata. Successivi monitoraggi hanno mostrato reimpiantata. Successivi monitoraggi hanno mostrato che i microrganismi OGM si erano diffusi per circa 2 che i microrganismi OGM si erano diffusi per circa 2 ettari.ettari.

• Nel 1998 si è dimostrato in laboratorio il trasferimento Nel 1998 si è dimostrato in laboratorio il trasferimento di geni dalla barbabietola da zucchero di geni dalla barbabietola da zucchero all’Acinetobacter, un batterio del terreno. all’Acinetobacter, un batterio del terreno.

5-Resistenza agli 5-Resistenza agli InsetticidiInsetticidi

• Il Bacillus thuringensis, (Bt), è un batterio del suolo Il Bacillus thuringensis, (Bt), è un batterio del suolo che produce una tossina insetticida. E’ molto che produce una tossina insetticida. E’ molto apprezzato dagli agricoltori biologici come un apprezzato dagli agricoltori biologici come un insetticida naturale, efficace e sicuro. Colpisce insetticida naturale, efficace e sicuro. Colpisce particolari specie e viene usato in applicazioni particolari specie e viene usato in applicazioni occasionali, specialmente nei casi in cui si verifichi occasionali, specialmente nei casi in cui si verifichi una seria infestazione. una seria infestazione.

• Un recente studio in Svizzera ha evidenziato che Un recente studio in Svizzera ha evidenziato che certi insetti predatori, le crisope (Neurotteri), che si certi insetti predatori, le crisope (Neurotteri), che si cibano di parassiti del grano, presentano disfunzioni cibano di parassiti del grano, presentano disfunzioni nello sviluppo ed un aumento di mortalità quando nello sviluppo ed un aumento di mortalità quando sono alimentati con prede cresciute su mais Bt. sono alimentati con prede cresciute su mais Bt.

• In uno studio recentemente pubblicato su In uno studio recentemente pubblicato su Nature, che ha ottenuto la prima pagina dei Nature, che ha ottenuto la prima pagina dei giornali di diversi paesi, si mostrava che i giornali di diversi paesi, si mostrava che i bruchi di farfalla Monarca avevano una bruchi di farfalla Monarca avevano una mortalità quasi del 50% maggiore alla norma mortalità quasi del 50% maggiore alla norma se ingerivano il polline di piante Bt. se ingerivano il polline di piante Bt.

• L'EPA, agenzia statunitense per la protezione L'EPA, agenzia statunitense per la protezione ambientale, ha approvato le colture Bt sebbene ambientale, ha approvato le colture Bt sebbene abbia previsto come conseguenza che la abbia previsto come conseguenza che la maggior parte degli insetti più esposti maggior parte degli insetti più esposti svilupperà la resistenza al Bt entro 3 o 5 anni. svilupperà la resistenza al Bt entro 3 o 5 anni.

• Potenzialmente, ogni organismo GM è una "nuova Potenzialmente, ogni organismo GM è una "nuova specie" introdotta nell’ecosistema e rischia di specie" introdotta nell’ecosistema e rischia di compromettere gli equilibri naturali del pianeta. compromettere gli equilibri naturali del pianeta.

• Ogni anno si estinguono almeno 30.000 specie viventi. Ogni anno si estinguono almeno 30.000 specie viventi. L'introduzione di specie estranee all'ambiente è una L'introduzione di specie estranee all'ambiente è una delle maggiori cause di dissesto ecologico e riduzione delle maggiori cause di dissesto ecologico e riduzione della biodiversità, cioè della diversità delle specie della biodiversità, cioè della diversità delle specie viventi. viventi.

• La perdita di biodiversità che caratterizza questo secolo: La perdita di biodiversità che caratterizza questo secolo: la diffusione delle monocolture è stato uno dei principali la diffusione delle monocolture è stato uno dei principali fattori della riduzione della biodiversità agricola, cioè del fattori della riduzione della biodiversità agricola, cioè del numero di varietà utilizzate per produrre cibo. Secondo numero di varietà utilizzate per produrre cibo. Secondo la FAO, abbiamo perso il 75% delle varietà agricole che la FAO, abbiamo perso il 75% delle varietà agricole che avevamo all'inizio di questo secolo. avevamo all'inizio di questo secolo.

6-6-Biodiversita’Biodiversita’

7.Instabilita' 7.Instabilita' GeneticaGenetica

• Nel Mississippi nel 1997, 12.000 ettari di cotone GM resistente agli Nel Mississippi nel 1997, 12.000 ettari di cotone GM resistente agli erbicidi sono andati perduti.erbicidi sono andati perduti.

• Nel 1998 il Comitato per l'Arbitrato sulle Questioni dei Semi del Nel 1998 il Comitato per l'Arbitrato sulle Questioni dei Semi del Mississippi ha decretato che il cotone della Monsanto non ha Mississippi ha decretato che il cotone della Monsanto non ha raggiunto gli obiettivi pubblicizzati. raggiunto gli obiettivi pubblicizzati.

• La Calgene introdusse sul mercato il pomodoro FlavrSavr TM, il La Calgene introdusse sul mercato il pomodoro FlavrSavr TM, il primo cibo bio-ingegnerizzato ad ottenere l'autorizzazione alla primo cibo bio-ingegnerizzato ad ottenere l'autorizzazione alla vendita, modificato per ritardarne l'ammorbidimento vendita, modificato per ritardarne l'ammorbidimento (marcescenza) e per mantenersi sodo abbastanza da sopportare le (marcescenza) e per mantenersi sodo abbastanza da sopportare le fasi di raccolta, imballaggio e trasporto. Dal 1997 è stato ritirato dal fasi di raccolta, imballaggio e trasporto. Dal 1997 è stato ritirato dal mercato in quanto, contrariamente alle aspettative della Calgene, i mercato in quanto, contrariamente alle aspettative della Calgene, i pomodori erano spesso così morbidi e ammaccati da non poter pomodori erano spesso così morbidi e ammaccati da non poter essere venduti come prodotto fresco e gran parte delle varietà essere venduti come prodotto fresco e gran parte delle varietà FlavrSavr TM non presentavano rese accettabili né resistenza alle FlavrSavr TM non presentavano rese accettabili né resistenza alle malattie in regioni tipicamente adatte alla loro coltivazione.malattie in regioni tipicamente adatte alla loro coltivazione.

• Molti dei recenti "sogni genetici" su Molti dei recenti "sogni genetici" su elevate rese o aumentate capacità elevate rese o aumentate capacità di fissazione dell'azoto, potrebbero di fissazione dell'azoto, potrebbero risultare errate perché comportano risultare errate perché comportano interventi su complesse interventi su complesse caratteristiche multigenetiche. La caratteristiche multigenetiche. La fissazione dell'azoto, per esempio, fissazione dell'azoto, per esempio, dipende almeno da 17 geni nei dipende almeno da 17 geni nei batteri e da 50 nelle piante.batteri e da 50 nelle piante.

• Esistono pericoli associati al Esistono pericoli associati al trasferimento di un singolo gene, si trasferimento di un singolo gene, si può facilmente immaginare cosa può facilmente immaginare cosa possono comportare 50 geni. possono comportare 50 geni.

CONCLUSIONICONCLUSIONI

• Appare evidente che per gli OGM siamo Appare evidente che per gli OGM siamo davanti ad un futuro pieni di davanti ad un futuro pieni di interrogativi di varia natura e rilevanza.interrogativi di varia natura e rilevanza.

• Per una elevata percentuale di addetti Per una elevata percentuale di addetti ai lavori, scommettere su questa linea ai lavori, scommettere su questa linea di innovazione è ancora prematuro, di innovazione è ancora prematuro, pericoloso, specie se dovesse essere pericoloso, specie se dovesse essere una strada senza ritorno.una strada senza ritorno.

Woody AllenWoody Allen

Sono a casa, seduto davanti alla tv, quando il telefono Sono a casa, seduto davanti alla tv, quando il telefono suona e una voce dell'altra parte dice : " Le suona e una voce dell'altra parte dice : " Le piacerebbe essere l'uomo vodka di quest'anno ? ". piacerebbe essere l'uomo vodka di quest'anno ? ".

E io dico: "No, sono un artista e non faccio pubblicità, E io dico: "No, sono un artista e non faccio pubblicità, non sono un ruffiano, non bevo vodka e se lo facessi non sono un ruffiano, non bevo vodka e se lo facessi non berrei la vostra!". non berrei la vostra!".

E lui: "Peccato, paghiamo cinque milioni di dollari". E lui: "Peccato, paghiamo cinque milioni di dollari".

E io dico: "Attenda in linea prego, le passo il signor E io dico: "Attenda in linea prego, le passo il signor Allen". Allen".