L’insostenibile leggerezza della regolamentazione

delle piante transgeniche

The unbearable lightness of the regulation of transgenic plants

Piero MorandiniDipartimento di Bioscienze

Università di Milano

Il costo della non scienza in agricolturaIl rigetto delle colture transgeniche in Italia e in Europa

The cost of fiction vs. science in agricultureThe rejection of transgenic crops in Italy and Europe

12 Giugno 2014

Sommario

• OGM o non-OGM: cosa vuol dire?• Regolamentazione basata sul processo:

quanto è ragionevole?• Rischi: in paragone a cosa?• L’insostenibile leggerezza in versione italiana• Strategie di fuga

OGM o non OGM?

Spighette mature di avena selvatica:i semi sono già cascati a terra.

Spighette mature di avena coltivata:i semi rimangono attaccati alla spighetta. Un trattamento vigoroso (trebbiatura) è necessario per staccarli.

Pro

mot

ore

Reg

ion

e tr

ascr

itta

selvatico: ...TCATGCAATGT...

coltivato: ...TCATGAAATGT...

Differenza? 1 gene su 30.000

Idealmente il cambio di una sola base sull’intero genoma (300 milioni di basi) basta a stravolgere la riproduzione della specie

Differenza nel gene? 1 lettera su 15.000

Per migliaia di anni l’uomo ha selezionato tra le varianti offerte spontaneamente dalla natura

Il risultato di questo accumulo di mutazioni è stata la creazione delle piante coltivate a partire da quelle selvatiche

Cultivar moderna

Pomodoro selvatico

La normativa attuale: di processo non di prodotto

Direttiva 2001/18/CE del Parlamento europeo e del Consiglio del 12 marzo 2001 sull'emissione deliberata nell'ambiente di organismi geneticamente modificati

Articolo 2DefinizioniAi fini della presente direttiva si intende per:1) …2) "organismo geneticamente modificato (OGM)", un organismo, diverso da un essere umano, il cui materiale genetico è stato modificato in modo diverso da quanto avviene in natura con l'accoppiamento e/o la ricombinazione genetica naturale.Ai fini della presente definizione:a) una modificazione genetica è ottenuta almeno mediante l'impiego delle tecniche elencate nell'allegato I A, parte 1;b) le tecniche elencate nell'allegato I A, parte 2 non sono considerate tecniche che hanno per effetto una modificazione genetica;

Directive 2001/18/CE http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32001L0018

TECNICHE DI CUI ALL'ARTICOLO 2, PARAGRAFO 2 - PARTE 1Le tecniche di modificazione genetica di cui all'articolo 2, paragrafo 2, lettera a), comprendono tra l'altro:1) tecniche di ricombinazione dell'acido nucleico che comportano la formazione di nuove combinazioni di materiale genetico mediante inserimento in un virus, un plasmide batterico o qualsiasi altro vettore, di molecole di acido nucleico prodotte con qualsiasi mezzo all'esterno di un organismo, nonché la loro incorporazione in un organismo ospite nel quale non compaiono per natura, ma nel quale possono replicarsi in maniera continua;2) tecniche che comportano l'introduzione diretta in un organismo di materiale ereditabile preparato al suo esterno, tra cui la microiniezione, la macroiniezione e il microincapsulamento;3) fusione cellulare (inclusa la fusione di protoplasti) o tecniche di ibridazione per la costruzione di cellule vive, che presentano nuove combinazioni di materiale genetico ereditabile, mediante la fusione di due o più cellule, utilizzando metodi non naturali.

PARTE 2Tecniche di cui all'articolo 2, paragrafo 2, lettera b), che non si ritiene producano modificazioni genetiche, a condizione che non comportino l'impiego di molecole di acido nucleico ricombinante o di organismi geneticamente modificati prodotti con tecniche o metodi diversi da quelli esclusi dall'allegato I B:1) fecondazione in vitro;2) processi naturali, quali la coniugazione, la trasduzione e la trasformazione;3) induzione della poliploidia.

ALLEGATO I BTECNICHE DI CUI ALL'ARTICOLO 3Le tecniche o i metodi di modificazione genetica che implicano l'esclusione degli organismi dal campo di applicazione della presente direttiva, a condizione che non comportino l'impiego di molecole di acido nucleico ricombinante o di organismi geneticamente modificati diversi da quelli prodotti mediante una o più tecniche oppure uno o più metodi elencati qui di seguito sono:1. la mutagenesi;2. la fusione cellulare (inclusa la fusione di protoplasti) di cellule vegetali di organismi che possono scambiare materiale genetico anche con metodi di riproduzione tradizionali.

La normativa attuale è di processo, non di prodotto

ALLEGATO II - PRINCIPI PER LA VALUTAZIONE DEL RISCHIO AMBIENTALE ALLEGATO III - INFORMAZIONI OBBLIGATORIE PER LA NOTIFICA

Prima della coltivazione occorre ottenere un permesso sulla base di documentazione scientifica

Varietà convenzionale

Varietà transgenica

Immagini cortesia di A. McHughen (Univ. of California, Riverside)

Protein

toxin

Transcription

‘good’ phenotype

Is a process-based regulation scientifically sound?

Test case 1:loss of function mutations

Translation

Can be achieved by:-spontaneous mutation-chemical/physical mutagenesis-transposons/T-DNA-directed mutation-RNAi-Talen/ZFN/CRISPR-…

Due pesi, due misure…

http://www.basf.com/group/corporate/en_GB/news-and-media-relations/science-around-us/amflora/

Patata Amflora: l’amido consiste quasi esclusivamente amilopectina. Ottenuta nei primi anni 90 tramite antisenso contro un’isoforma di GBSS. Primi esperimenti in campo aperto 1993Prima applicazione alla EU nel 1996.Approvata nel 2010 15 anni per l’approvazione …Ritirata dal mercato nel 2012

Visser RG, Somhorst I, Kuipers GJ, Ruys NJ, Feenstra WJ, Jacobsen E. (1991) Inhibition of the expression of the gene for granule-bound starch synthase in potato by antisense constructs. Mol Gen Genet. 225:289-96.

Prime prove di campo: 1993 (vedere dossier)

http://www.gmo-compass.org/eng/gmo/db/16.docu.html

Proof of concept:

http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2009/12/super-potato.jsp

“This fall (2009), 100 tonnes of the new super potato that exclusively produces amylopectin were harvested.”

Stesso fenotipo, essenzialmente stesso genotipo (loss of function)…

Muth J, Hartje S, Twyman RM, Hofferbert HR, Tacke E, Prüfer D. (2008) Precision breeding for novel starch variants in potato. Plant Biotechnol J. 6:576-84.

Forse che queste non sono modificazioni genetiche?

Super-patata del Fraunhofer Inst.

Achievable by different mechanisms/methods:-spontaneous mutation-random mutagenesis-additional gene copies-directed mutation

HC

HC

CH2

CH3

O-

O

O HC

C

CH

CH3

O-

O

OH

HC

HC

CH3

O-

O

O

O

H2CH3C

HC

HC

CH

CH2

O-

O

NH2

CH3

H3C

-keto butirrato

piruvato

acetolattato

ALS

isoleucina

CO2

Test case 2: herbicide resistance (gain of function)

Le et al. (2010)

Mais 4,9 Mha negli USA nel 2002 (15% degli ettari totali a mais)

Colza circa 20% dei 4–5 Mha di colza in Canada nel 2000 e 2001

Riso 0,74 Mha negli USA (2010)

Girasole 0,2 Mha in Turchia (2009) (circa 30% della superficie totale)

Varietà tolleranti agli erbicidiSu

lfoni

lure

aIm

idaz

olin

oni

Soia tollerante alla sulfonilurea (STS) coltivata su 3 Mha nel 1998 in USA

Riso: tolleranza ottenuta per mutagenesi (brevetto US 5,084,082); Riso: tolleranza ottenuta per mutagenesi (brevetto US 5,084,082); la risemina del raccolto proibita per contrattola risemina del raccolto proibita per contratto

Le varietà HT convenzionali comportano gli stessi rischi (principalmente agronomici) di quelle transgeniche, ma nessuno sembra curarsene.

La transgenesi permette diverse strategie per ridurre o mitigare il flusso genico

http://www.inspection.gc.ca/english/plaveg/bio/dd/dd0344e.shtml

Varietà CLEARFIELD

(frumento) approvata dall’agenzia canadese il 20-03-2003

I. Brief Identification of Plant with Novel Traits (PNT)

Designation(s) of the PNT: CLEARFIELD™ wheat line AP602CL

Applicant: BASF Canada

Plant Species: Wheat (Triticum aestivum)

Novel Traits: Tolerance to imazamox, an imidazolinone herbicide

Trait Introduction Method: Chemically induced seed mutagenesis

Proposed Use: Production of wheat for livestock feed and human food.

E’ una varietà resistente agli erbicidi ottenuta mediante mutagenesi!

Girasole tollerante agli erbicidi

http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jan05/sunflower0105.htm

350,000 acri coltivati quest’anno negli USA

1. Cross-breeding con parenti selvatici – SI2. Flusso genico verso varietà sensibili – SI3. Usa meno erbicida – NO; ma imazamox può persistere

nel suolo. Spesso si raccomanda di non crescere varietà sensibili 21 mesi dopo l’uso dell’erbicida. Per di più, la resistenza a questo erbicida insorge velocemente, spesso dopo 4 o 5 trattamenti. Questo comporta un aumento nell’uso dell’erbicida.

4. Invasione dell’ambiente – SI , il girasole coltivato ha caratteristiche infestanti. Si trova non solo lungo le strade e i margini dei campi come la colza, ma anche distante da sorgenti di semi. Stabilisce popolazioni persistenti in ambiente selvatico

Due metodi, un risultato

E’ una varietà resistente agli erbicidi ottenuta mediante metodi classici e pertanto non è controllata per la pericolosità ambientale.

Principal Investigator Plant Trait Alternative method Stage of devel.

S. Sansavini Apple Scab resistant crossing available

L. Gilissen Apple Ipoallergenic multiple crosses available

E. Herman Soybean Ipoallergenic spontaneous mutant available

J. Helgeson-J. Jiang Potato Blight resistant crossing with wild sp. available

G. Angenent Cucumber Green petals Spontaneous available

E. Mullins Oilseed Rape Herbicide resistant Induced? available

K. Bradford Tomato Nematode resistance crossing with wild sp. available

K. Rathore Cotton Toxin reduction spontaneous mutant available

F. Zang Soybean High oleic acid TALENs available

Conventional approaches often already done or feasible

Same character has been achieved by conventional means:

For several other cases, the same character could be ‘easily’ achieved, at least in principle by some conventional method

Risks: compared to what?

Institute of Radiation BreedingIbaraki-ken, JAPAN http://www.irb.affrc.go.jp/

Campo sperimentale: 200m diametro

Sorgente Co-60 al centro 89 TBq

Uso di raggi gamma per

produrre nuove varietà

Molti metodi "innaturali" e grossolani sono stati e sono usati per creare nuove varietà

Triticale – Una nuova specie di pianta (coltivata)

X

Ibridazione

Cultura degli embrioni &duplicazione dei cromosomi

Frumento duroTriticum turgidum

SegaleSecale cereale

Triticale X Triticosecale

Il triticale, è una specie che non esisteva prima. Creata dall’uomo, presenta caratteristiche nuove e desiderabili.

photos compliments of Calvin Qualset, UC Davis

Triticale: è naturale?

1874 Il botanico scozzese A. S. Wilson incrocia frumento e segale. I semi frutto dell’incrocio sono però sterili

1937 Per mezzo della colchicina si riesce a raddoppiare il numero dei cromosomi (e quindi dei geni)

1970-80 Rilasciate le prime varietà di triticale per la coltivazione

2000 Circa 6 milioni di ettari sono coltivati oggi con triticale

Tramite ibridazione forzata, coltura di embrioni e duplicazione dei cromosomi

E’ possibile prevedere l’effetto dell’ibridazione tra frumento e segale e il raddoppio dei geni?

Cosa succede quando una spiga di un cereale coltivato cade a terra? (non disperde e dormienza ridotta)

Duplice maledizione:

Germinazione al tempo sbagliato

Affollamento e competizione

Conseguenze della sindrome?

Piante di mais "volontarie" a fine ottobre

Piante di mais volontarie a metà novembre

Alta densità di piante, già danneggiate dal freddo

Non hanno alcuna possibilità di contribuire alla prossima generazione

Quelle che non germinano ma rimangono per terra…

marciscono o sono mangiate

Una conseguenza: rischi per l’ambiente

Poisoning and Toxicology Handbookby Leikin & Paloucek 4th edition, Informa Health Care, 2007ISBN 1420044796, 9781420044799

Solanine abounds in green parts, sprouts and diseased potatos

March 27, 1925 340-341

http://depthofprocessing.blogspot.com/2009/05/are-potato-peels-nutritious.html

http://www.poppyseedtea.com/ Poppy seed tea can kill you

Put into context

Dal punto di vista scientifico NON ha senso discutere sul metodo, ma solo sul prodotto

L’unica cosa rilevante è il prodotto:è dannoso per l’uomo? Per quale motivo?è dannoso per l’ambiente? Per quale motivo?comporta benefici?

Tutte le obiezioni che possiamo fare alle piante transgeniche si applicano anche a tutte le piante sviluppate con metodi classici

Le biotecnologie e il miglioramento classico lavorano sui geni.

La modificazione genetica delle piante da parte dell’uomo va avanti da più di 10.000 anni.

Nessuna opposizione, nessuna differenza cruciale

Le principali accademie nazionali e internazionali hanno espresso pareri positivi sulla tecnologia.

Molte società scientifiche e organizzazioni internazionali (OMS, FAO) hanno concluso che in base all’evidenza scientifica pubblicata e all’esperienze accumulate in tanti anni di coltivazione commerciale, le colture non presentano rischi nuovi o differenti rispetto a quelle convenzionali e danno benefici tangibili. (per una lista incompleta)

http://users.unimi.it/morandin/Sources-Academies-societies.doc

Accademie di: USA, Brasile, Cina, India, Germania, Inghilterra, Messico, Francia, Italia, Terzo Mondo, A. Pontificia delle Scienze, Ungheria...

Some draft laws or regulations remain too long as draft

Some provisions unclear or inconsistent with EU or CPB

Severe restrictions that lack scientific basis

Some fees inhibitory for public research

High burden of information requirements without differentiation

Requests for more information that have no basis in risk assessment

Conflicting views on the interpretations of the laws and regulations between ministries, inspectorates and states

The advice of the scientific bodies is sometimes ignored

Decisions not within legal time frame or not given at all

No adjustment of regulations on the basis of experience

Unworkable conditions, e.g. validated detection in early R&D

Implementation?

As of June 1st 2014, 21 safety tested GM crops are being delayed illegally in the EU for a total of 44 years. Additional unjustifiable delays have been increasing since mid-2013, threatening the security of the EU’s food and feed supply.

A pathetic case: Italy

Apparentemente soggetta alla normativa EU De facto moratoria per la coltivazione commerciale di

eventi approvati (Mon 810) Serie infinita di leggine e norme illegali oltre a quelle

mancanti da 10 anni (regole per la coesistenza) De facto moratoria delle prove di campo a causa di

legislazione incompleta e conflitto tra ministeri (Agricoltura vs. Ambiente)

Cronistoria: http://www.camera.it/leg17/465?area=4&tema=852&OGM+e+utilizzazioni+agrarie#paragrafo4466

Produzione e importazione (IT)

Fonte: dati ufficiali FAO (http://faostat.fao.org/ )

Produzione / import = 0,47 / 4,07 = 11,5%

Da dove li importiamo?

Panelli di soia

Argentina

L’Italia non ha bisogno degli OGM?

76,3%

8,4%

15,3%

Panelli estratti da soiaextraUE

Panelli da importextraUE

Panelli estratti da soiaitaliana o UE

Totale consumoapparente

~4 M tonn.

Elaborazioni Nomisma (2004) su dati Fao e Eurostat

Grafici di Riccardo Deserti

Consumo filiere DOP29,4%

Usati per forza anche nelle produzioni DOC e DOP

In sintesi: l’Italia importa ogni anno (da diversi anni) 4 Mt di soia o derivati (panelli di soia). Fin dal 2002 le importazioni sono per oltre il 50% di prodotti transgenici. Oggi siamo al 70-99%.

Cosa ne facciamo?

ANNI

AVICOLIBOVINI  EBUFALINI

SUINI OVINI

TotalePolli dacarne

TotaleVaccheda latte

Totale Scrofe Totale Pecore

2004 572.139 504.920 6.515 1.838 8.972 725 8.106 7.255

2005 546.539 426.518 6.460 1.842 9.200 722 7.954 7.007

2006 566.773 442.445 6.341 1.814 9.280 772 8.227 7.305

2007 573.156 450.500 6.577 1.839 9.272 754 8.237 7.265

2008 599.180 470.814 6.486 1.831 9.252 756 8.175 7.210

2009 606.450 479.956 6.447 1.878 9.157 745 8.012 7.101

*Situazione al 1° dicembre degli anni considerati per bovini, bufalini, suini ed ovini; all’intero anno per gli avicoli

CONSISTENZA DEL BESTIAME DAL 2004 AL 2009* (Migliaia di capi)

Fonte: AssalzooSenza queste importazioni il nostro sistema agricolo collasserebbe

Se non fanno bene, perché importarli?

Se non sono dannosi, perché non coltivarli?

larva di piralide

Danno da piralide

Alcuni problemi

Rischi per la salute?

Infestazione da Fusarium

Accumulo di fumonisine

Mais Bt, prove di campo in Italia

Fumonisine (mg/kg)

Paese Anno Mais Bt Conv.

Italia

1997 2,0 19,8

1998 5,4 31,6

1999 1,4 3,9

1997 2,0 20,0

2005 0,05 6,0

Francia2005 0,3 6,1

2006 0,4 5,6

Turchia2001 2,5 16,5

2002 0,7 14,7

Rischi per la salute?

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spina_bifida_side.jpg

http://neuropathology.neoucom.edu/chapter11/images11/11-2al.jpg

Anencefalia - encefalocele

Esempi di difetti del tubo neurale

Esempi di difetti attribuibili alla fumonisina: spina bifida, encefalocele e anencefalia. Tutti in una sola estate e da un solo ospedale in Guatemala.Foto cortesia Dr. Julio Cabrera.

Il legame tra fumonisina, deficit di acido folico e la spina bifida è forte dal punto di vista biologico

(...relazione tra fumonisina e cancro, aumento di trasmissione dell’AIDS, crescita…)

U.S.A.

General U.S. popul.: <3Quetzaltenango: 106

Quetzaltenango has a mostly indigenous population that consumes high amounts of maize as their staple food

Mean incidence and range in incidence of various locations within the regions or countries are shown; the bar for Limpopo represents one data point.

Incidenza dei difetti del tubo neurale (NTD per 10,000 nati vivi)

Marasas et al. (2004)

Il mais Bt avrebbe immani benefici per alcuni PVS

L’opposizione non colpisce solo i consumatori occidentali. I "costi umani " della normativa nei paesi in via di sviluppo interrogano tutti (politici, imprese, ONG...).

Normativa di processo - insensata

Oggetto è una tecnologia più precisa e predicibile

Estremamente onerosa e quindi discriminatoria

Very damaging (here and abroad!)

Unbearable lightness

Ossessionata dai rischi, ignara dei benefici (72:0)

Sunrise or sunset?

Dawn of green biotechnology passed, but no sunrise in sight for Europe

Excessive regulation, sloppy implementation and illegal national rules did kill product development and public research in particular

Present regulation favours monopolyDomino effect on other countries through

cultural influence (partic. developing world). Human costs are huge (Golden rice docet)

Possibili vie (d’uscita?)

Non fare niente sperando che l’opposizione passi…

Rendere la vita ancora più difficile e normare gli altri metodi di modificazione genetica

Riformare profondamente la normativa (difficile visto che è una decisione politica)

Abide by the rule of law (dossier approval, communication of domestic laws, compliance)

Mortalità globale 2010

Causa Mortalità annuale(milioni)

Carenza di Vitamina A 1,9 – 2,8

HIV/Aids 1,8

Tuberculosi 1,4

Malaria 0,7

Sorgente: WHO e UN (2010)

La carenza di Vitamina A causa

Xeroftalmia

Principale causa di cecità infantile1

1 Bulletin WHO 2001 79 (3) 214

Vitamina A (Retinolo)

Informazione sugli interventi “traditionali“ per ridurre la VAD si trovano al sito ‘Sight and Life‘

1. Distribuzione di pillole di vitamina A. L‘OMS investe 90-100 millioni di $ all‘anno in questo approccio.

2. “Educazione“ per una dieta diversificata.

3. Creazioni di orti domestici.

4. Promozione di piante ricche in pro-vitA.

Nonostanti questi approcci tradizionali, ci sono tuttora 6.000 morti al giorno e 500.000 ciechi ogni anno.

www.sightandlife.org

Gli interventi tradizionali sono utili ma insufficienti

Fitoene Sintasidal narciso

Fitoene Desaturasi

da un batterio

Paine, et al., (2005)

Narciso Mais

Golden rice 2

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

donne bambini

Golden Rice 1

Plant Sources

Animal source

Dose giornaliera raccomandata (OMS) in%

(H Bouis, 2005, unpublished.)

Anche con piante basso contenuto di provitamina A (2 g) )una dose normale è sufficiente.

Quanta provitamina A contiene il Golden Rice e quanto riso dovrebbe mangiare la gente al giorno?

Riso con 2 g di provitamina A

funziona nelle foglie di riso

Dobbiamo attendere una mutazione che lo accumuli

nel chicco?

Per quanto?

Pomodoro

Limone

Carota

Mais

Peperone

Full bibliography of the open source volume of NEW BIOTECHNOLOGY, Elsevier 27/5, p. 445-718, November 30, 2010

All published papers, statements and conference presentations in: http://www.sciencedirect.com/science/issue/43660-2010-999729994-2699796

It must be understood, that statements by the participants regarding the event do not constitute the opinion of the Vatican or the Pontifical Academy of Sciences.

The official information, beyond any interview, is laid out in the English version of the ‚Statement’ agreed upon unanimously by all participants http://www.ask-force.org/web/PAS-Statement-English.pdf and in additional 15 world languages,

see link above For interviews contact Prof. em. Ingo Potrykus ingo@potrykus.ch or Prof. em. Klaus Ammann, klaus.ammann@ips.unibe.ch

or anybody else from the participants list: http://www.ask-force.org/web/Participants-List-2010.pdf

Pubblicità - Progresso

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Numero di richieste di prove di campo nella EU

Source: Grüne Gentechnik: Deutlich weniger Freilandversuche in Deutschland und Europa http://www.transgen.de/aktuell/1620.doku.html

Num

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