• La strategia che gli esseri umani usano per sopravvivere è diversa da quella degli altri esseri viventi. Mentre gli animali si modificano per adattarsi ai cambiamenti ambientali, l’uo­mo progetta il cambiamento dell’ambiente, usando stra­tegie e strumenti che costituiscono le cosiddette tecnologie. Quando parliamo di MANIPOLAZIONI GENETICHE ci riferiamo all’operare dell’ingegneria genetica e della biotecnologia, e cioè alle tecniche di analisi e modificazione del patrimonio genetico di un organismo per ragioni di utilità tecnica, scientifica e clinica. Con il termine generico di ingegneria genetica (più propriamente tecnologia del DNA ricombinante) si fa riferimento ad un insieme molto eterogeneo di tecniche che permettono di isolare geni, clonarli, introdurli e esprimerli in un ospite eterologo (differente dall'ospite originale). Queste tecniche permettono di conferire caratteristiche nuove alle cellule riceventi. Le cellule così prodotte sono chiamate ricombinanti. L'ingegneria genetica permette anche di alterare la sequenza di DNA del gene originale e di produrne uno più adatto a rispondere ad esigenze specifiche, come avviene ad esempio per quanto riguarda gli OGM.

Il primo passo di tali tecniche di manipolazione dei geni è stato certamente la scoperta degli enzimi di restrizione, per la quale WernerArber, Daniel Nathans e Hamilton Smithricevettero il Premio Nobel per la Medicina nel 1978.Il processo avviene in varie fasi:

• estrazione di DNA da cellule eucariote e procariote

• frammentazione delle molecole di DNA in segmenti più corti

• identificazione e separazione dei diversi frammenti isolati in cellule ospiti, spesso diverse dalle cellule da cui proviene il DNA isolato.

Le cellule ospiti con genoma manipolato possono esprimere i geni estranei, possono anche riprodursi e fungere da sistemi di amplificazione del gene stesso.

Per estrarre il DNA bisogna rompere le cellule trattandole con sostanze litiche e detergenti. Le molecole di DNA, separate dalla miscela di cellule con tecniche purificanti, vengono tagliate in frammenti più piccoli.

Per effettuare ciò si utilizzano enzimi di restrizione, o endonucleasi di restrizione. Esse non tagliano la doppia elica a caso, bensì agiscono in sequenze bersaglio di nucleotidi creando delle estremità appiccicose/coesive (che contengono delle sequenze palindrome). Il taglio avviene mediante idrolisi. Si ottengono un numero variabile di filamenti di DNA di lunghezza variabile, legato alla presenza di sequenze bersaglio che si trovano nei plasmidi. I frammenti di DNA plasmidico e quelli di DNA eucarioticovengono legati insieme grazie alle sequenze coesive con l’intervento di DNA ligasi. I suddetti enzimi di restrizione associati ad una classe di molecole note come ligasi, costituiscono il primo vero kit delle tecnologie del DNA ricombinante. Tale espressione è spesso usata per intendere le varie tecniche utilizzate dall'ingegneria genetica.Il termine più corretto per identificare un organismo con informazioni genetiche di provenienza esterna è organismo transgenico. Nel linguaggio comune sono utilizzati anche organismo geneticamente modificato o geneticamente ingegnerizzato.

Progetto Genoma Umano (HGP, acronimo di Human Genome Project) è stato un progetto di ricerca scientifica internazionale il cui obiettivo principale era quello di determinare la sequenza delle coppie di basi azotate che formano il DNA e di identificare e mappare i geni del genoma umano (previsti circa 200000, trovati circa 20-25000) dal punto di vista sia fisico sia funzionale. Il progetto è stato completato il 22 giugno 2000 dal Genome Bioinformatics Group della UCSC, composto da Jim Kent (laureando in biologia molecolare, cellulare e dello sviluppo), Patrick Gavin, Terrence Furey e David Kulp.

Il progetto ha avuto inizio nel 1990 sotto la guida di Jamelia D. Wilkinson presso i National Institutes of Health degli Stati Uniti. La prima bozza del genoma è stata rilasciata nel 2000 mentre quella completa si è avuta nel 2003 e ulteriori analisi sono ancora in corso di pubblicazione. Un progetto parallelo e indipendente dal governo è stato condotto dalla Celera Genomics.

La maggior parte del sequenziamento sponsorizzato dal governo americano è avvenuta in università e centri di ricerca degli USA, del Regno Unito, del Canada e della Nuova Zelanda. La mappatura dei geni umani è un passo importante per lo sviluppo di medicinali e trattamenti medici.L'obiettivo principale del Progetto Genoma Umano è quello di comprendere la funzione dei geni appartenenti al genere umano. Il progetto ha inoltre studiato vari altri organismi non umani quali il batterio Escherichia coli, il moscerino della frutta Drosophilamelanogaster e il topo da laboratorio. A tutt'oggi è uno dei maggiori progetti di ricerca svolti nell'ambito della scienza moderna. Originariamente il Progetto Genoma Umano aveva l'obiettivo di mappare i nucleotidi contenuti in un genoma umano aploide di riferimento (oltre tre miliardi). Altri gruppi, tra i quali l'International HapMap Project, Applied Biosystems, Perlegen, Illumina, JCVI, Personal Genome Project e Roche-454, hanno annunciato di voler estendere il progetto ai genomi umani diploidi.Il "genoma" di qualsiasi individuo (tranne quello dei gemelli monozigoti e degli organismi clonati) è unico; mappare quindi il "genoma umano" significa fare il sequenziamento delle variazioni multiple di ciascun gene. Il progetto non ha studiato il DNA intero contenuto nelle cellule umane; alcune zone eterocromatiche (l'8% del totale circa) non sono ancora state sequenziate.

Per portare a termine la ricerca si è lavorato sul DNA offerto da un certo numero di donatori selezionati con criteri di rappresentatività statistica. Nel 2011 è stato portato a termine e il primo essere umano a cui è stato decodificato il genoma è stato James Watson.

Principali scoperte del Progetto Genoma Umano

• Gli esseri umani hanno circa 24.000 geni, più o meno lo stesso numero di quelli dei topi e il doppio di quelli di alcune specie di vermi. La comprensione dell'espressione di questi geni potrà fornire degli indizi sulle cause di alcune malattie.

• Tutte le etnie umane sono uguali al 99,99%, quindi le differenze razziali sono geneticamente insignificanti.

• La maggior parte delle mutazioni genetiche avviene nel maschio della specie, il quale è quindi da considerare un agente del cambiamento. I maschi hanno quindi una responsabilità maggiore nella trasmissione delle anomalie genetiche e nell'evoluzione della specie.

• La genomica ha portato a progressi nel campo dell'archeologia genetica e ha migliorato la nostra comprensione di come ci siamo evoluti in quanto esseri umani e di come ci siamo separati dai primati 25 milioni di anni fa. Ci aiuta anche a conoscere il funzionamento del nostro corpo, compreso il mistero del funzionamento del gusto.

Sebbene la conclusione del Progetto Genoma Umano abbia portato una vera e propria rivoluzione nel mondo delle scienze biologiche, ponendo fine di fatto all'era dellagenomica, rimangono tuttora numerose sfide che attendono la ricerca in questo campo. Il sequenziamento dell'intero genoma umano, oltre a quello di numerose altre specie viventi, ha infatti reso estremamente semplice, se non banale, ottenere informazioni sulla composizione di un gene o di un segmento di DNA: i miliardi di nucleotidi finora sequenziati, infatti, sono largamente disponibili nelle banche dati presenti su internet.

Le sfide della post-genomicaLa sfida più grande che la ricerca sta raccogliendo in questi anni di post-genomica consiste nell'individuazione e nella caratterizzazione dei prodotti proteici di ogni gene. Quello della cosiddetta proteomica, dunque, è un compito ben più complesso, essendo meno meccanico del mero sequenziamento del DNA. La rivisitazione che il dogma centrale della biologia molecolare ha subito in questi anni, complica ulteriormente le cose. Oggi appare infatti chiaro che la classica definizione "un gene, un trascritto, una proteina" appare quantomeno insufficiente, se non sbagliata. Esistono infatti numerosi geni che, trascritti, vanno incontro a splicing alternativo. Esistono numerosi trascritti di RNA che non vengono a loro volta tradotti. Non esiste nemmeno una cifra certa dei geni presenti nel genoma umano: le stime proposte al termine del sequenziamento del genoma (circa 30-40 000 geni) sono state ridotte a circa 25 mila.Per tutti questi motivi, l'era post-genomica si sta notevolmente specializzando. Oltre alla già citata proteomica (che studia il proteoma, l'incredibile numero di proteine e le loro interazioni), si stanno diffondendo la trascrittomica, la metabolomica ed una gran quantità di -omics (dall'originale inglese della terminazione -omica).

Fino a 50 anni fa dunque si trattava solo di strumenti progettati e costruiti utilizzando la materia inanimata. Con il progredire della ricerca genetica e delle biotecnologie, si è cominciato invece a utilizzare gli esseri viventi, uomini compresi, come strumenti per modificare l’ambiente. Intervenendo sul patrimonio genetico di un organismo, si rende l’organismo stesso capace di fare ciò che prima richiedeva l’uso di uno strumento esterno. Se un tempo per proteggere un ortaggio dai parassiti si usavano i pesticidi, oggi si modifica un gene che lo rende resistente agli attacchi degli insetti stessi. I malati di diabete si curavano con l’insulina estratta dai suini, più costosa e meno tollerata, oggi l’insulina viene fabbricata in laboratorio, isolando il gene responsabile della sua produzione. A prima vista l’uso delle biotecnologie pare essere molto vantaggioso: piante e animali più forti permetterebbero di produrre più cibo e di affrontare, per esempio, il problema della fame nei paesi poveri; numerose sarebbero le applicazioni in campo medico, dalla prevenzione delle malattie, alla produzione di farmaci,fino ai trapianti. Numerose sono però le riserve relative sia alla manipolazione genetica in sé, sia ai suoi possibili utilizzi.

La scienza stessa invita alla cautela nell’utilizzo di queste tecniche, da un lato perché non si è ancora in grado di prevederne le conseguenze sull’ambiente, sulla società, sugli stessi esseri umani, dall’altro perché i problemi etici che sorgono sono di non poco conto.Già la possibilità di conoscere il patrimonio genetico di un essere umano solleva una questione morale Se e vero infatti che queste informazioni potrebbero favorire un individuo per esempio nella prevenzione di una malattia e altrettanto vero che potrebbero danneggiarlo se fossero usate, per esempio, o da un datore di lavoro nel decidere di un’assunzione, o da un assicuratore nel definire il valore di una polizza.

Inoltre intervenire sul DNA e modificarlo per selezionare le caratteristiche che rendono una specie più desiderabile o “migliore”, può portare a un impoverimento della diversità: una volta selezionata la specie di pomodori più conveniente rispetto alla resistenza ai parassiti e alla resa economica, si tenderà a produrre solo quella. Per non parlare della tentazione, che più volte si è affacciata nella storia, di selezionare individui umani “perfetti”, naturalmente secondo criteri simili a quelli usati per scegliere il colore di una parete o acquistare un paio di scarpe, cioè del tutto personali, relativi e opinabili. Le tecniche di manipolazione genetica pongono poi una serie di problemi che emergono chiaramente quando se ne considerano le diverse finalità di utilizzo in campo medico.Questo significa, fra l’altro, che, come ogni strumento, anche la maggior parte di queste tecniche di per sé non è né buona né cattiva, ma che è piuttosto l’uso che se ne fa a renderle o buone o cattive. Vediamo dunque le diverse finalità.

Finalità diagnostiche: sono proprie delle tecniche che attraverso la “lettura” del DNA individuano possibili malattie e malformazioni. Tre sono le principali: i test di identità genetica, utilizzati, ad esempio, per l’attribuzione di paternità o nelle indagini di polizia; la diagnosi genetica prematrimoniale e preconfezionale, che serve, nel caso di malattie ereditarie, a stabilire eventuali rischi legati alla procreazione; diagnosi prenatali, cioè tutte le tecniche usate per verificare lo stato di salute del feto. Se riflettiamo ci rendiamo conto che la liceità di tutte queste tecniche dipende solo dallo scopo per il quale sono utilizzate. Nel caso delle diagnosi prenatali, per esempio, i problemi morali sono relativi non alla possibilità di sapere se un feto è sano, ma alla legittimità di usare questa conoscenza per decidere di sopprimere un feto non perfettamente normale o malato.Finalità terapeutiche: il giudizio sulle tecniche utilizzate per produrre ormoni come l’insulina e l’interferone, utili nella cura di varie malattie, fra le quali il diabete, è sicuramente positivo. I problemi sorgono quando si utilizzano cellule staminali che provengono da embrioni umani: se riconosciamo che l’embrione è un essere umano fin dal concepimento non possiamo accettare che si causi la morte di un essere umano (l’embrione) per salvarne un altro.

Finalità migliorative: si tratta di manipolazioni del patrimonio genetico non per fini diagnostici o curativi ma di miglioramento dell’umanità o di una particolare popolazione umana. L’eugenetica è una tentazione pericolosa che nasconde una volontà di dominio sulla base della discriminazione razziale. A coloro che difendono la bontà di un miglioramento genetico non può non essere ricordata l’aberrazione della Shoàavvenuta ai danni della popolazione ebraica durante la Seconda guerra mondiale. Il giudizio è pertanto negativo perché si arriverebbe al dominio biologico e alla disuguaglianza razzista.

BuddhismoIl mondo buddhista non ha espresso un’opinione uniforme riguardo le biotecnologie, preferendo rimandare la decisione ai singoli casi e alle coscienze individuali.ConfucianesimoIl confucianesimo si astiene da giudizi diretti sulle biotecnologie Possiamo pero osservare che il richiamo alla realizzazione di una vita armonica, personale e sociale, attraverso azioni giuste, rispettose e conformi all’ordine universale, valga come indicazione anche per le questioni relative alla scienza.

IslamL’atteggiamento dell’islam nei confronti delle

biotecnologie è generalmente positivo, se pur con qualche riserva. Le tecniche di manipolazione genetica sono considerate lecite, ma solo se non causano danni né di carattere fisico, né di carattere morale.EbraismoLa comunità ebraica, e in particolare i rabbini, hanno

posizioni discordanti in merito alle biotecnologie. Alcuni affermano l’assoluta legittimità delle manipolazioni genetiche sulla base del brano biblico che recita:”Dominate sui pesci del mare e sugli uccelli del cielo e su ogni essere vivente che striscia sulla terra” (Gn 1,28). Altri ritengono che vadano operate delle distinzioni fra le diverse tecniche e i diversi scopi, altri ancora le condannano tutte..

Cristianesimo

La posizione delle chiese cristiane è tutt’altro che uniforme. Le Chiese protestanti hanno un atteggiamento di maggior apertura nei confronti delle biotecnologie. Il loro utilizzo è consentito a patto che non sia messa in pericolo la vita degli uomini. Mentre le riflessioni della Chiesa protestante sono fatte sulla base di considerazioni puramente umane, la Chiesa ortodossa, adottando una prospettiva religiosa, condanna le biotecnologie perché interferiscono con l’opera creatrice di Dio. Anche la Chiesa cattolica rivendica il primato dell’azione creatrice di Dio e afferma la sacralità della vita umana.”L’uomo è chiamato a una pienezza di vita che va ben oltre le dimensioni della sua esistenza terrena, poiché consiste nella partecipazione alla vita stessa di Dio. L’altezza di questa vocazione soprannaturale rivela la grandezza e la preziosità della vita umana anche nella sua fase temporale. La vita nel tempo, infatti, è condizione basilare, momento iniziale e parte integrante dell’intero e unitario processo dell’esistenza umana. Nello stesso tempo, proprio questa chiamata soprannaturale sottolinea la relatività della vita terrena dell’uomo e della donna. Essa, in verità, non è realtà ultima, ma penultima; è comunque realtà sacra che ci viene affidata perché la custodiamo con senso di responsabilità {...]“ (Giovanni Paolo Il, Evangelium Vitae, 2).

Sulla base di questi principi la Chiesa oppone un chiaro rifiuto a tutte quelle tecniche che non solo offendono la dignità dell’uomo, ma che celano anche la presunzione di sostituirsi a Dio, modificando ciò che in realtà rivela il progetto divino.“È illusorio rivendicare la neutralità morale della ricerca scientifica e delle sue applicazioni. D’altra parte, i criteri orientativi non possono essere dedotti né dalla semplice efficacia tecnica, né, peggio ancora, dalle ideologie dominanti. La scienza e la tecnica richiedono, per il loro stesso significato intrinseco, l’incondizionato rispetto dei criteri fondamentali della moralità; devono essere al servizio della persona umana, dei suoi inalienabili diritti, del suo bene vero e integrale, in conformità al progetto e alla volontà di Dio.” (Catechismo della Chiesa cattolica, n. 2294).