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Intenzioni e finalità del seminario
La struttura tradizionale per la valutazione e la gestione del rischio, concepita dagli esperti per essere applicata ai prodotti chimici, implica una progressione metodologica attraverso una rigorosa sequenza di passaggi analitici. Comunque, i fenomeni biologici ed ecologici correlati ai rilasci ambientali non si adattano facilmente a questo approccio quantitativo, poiché l'attuale percezione della complessità dei fenomeni è limitata e vi è scarsità di dati sostanziali. Inoltre, la Valutazione del Rischio Ambientale (VRA) solitamente identifica effetti diretti e indiretti sull'ambiente, ma fa limitato riferimento alla salute umana.
Per questo motivo il Centro Europeo per l'Ambiente e la Salute dell'OMS - Divisione di Roma, ha organizzato il seminario "Rilascio di Organismi Geneticamente Modificati nell'Ambiente: è un Pericolo per la Salute Umana?", con lo scopo di correlare, nell'identificazione del pericolo associato agli Organismi Geneticamente Modificati (piante e microrganismi), i componenti ambientali e della salute.
Le categorie di pericolo, associato al rilascio nell'ambiente degli Organismi Geneticamente Modificati, di cui hanno trattato i partecipanti al seminario e di cui si sarebbero identificati od esclusi gli effetti sulla salute umana, si sono limitate alle seguenti:
· alterazione del pool genetico;
· alterazione della struttura e della funzione dell'ecosistema;
· sviluppo di resistenze.
Le seguenti categorie si sono escluse per definizione dall'obiettivo del seminario:
· conflitto di interessi;
· responsabilità legale dei danni;
· problemi relativi al commercio internazionale ed ai pericoli economici;
· pericoli socio-economici.
Termini di riferimento del Seminario
A coloro che hanno preso parte al seminario si è chiesto di:
· di recensire lavori scientifici, specialmente nel campo del flusso genico;
· di fornire supporto scientifico al Centro Europeo per l'Ambiente e la Salute dell'OMS - Divisione di Roma in relazione ai potenziali pericoli per la salute umana dovuti al rilascio ambientale di Organismi Geneticamente Modificati, prendendo in considerazione il lavoro svolto da autorità accademiche, nazionali, OMS, FAO ed altre organizzazioni internazionali ed altri rilevanti fora internazionali;
· di recensire dei criteri guida per la caratterizzazione del pericolo fra le strategie esistenti di Valutazione del Rischio per la Salute Ambientale in relazione agli Organismi Geneticamente Modificati, focalizzando la componente salute umana e considerando le strategie di valutazione del rischio basate sulla elaborazione di scenari;
· di indicare delle raccomandazioni in merito alla ulteriore necessità di approfondire la ricerca e di definire la priorità dei criteri guida per la caratterizzazione del pericolo nell'ambito della Valutazione del Rischio.
LE SESSIONI SCIENTIFICHE DEL SEMINARIO
Attività delle Organizzazioni Internazionali (OMS, FAO, UNEP, ICGEB, OECD) inerenti le Biotecnologie
Una prima sessione del seminario è stata dedicata alle attività inerenti le biotecnologie delle Organizzazioni Internazionali. I rappresentanti degli Uffici Generali della World Health Organization (WHO), Food Safety Programme (FOS); della Food and Agriculture Organization (FAO); del United Nations Environment Programme (UNEP); del International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB); della Organization for the Economic Cooperation and Development (OECD) sono stati invitati a presentare le loro attività.
Sulle rispettive pagine web si possono consultare le recensioni aggiornate delle loro attività:
WHO/FOS: http://www.who.int/fsf/GMfood/index.htm
FAO: http://www.fao.org/sd/rtdirect/rtre0034.htm
UNEP: Convention on Biological Diversity - UNEP secretariat: http://www.biodiv.org/
ICGEB: http://www.icgeb.trieste.it/biosafety/
OECD: http://www.oecd.org/subject/biotech/
SESSIONE A) VALUTAZIONE DEL RISCHIO
"I fondamenti della Valutazione del Rischio Ambientale degli OGM su base scientifica"
(presentato da Othmar Kaeppeli)
Riassunto
La valutazione del rischio ambientale è stata a lungo tradizionalmente applicata a numerosi sistemi tecnici (come la chimica o la energia nucleare). Buone misure di sicurezza industriale e codici di sicurezza ingegneristica hanno condotto allo sviluppo e all'applicazione di approcci sistematici, di metodologie e di strumenti per la Valutazione del Rischio Ambientale. Un processo di valutazione del rischio generalmente implica i passaggi seguenti: (1) descrizione del sistema, (2) identificazione dei pericoli, (3) sviluppo di scenari accidentali, (4) stima delle conseguenze, (5) stima della probabilità che accadano eventi pericolosi, (6) stima del rischio in termini sia di conseguenze che di probabilità, e (7) valutazione del rischio con riferimento a stabiliti criteri del rischio o ad obiettivi di protezione.
Quando la metodologia di valutazione del rischio effettuata in aree tecniche ben collaudate (come la chimica, l'energia nucleare) si applica alla valutazione dei rischi ambientali dovuti alle piante transgeniche, sono possibili le seguenti considerazioni:
1. Minuziose analisi del sistema indicano che meccanisticamente, l'inserzione di un gene comprende quei meccanismi di variazione genomica che avvengono notoriamente anche con le altre tecniche di incrocio, in particolare con i metodi di biotecnologia vegetale che costituiscono le basi dell'ingegneria genetica.
2. Grazie alla similarità dei meccanismi, i rischi relativi alle piante transgeniche si possono considerare inclusi nell'ambito più noto del rischio associato anche ad altre tecniche di incrocio. Si è dunque raggiunto un importante criterio per la validità della valutazione comparativa del rischio.
3. Per quanto concerne l'analisi del rischio relativo all'introduzione intenzionale di caratteristiche (effetti bersaglio = target effects), un utile strumento è quello del metodo che utilizza gli scenari di previsione. Si possono prendere decisioni sull'accettabilità dei pericoli in modo sistematico e trasparente con l'aiuto di scenari di riferimento basati ad esempio sulle tecnologiche alternative. In questo modo i livelli di rischio accettabile si possono discutere su base razionale.
4. Gli effetti non voluti si gestiscono con le tradizionali strategie di controllo degli incroci. Inoltre dai progressi in ecologia e biologia molecolare, continuamente si sviluppano migliori capacità di identificazione dei pericoli e conoscenze delle interazioni ambientali.
5. Nella realtà, nei sistemi che si auto-riproducono la probabilità è ad un livello differente in confronto a quello dei sistemi non viventi. Quindi, quando si tratta di Organismi Geneticamente Modificati, la potenzialità del danno dovrebbe essere il criterio primario per le valutazioni di accettabilità del pericolo.
Discussione/Argomenti emersi
· C'è stato accordo generale sul fatto che la valutazione del rischio può essere effettuata solamente su una base "caso per caso", perché i rischi sono correlati alle caratteristiche ed agli elementi genetici (per esempio marcatori = markers) introdotti.
· Alcuni partecipanti hanno espresso dei dubbi sulla similarità meccanistica tra i meccanismi della variabilità genomica che avvengono naturalmente e l'inserzione dei geni mediante ingegneria genetica. Comunque, la tecnica di biologia molecolare si evolve, il che rende possibile identificare il polimorfismo genetico ed i meccanismi fondamentali coinvolti nella variazione somaclonale. In particolare sono state identificate, come forme di instabilità genomica, le inserzioni e le delezioni.
· La valutazione comparativa del rischio può essere, in un primo approccio, collegata all'incrocio convenzionale. Ma, di volta in volta che si accumulano conoscenze sulle interazioni ecologiche, potrebbe essere necessario sviluppare dei confronti con un modello multiplo.
· Si dovrebbe dare priorità ad una valutazione del rischio orientata verso il danno, perché il significato di probabilità in un sistema vivente non è lo stesso in uno non vivente. Inoltre, le considerazioni estese al danno spesso sono trascurate. Talvolta i rischi sono persino attribuiti ai processi biologici implicati, come ad esempio il flusso del polline, che di per sé non rappresenta un rischio. Il rischio dipende dai geni coinvolti e dal potenziale danno associato alla loro dispersione.
· E' emerso l'argomento casualità dell'incrocio convenzionale rispetto alla casualità dell'ingegneria genetica. I meccanismi responsabili della variabilità genetica sono tutti indiretti e casuali. Attualmente, questo è vero anche per l'inserzione di un gene mediante l'ingegneria genetica. Il sito di inserzione, comunque, può essere determinato dopo che l'inserzione stessa ha avuto luogo.
· Un approccio sistematico alla Valutazione del Rischio permette una migliore identificazione della ricerca associata al rischio, poiché è evidente che manca la conoscenza adeguata per una Valutazione del Rischio. I partecipanti hanno insistito ripetutamente sulla necessità di una ricerca su temi particolari.
"Esperienze attuali con la Valutazione del Rischio Ambientale (VRA)"
(presentato da Guy van den Eede)
Riassunto
1. L'attuale stato dell'arte nel campo della Valutazione del Rischio Ambientale (VRA) per gli OGM non permette di elaborare metodologie uniche, standardizzate e convalidate per effettuare valutazioni quantitative del rischio. Oggi, le VRA per gli OGM si basano su un misto di dati qualitativi e quantitativi (qualcuno) in quanto derivano dall'applicazione di modelli, dall'esperienza e dal buon senso. Sulla base di questi dati, i metodi correnti utilizzati per la VRA degli OGM fanno affidamento su un buon giudizio scientifico e sul senso comune per valutare la combinazione di fattori che potrebbero contribuire ad un rischio. Sebbene i metodi attuali non si sforzino di raggiungere una precisione matematica, essi sono scientificamente solidi e coerenti nella misura in cui l'informazione di base ed i dati sono assemblati e/o elaborati in maniera conforme. Di conseguenza, si può prevedere che nel futuro la comparazione fra Valutazioni di Rischio Ambientale diverrà sempre più quantitativa una volta che ci sarà una base migliore di dati e che si adotteranno le altre raccomandazioni fatte in questo rapporto.
2. Quelli che seguono potrebbero essere considerati come elementi chiave nel processo di valutazione del rischio:
i. Il parere dell'esperto.
Il parere dell'esperto dovrebbe essere pienamente preso in considerazione nel processo di VRA per quanto concerne gli OGM.
ii. Generazione di dati.
Recensioni di elevato livello e dati sperimentali offrono le basi per le fasi decisionali. I dati dovrebbero essere raccolti e prodotti in modo tale che possano essere interpretati da un modello orientato sui pericoli e sui danni (HH = hazard harm). C'è la necessità di collezionare e di accumulare sistematicamente una serie di informazioni studiate in modo approfondito così che i pericoli e i danni, e la concomitante analisi del rischio, si possano interpretare su una base accettata a livello internazionale. C'è bisogno anche di stabilire quale serie minima di dati si debba richiedere (per esempio fornire l'intera sequenza di DNA) e gli esperti dovrebbero mettersi d'accordo sulle metodologie da applicare per l'analisi dei dati (per esempio analisi e valutazione delle ORF (Open Reading Frames = Sequenze Genetiche Codificanti) previste ed impreviste.
iii. Comuni metodologie di valutazione del rischio.
Si dovrebbe fornire una guida appropriata per eseguire la VRA per gli OGM, con particolare riguardo all'identificazione dei rischi. Si dovrebbero elaborare delle liste di controllo, per la valutazione del rischio, sufficientemente dettagliate e flessibili per guidare gli esperti attraverso il processo.
3. Non esistono protocolli attendibili per la valutazione della sicurezza riguardanti l'intera varietà dei generi alimentari. Nel 1993, l'Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico, OCSE (OECD), ha introdotto il concetto di sostanziale equivalenza secondo il quale il cibo convenzionale e quello geneticamente modificato devono essere comparati dal punto di vista della tossicità e delle qualità nutrizionali. Questo concetto è stato introdotto anche nella legislazione Europea dove viene usato sia per definire le metodologie di valutazione del rischio che i requisiti dell'etichettatura. Quando si valuta l'impatto sulla salute umana ed animale, i seguenti elementi richiedono una specifica attenzione:
- Allergenicità;
- Effetti tossici intenzionali e non (sia diretti che indiretti);
- L'inserimento di più caratteristiche (attraverso trasferimento genico o attraverso mezzi fisici) destinate ad essere mantenute, in quanto utili ad uno scopo particolare.
Discussione/Argomenti emersi
· La valutazione del rischio ambientale (VRA) per gli OGM è ancora lontana dal fornire una metodologia standardizzata che si basi su dati di probabilità dell'evento e sui dati provenienti dalle analisi degli effetti ambientali.
· Un gran numero di prove in campo sono stati condotti su piccola scala in tutto il mondo, ma gli esperimenti non sempre hanno contribuito ad una migliore considerazione sulla valutazione del rischio per le applicazioni commerciali di OGM.
· Per la valutazione delle applicazioni delle biotecnologie si è invocata un'equilibrata considerazione sia dei possibili rischi associati che dei benefici sociali, percepiti in modo da tenere conto delle preoccupazioni della maggior parte del pubblico.
· A seconda delle circostanze, coloro che valutano il rischio potrebbero prendere in considerazione le differenze intellettuali e/o cognitive tra le parti e gli amministratori coinvolti nel processo decisionale, e preparare la relazione sul rischio in modo conforme.
· Il fattore chiave è l'identificazione dei pericoli/danni possibili (hazards/harms = H/H). La stima della frequenza con cui si verificano i pericoli e la stima delle rispettive intensità sono rilevanti per i rilasci su piccola scala, ma insignificanti per i rilasci commerciali.
· I partecipanti hanno discusso del monitoraggio posteriore al rilascio (incluso lo sviluppo di appropriati protocolli). Contro l'opinione della maggioranza, uno dei participanti, considerando l'attuale vuoto di conoscenza su molti argomenti, ha espresso il parere secondo cui il monitoraggio posteriore al rilascio è una pessima scelta per sciogliere i dubbi sulla sicurezza. Gli OGM si autoreplicano e, una volta rilasciati nell'ambiente, non potranno mai essere recuperati, nel caso in cui sorga un problema. Quindi, prima che avvenga un rilascio, si devono trovare le risposte ai diversi interrogativi sulla sicurezza che ancora non sono chiari. Il monitoraggio posteriore al rilascio non può rispondere alle preoccupazioni legate alla sicurezza, può solo aiutare ad identificare i problemi senza offrire una soluzione.
"Valutazione dell'Impatto sulla Salute (VIS)"
(presentato da Mike Joffe)
Riassunto
Al presente, non ci sono evidenze, o se presenti sono poche, su cui si potrebbe basare una Valutazione dell'Impatto sulla Salute. Da un lato ci sono le ansietà, riguardanti, per esempio, i possibili effetti sulla salute della Somatotropina Bovina (BST), mentre dall'altro molti scienziati sostengono che gli alimenti geneticamente modificati sono sostanzialmente equivalenti a quelli naturali, ad eccezione delle conseguenze indotte dal gene inserito. E' possibile, comunque, profilare una struttura nella quale si potrebbero adattare le prove, una volta disponibili, e guidare la ricerca con lo scopo di ottenere tali evidenze. La VIS è un metodo strutturato per valutare e migliorare le conseguenze sulla salute di progetti e di politiche appartenenti a settori non della salute. Come processo, la VIS deve coinvolgere gli organi amministrativi chiave e far riferimento allo sviluppo della politica. Come procedura tecnica, la VIS ha un'ampia visione che include i benefici tanto quanto i pericoli e prende in esame un intervallo di determinanti che includono, per esempio, gli effetti di un progetto capitale sulle necessità legate ai trasporti e su quelle legate all'impiego/formazione. I sottogruppi delle fasce più deboli della popolazione hanno bisogno di un'esplicita considerazione. Nell'area della VIS lo sviluppo di metodologie è ancora in corso. Un approccio è considerare il modello standard di Valutazione del Rischio a quattro-stadi ed ampliarlo studiando gli effetti sui livelli di esposizione di un numero di scelte politiche, che è l'elemento variabile tra i quattro.
Tra gli esempi di VIS riportati sono stati inclusi: - la nuova pista di decollo dell'Aereoporto di Manchester, che è stata efficace in termini di metodo; - l'armonizzazione della tassa UE sul tabacco, che è stata più che altro un esercizio tecnico; - ed un modello, concepito per valutare gli effetti sulla salute relativi alla riduzione di inquinamento a Westminster (Londra centro).
Discussione /Argomenti emersi
· Alcuni partecipanti hanno condiviso l'opinione secondo cui la valutazione si dovrebbe sempre considerare in relazione ad altre opzioni politiche.
· E' emersa la questione per cui i benefici e/o i rischi di una politica spesso ricadono in modo differente sui sottogruppi della popolazione. Per esempio, una pista di decollo in più reca beneficio ai viaggiatori, che godono di una condizione economica relativamente buona, ma non avvantaggia i residenti locali che sono di solito più disagiati economicamente.
· C'è sempre un contesto socio-economico.
· Si è rilevato che, quando si valuta il rischio, il fatto che alcuni paesi manchino di un servizio sanitario pubblico, è un importante fattore da tenere in considerazione.
· E' stata messa in dubbio l'efficienza/inefficienza dell'attuale sistema di approvazione/controllo. Alcuni pericoli inattesi non sono stati inclusi nell'attuale sistema di approvazione e controllo, come ad esempio l'allergia dovuta alla noce, conseguente all'inserzione di un gene per una proteina non allergizzante estratta dalla noce del Brasile ed inserita nella soia. Comunque, nel caso della BST il pericolo per la salute umana fu scoperto dopo alcuni anni di utilizzo.
SESSIONE B) TRASFERIMENTO GENICO:
"Considerazioni sulla sicurezza nella progettazione, costruzione e sviluppo di nuove piante geneticamente modificate"
(presentato da Francesco Sala)
Riassunto
La lunga tradizione nell'incrocio di piante, nell'induzione e selezione di mutazioni ha velocemente migliorato l'alimentazione e il benessere di tutta l'umanità, modificando il genoma delle piante ed adattandolo alle necessità dell'agricoltura e dell'industria.
Tutto ciò non è mai stato esente da rischi: qualsiasi nuovo ibrido che porti insieme due genomi completi può avere caratteristiche inaspettate ed indesiderate (es. la produzione di tossine che non erano prodotte negli individui parentali), i mutanti possono avere, oltre a quelle per cui sono stati selezionati, un numero incontrollabile di mutazioni potenzialmente pericolose.
Il pubblico ha tradizionalmente ritenuto che tutto questo avesse un rischio minimo ed un elevato vantaggio per l'umanità.
La percezione dei rischi riguardo le piante transgeniche è differente: si pretende che queste siano completamente sicure per la salute umana e l'ambiente. Una proposta realistica è che si accettino le piante transgeniche una volta assicuratisi che il rapporto rischi-benefici sia uguale o migliore rispetto a quello accettato per l'agricoltura tradizionale.
Conseguentemente è di fondamentale importanza aumentare la valutazione scientifica dei rischi e dei benefici delle piante transgeniche. Molti dei rischi, che sono attribuiti unicamente alle piante transgeniche, sono in realtà comuni a tutte le piante coltivate. Altri probabilmente deriveranno dall'integrazione di geni estranei.
Inoltre, molte delle preoccupazioni del pubblico non hanno alcun fondamento scientifico; è comunque compito dei ricercatori tenerne conto cercando di trovare alternative appropriate e più accettabili. In realtà quello che è veramente necessario è creare fiducia; perché è proprio questo che sembra mancare al consumatore Europeo. La radicata paura culturale nei confronti delle manipolazioni genetiche, insieme all'esperienza dell'aggressività di alcune compagnie dell'agro-business avuta in passato, ha contribuito al successo della lotta contro il "cibo-Frankestein".
Qui di seguito sono riportate alcune delle preoccupazioni riguardanti la salute originate dalle piante transgeniche ed i possibili approcci per trovare le soluzioni:
1. Allergenicità. Il gene esogeno è considerato come un potenziale fattore allergenico. Ma questo può essere facilmente verificato analizzando le caratteristiche chimico fisiche della proteina transgenica. Queste verifiche sono considerate, dai ricercatori, sufficienti a garantire che le piante transgeniche sono prive di fattori allergizzanti.
2. Presenza dei geni che conferiscono resistenza agli antibiotici. La stragrande maggioranza delle piante transgeniche attualmente coltivate contiene un gene che conferisce la resistenza ad un antibiotico, in genere alla Kanamicina o alla Neomicina. Ciò è considerato come una possibile causa dell'insorgere della resistenza agli antibiotici in patogeni umani, anche se l'asserzione non ha alcuna base scientifica. In realtà, è ormai ben accertato che è la pressione selettiva dovuta all'uso-abuso degli antibiotici nelle terapie (e l'uso degli antibiotici come additivi nell'allevamento del bestiame) che determina l'insorgere di microrganismi resistenti nel nostro intestino. Questo è un tipico caso in cui è fortemente consigliato rispondere alle esigenze del pubblico proponendo soluzioni alternative. Si potrebbero, infatti, utilizzare geni marcatori (markers) alternativi (più accettabili) o fare in modo che il gene marcatore, una volta utilizzato nel passaggio di selezione delle piante trasformate, venga eliminato.
3. Sequenze di promotori di origine virale. Ci sono preoccupazioni riguardo agli effetti sulla salute umana dovuti alla possibile diffusione, attraverso un meccanismo di trasferimento orizzontale di geni, dei promotori di origine virale utilizzati per attivare i transgeni. Queste affermazioni sono prive di basi sperimentali: è vero che in natura il flusso orizzontale di geni avviene anche tra organismi lontanamente imparentati, è anche vero che ciò non è mai stato un pericolo per la salute umana. Ogni giorno, infatti, noi mangiamo carne e verdura, ma non siamo in grado di trovare transgeni all'interno del nostro genoma.
4. Fuga di geni esogeni mediante la dispersione del polline. Si teme che il polline transgenico possa trasferire il transgene a piante compatibili. In realtà, molti sono gli impedimenti al successo del trasferimento genico mediante la dispersione del polline: i granuli di polline devono raggiungere piante sessualmente compatibili, l'impollinazione non avviene se la specie è prevalentemente autogama e l'espressione del transgene deve comportare un effettivo vantaggio selettivo. Dovrebbero essere studiate delle strategie per quei casi in cui il trasferimento del transgene mediante il polline non può essere del tutto escluso. Queste comprendono: integrazione del gene estraneo nel genoma dei cloroplasti, l'uso di piante transgeniche maschio sterili, il rilascio di piante allogame fertili in regioni dove sono assenti piante sessualmente compatibili e la coltivazione in serra in condizioni di stretto controllo.
5. Diffusione del gene esogeno mediante la dispersione del seme. Le piante transgeniche coltivate in campo diffonderanno i loro semi nell'ambiente. La situazione deve essere valutata caso per caso. E' dimostrato che le piante coltivate sono dei deboli competitori rispetto alle piante selvatiche. Nella maggior parte dei casi quindi la dispersione del seme non sarà un problema, in altri la faccenda dovrà essere affrontata con appropriate strategie. In alcuni casi è raccomandato l'uso di piante transgeniche sterili, e comunque non si dovrebbe concedere l'autorizzazione alla commercializzazione se non dopo aver preventivamente risolto tutti i dubbi sull'impollinazione incrociata e la sicurezza per l'ambiente.
6. Effetti delle piante transgeniche sugli habitat naturali e sulla biodiversità. L'agricoltura non è natura. Da quando è comparsa ha portato alla distruzione di foreste, alla riduzione della biodiversità, all'aumento dell'inquinamento ambientale e tutto questo con ritmo sempre crescente negli ultimi secoli. Sono necessari a questo punto approcci più dolci per l'ambiente sia a livello delle coltivazioni tradizionali che di quelle con piante geneticamente modificate. Inoltre non è affatto dimostrato che le piante transgeniche, di per sé, portino ad una diminuzione della biodiversità vegetale negli habitat naturali.
7. Modificazioni a livello delle popolazioni dei microorganismi (batteri e funghi) e della fauna (larve) del suolo. E' importante che i dati più definitivi siano prodotti su questo argomento specifico. Se questo rischio viene confermato, allora potrebbe essere risolto mediante l'uso di promotori inducibili che fanno esprimere il transgene solo quando o dove è necessario. D'altra parte molti sono i benefici che potrebbero derivare dall'uso di piante transgeniche opportunamente progettate in modo da ridurre od eliminare l'uso di sostanze chimiche come insetticidi, fungicidi, fertilizzanti, fitoregolatori ed altro.
Concludendo, al pubblico dovrebbe essere chiaro che le piante geneticamente modificate non sono da considerare tutte nella stessa maniera ed essere accettate o rifiutate in toto. Inoltre i vari punti di discussione dovrebbero essere analizzati separatamente per ogni nuova pianta transgenica prodotta. La migliore argomentazione in favore delle piante transgeniche è la precisione con cui vengono modificate, mediante l'introduzione di uno o pochi geni, in confronto con quello che accade con le tradizionali tecniche di incrocio e mutagenesi. Nella maggior parte dei casi questo permette un'accurata analisi dei rischi. Se questi sono al di sopra di un livello accettabile o non sono ben definiti allora la commercializzazione delle piante transgeniche non dovrebbe essere permessa. In tutti gli altri casi non c'è ragione di considerarle, solo per principio, più dannose per la salute umana e per l'ambiente delle piante coltivate in modo tradizionale.
Discussione/Argomenti emersi
Alcuni partecipanti hanno sottolineato il problema di introdurre nella regolamentazione i miglioramenti della tecnologia (per esempio: nella progettazione dell'organismo modificato). Una regolamentazione potrebbe in alcuni casi definire gli approcci tecnologici più accettabili. Per esempio, particolare attenzione dovrebbe essere posta nell'uso di promotori inducibili: in molti casi questi eliminerebbero alcune delle preoccupazioni sulla salute e sull'ambiente.
· La discussione è stata incentrata anche sulla considerazione che l'analisi del rischio dovrebbe tener conto della politica agricola locale. Per alcuni partecipanti, infatti, l'analisi del rischio dovrebbe considerare la vicinanza di piante sessualmente compatibili e incoraggiare l'uso di coltivazioni miste di piante transgeniche e non, per eliminare gli effetti negativi sulla fauna del suolo.
· E' stato affrontato anche l'argomento riguardante il livello di espressione e di dosaggio dei vaccini prodotti nelle piante; alcuni partecipanti hanno affermato che i problemi connessi con l'espressione di una quantità sufficiente di vaccino nelle patate e nei pomodori transgenici verranno risolti dalle attuali ricerche che si stanno svolgendo negli Stati Uniti ed in Cina. Per i trattamenti di immunizzazione contro le malattie infettive negli esseri umani il sovradosaggio non rappresenterà un problema.
· Un'ampia parte della discussione è stata incentrata sulla gestione della accettabilità sociale delle piante GM. Alcuni partecipanti hanno suggerito agli scienziati, che lavorano alla costruzione di piante geneticamente modificate, di considerare la necessità di soddisfare le richieste di accettabilità sociale prima della progettazione delle piante GM e non dopo averle prodotte.
· E' stato chiesto all'oratore quali sono le alternative tecnologiche agli approcci comunemente usati per trasferire il gene estraneo. Nel momento in cui si progetta una pianta GM, sono infatti disponibili diverse opzioni. Esistono delle opzioni nella scelta dei promotori, del sito di integrazione (nel genoma nucleare o del cloroplasto), del metodo con cui il gene viene integrato, del metodo di selezione delle cellule trasformate e molti altri. La scelta di opzioni appropriate influisce molto sull' accettabilità dei rischi.
"Trasferimento orizzontale dei geni per la resistenza agli antibiotici dalle piante transgeniche ai batteri. Sono presenti nuovi dati per alimentare il dibattito?"
(presentato da Kornelia Smalla)
Riassunto
Attualmente, la maggior parte delle piante GM sperimentate in campo o già commercializzate, contengono geni che conferiscono resistenza agli antibiotici, i quali sono spesso utilizzati nella selezione delle piante trasformate.
Il meccanismo che con tutta probabilità contribuisce in maniera maggiore al trasferimento orizzontale dei geni per la resistenza agli antibiotici, dalle piante transgeniche ai batteri, è detta "trasformazione naturale". I prerequisiti affinché avvenga una trasformazione naturale sono: la disponibilità di DNA libero, lo sviluppo di competenza nei batteri, l'acquisizione e la stabile integrazione del DNA catturato. La persistenza a lungo termine del DNA di piante transgeniche è stata osservata sia in condizioni di microcosmo che in campo. L'attività microbica è stata indicata con precisione come un importante fattore biotico che condiziona la persistenza di DNA libero a livello del suolo. L'individuazione del DNA transgenico, basata sul metodo della PCR (Polymerase Chain Reaction), permette una sensibile e specifica individuazione del DNA transgenico sui campioni ambientali. Comunque, non c'era stata sino ad ora alcuna evidenza sperimentale che si verificasse un trasferimento orizzontale di materiale genetico dalle piante ai batteri. Solo recentemente si è potuta dimostrare, in condizioni di laboratorio ottimizzate, la capacità di Acinobacter sp. BD413 (D nptII) di catturare ed integrare il DNA transgenico di origine vegetale mediante ricombinazione omologa.
I dati presenti suggeriscono che, se avviene, la trasformazione di batteri competenti con DNA transgenico di origine vegetale, a livello del suolo e della rizosfera, avviene con frequenza bassissima. Comunque non si può escludere che i cosiddetti "punti caldi", come ad esempio il tratto digestivo degli insetti, potrebbero facilitare il verificarsi di eventi di trasferimento genico.
Tenuto conto che i geni per la resistenza agli antibiotici, di solito inseriti all'interno di elementi genetici mobili, sono già diffusi all'interno delle popolazioni batteriche e che gli eventi di trasferimento genico orizzontale dalle piante trasformate ai batteri avvengono molto raramente, (comunque tutto questo non è stato ancora dimostrato in campo), è improbabile che i geni per la resistenza agli antibiotici, utilizzati come marcatori nelle coltivazioni transgeniche, potranno contribuire in maniera significativa alla diffusione della resistenza agli antibiotici all'interno delle popolazioni batteriche. Non c'è dubbio che gli attuali problemi nel campo della medicina umana e veterinaria, dovuti alla pressione selettiva cui sono sottoposte le comunità microbiche, sono stati creati dall'uso indiscriminato degli antibiotici in medicina e negli allevamenti, e non dai campi transgenici in cui sono presenti i marcatori per la resistenza agli antibiotici.
Sfortunatamente, in alcune nazioni Europee, la discussione sui geni per la resistenza agli antibiotici presenti nelle coltivazioni, attrae l'attenzione dell'opinione pubblica molto più dell'uso massiccio degli antibiotici.
Riteniamo che il dibattito pubblico sulla presenza dei geni che conferiscono resistenza agli antibiotici nelle piante transgeniche, non dovrebbe distogliere l'attenzione dalle reali cause dell'insorgenza della resistenza agli antibiotici nei batteri, come il continuo uso ed abuso di antibiotici da parte di medici e veterinari. Il controllo di questo problema porta in maniera univoca alla necessità di ridurre la pressione selettiva tramite un prudente uso degli antibiotici.
Discussione/Argomenti emersi
· Gran parte della discussione ha di nuovo sottolineato il differente valore dei lavori derivanti dalla ricerca di base rispetto a quelli che sono solo un'interpretazione di dati acquisiti. Ci sono, infatti, un gran numero di pubblicazioni che affrontano l'argomento del trasferimento genico orizzontale, ad esempio dalle piante ai batteri; ma la maggior parte delle pubblicazioni in proposito sono basate sull'interpretazione di dati originali provenienti dal lavoro di altri, e questo non è sempre specificato. Il numero di pubblicazioni che contengono dati originali sul trasferimento orizzontale dei geni è sorprendentemente basso. Esiste, quindi, la necessità di ampliare la nostra conoscenza sui seguenti argomenti:
- Quanto è importante la trasformazione naturale all'interno dei diversi habitat naturali?
- In che proporzione i batteri indigeni sono in grado di assumere un DNA non specifico? E' sempre richiesta un'omologia di sequenza per ottenere la stabile integrazione del DNA? Quali sono le condizioni in cui i vari tipi di batteri raggiungono uno stato di competenza?
- Riserve naturali di geni che conferiscono resistenza agli antibiotici e pressione selettiva.
· Mentre l'analisi per PCR del DNA direttamente estratto da tutti i tipi di campioni (suolo, rizosfera, acque di scarico, intestino degli insetti, feci, saliva, cibi) permette una sensibile e specifica individuazione del DNA transgenico, il rilevamento di un trasferimento genico orizzontale in condizioni di campo aperto è difficile, a causa dei limiti che presentano le tecniche al momento a nostra disposizione. Una prova inequivocabile che sia avvenuto un trasferimento orizzontale di geni dalle piante ai batteri richiede l'isolamento e la caratterizzazione di quest'ultimi; ciò è spesso molto difficile da ottenere a causa degli alti livelli di fondo di batteri resistenti. La strategia di monitorare il trasferimento di interi geni potrebbe fallire perché la trasformazione spesso coinvolge la stabile integrazione solo di brevi frammenti di DNA.
· Lo scambio orizzontale di geni si può considerare come un fenomeno naturale per l'adattamento dei batteri ed il loro successo nel colonizzare nuove nicchie ecologiche. I batteri possiedono meccanismi diversi e molto efficienti per lo scambio di DNA: trasformazione, trasduzione, coniugazione e mobilitazione. Un ruolo particolarmente importante è svolto dagli elementi genetici mobili (EGM), che dotano i batteri che li possiedono di variabilità genetica e flessibilità nelle risposte agli stress ambientali, rendendo plastico il loro genoma. Gli EGM forniscono un sito in cui i geni per il catabolismo ed anabolismo cellulare possono essere riuniti per fornire le risposte agli stress ambientali. E' necessario comprendere in maniera più approfondita quei fattori ambientali che stimolano il trasferimento orizzontale dei geni, in modo da inibire lo scambio di materiale genetico (per es. geni per la resistenza agli antibiotici o DNA transgenico) o per stimolare la diffusione degli EGM (per es. per diffondere all'interno di popolazioni naturali i geni per la biodegradazione). Una migliore comprensione della diversità delle funzioni di trasferimento e conservazione degli EGM, dell'acquisizione e diffusione di nuove caratteristiche fenotipiche, forniranno un'importante base scientifica per le valutazioni sulla biosicurezza e daranno quindi un'importante aiuto scientifico a chi dovrà prendere le decisioni in proposito.
"Rischi ambientali delle coltivazioni contenenti una resistenza transgenica ai virus"
(presentato da Alison Power)
Riassunto
La maggior parte delle colture alimentari presenti in tutto il mondo sono state geneticamente ingegnerizzate per la resistenza ai virus mediante l'inserzione di geni virali all'interno del genoma vegetale. I potenziali rischi ecologici associati con l'ampio uso di resistenza transgenica ai virus rientra in tre categorie principali:
- ricombinazione tra i transgeni ed i virus selvatici;
- interazioni tra i prodotti del transgene e i virus selvatici, come ad esempio sinergia e transcapsidazione;
- il movimento del transgene dalle coltivazioni transgeniche e la piante selvatiche imparentate mediante ibridazione.
In tutte queste categorie è necessario valutare sia la probabilità che si verifichi l'evento che il livello del danno che può derivare da questo. L'evidenza acquisita fino ad oggi suggerisce che la probabilità che avvenga una ricombinazione virus-transgene e un'interazione dei prodotti virus-transgene è alta, a meno che non vengano deliberatamente evitati particolari costrutti genici. Potenziali pericoli dovuti a questi eventi includono l'aumento dello spettro dell'ospite, modificazioni a livello di virulenza e cambiamenti nella trasmissione - e tutti quei cambiamenti che potrebbero conferire un vantaggio selettivo che permetta al virus ricombinante di diffondersi. Comunque, sono disponibili pochi dati per valutare questi potenziali pericoli.
Anche il movimento del transgene mediante ibridazione dalle coltivazioni transgeniche alle piante selvatiche imparentate è altamente probabile, e di nuovo i pericoli non sono ben compresi.
Sono in corso alcuni studi per valutare i potenziali pericoli associati al movimento della resistenza transgenica ai virus dalle coltivazioni di cereali ai campi delle piante selvatiche imparentate. Il nanismo giallo dell'orzo è una delle più importanti malattie, a livello economico, delle coltivazioni di cereali in tutto il mondo, ed è fra tutte le malattie virali la più diffusa. Il movimento del transgene dalle coltivazioni di cereali, che esprimono la resistenza transgenica al BYDVs (Barley Yellow Dwarf Virus = Virus del nanismo giallo dell'orzo), può essere particolarmente rischioso a causa della poca resistenza naturale al BYDVs in alcune specie selvatiche compatibili, come nell'avena selvatica.
L'acquisizione di evidenze sperimentali suggerisce che sia la probabilità del trasferimento del transgene ai parenti selvatici, sia i vantaggi di adattamento derivanti dai transgeni, sembrano elevati per alcuni cereali scelti per la resistenza transgenica al BYDV. Il movimento del transgene per la resistenza al BYDV all'interno delle erbe infestanti annuali, come avena selvatica o orzo selvatico, può essere pericoloso sia a livello agronomico che ecologico, e può avere implicazioni per la salute umana.
In termini di pericolo agronomico, l'acquisizione della resistenza al BYDV può rendere queste erbe infestanti dei competitori significativi per i cereali coltivati. Ciò potrebbe richiedere l'aumento dell'uso di erbicidi per controllare le popolazioni di infestanti, esponendo potenzialmente i lavoratori ed i consumatori a livelli più alti di queste sostanze chimiche.
In termini di pericolo ecologico, l'aumento di fitness delle specie selvatiche attraverso l'acquisizione della resistenza transgenica potrebbe avere come conseguenza il diffondersi di queste specie al di fuori delle barriere ecologiche normalmente imposte dall'infezione con il BDYV, con il risultato di consistenti impatti negativi sull'ecosistema erbaceo autoctono.
Discussione/Argomenti emersi
· L'autore ha sottolineato che la ricombinazione tra virus, tra virus e transgeni sembra avvenire con una frequenza relativamente elevata, ma la maggior parte di questi dati proviene da esperimenti di laboratorio. E' estremamente difficile studiare la ricombinazione o altri processi di origine virale in campo.
· Alcuni partecipanti hanno commentato che è utile distinguere la probabilità della presenza del rischio ed il danno causato. Data la probabilità relativamente alta di molti di questi rischi, sembra molto più utile concentrarsi sulla valutazione delle possibili conseguenze e la misura del danno.
· L'autore ha presentato una serie di esempi di come migliorare la tecnologia in modo da poter ridurre alcuni dei rischi associati alla resistenza transgenica ai virus, incluso quello di evitare l'uso di geni virali che codificano per le replicasi, per le componenti delle proteine helper o delle proteine di movimento.
· Ci sono state alcune discussioni su come la resistenza transgenica può assomigliare al fenomeno della protezione incrociata, dove l'inoculazione di un virus può proteggere dall'infezione di un secondo virus. Si sono discussi i possibili meccanismi.
· I partecipanti hanno chiesto se i virus vegetali, inclusi virus ricombinanti contenenti i transgeni, presentino qualche rischio diretto per l'uomo e se esistano interazioni tra virus vegetali ed animali. Si è convenuto che non ci sono prove che questi virus rappresentino un rischio diretto per l'uomo.
"Il destino del transgene nel tratto gastro-intestinale e nell'ambiente"
(presentato da Claudia Sorlini)
Riassunto
L'autrice riassume le preoccupazioni chiave riguardo al cibo transgenico (ottenuto da piante geneticamente modificate, PGM, microorganismi GM) come segue:
- la possibilità di trasferimento del transgene dai microorganismi e dai vegetali contenuti nel cibo alla microflora gastro-intestinale;
- la diffusione dei transgeni nell'ambiente da feci animali ed umane ;
- la possibilità di interazione tra i transgeni e il DNA cellulare dei mammiferi;
- gli effetti negativi sulla salute umana dovuti all'espressione di proteine (note o non) ingerite con il cibo.
Il trasferimento orizzontale del gene (HGT- horizontal gene tranfer) è un fenomeno ben noto che avviene naturalmente tra batteri. Si è dimostrato che avviene anche all'interno del tratto gastro-intestinale. Questo fenomeno è stato osservato anche da batteri GM a batteri gastro-intestinali in esperimenti in vivo.
Il trasferimento orizzontale del gene dalle piante ai microorganismi è stato evidenziato solo in esperimenti di laboratorio. D'altro canto, la possibile trasformazione della microflora gastro-intestinale dovuta a DNA libero ha avuto finora poca attenzione, perché si ritiene che il DNA libero sopravviva con poca probabilità all'azione delle nucleasi dell'intestino.
Il destino del DNA esogeno nel tratto gastro-intestinale.
I risultati delle indagini di DNA esogeno (sequenze presenti nei costrutti utilizzati per la trasformazione delle piante) nel tratto gastro-intestinale dimostrano che, al contrario di quanto si ritiene generalmente, il 5% di DNA può sopravvivere in ampi frammenti alla digestione gastro-intestinale. Il DNA è stato recuperato da differenti parti dell'intestino, sangue o milza e fegato dei ratti e nelle feci, dopo somministrazione orale.
L'interazione tra il DNA esogeno e il DNA cellulare dei mammiferi.
Frammenti di DNA esogeno sono stati trovati legati covalentemente al DNA estratto dalla milza dei ratti. Il DNA esogeno è stato trovato in associazione cromosomale con entrambi i cromatidi, anche in rare cellule di tre feti. "Il DNA esogeno ingerito a livello materno è un potenziale mutageno per lo sviluppo dei feti?"
Riguardo al rischio collegato al cibo transgenico, l'autore presenta alcuni esempi di danno alla salute (reazioni allergiche e modificazioni del tratto gastro-intestinale su animali di laboratorio).
In conclusione:
- E' stato osservato il trasferimento orizzontale di geni (HGT) da batteri modificati a batteri naturali nel tratto gastro-intestinale.
- Non è stato dimostrato il trasferimento orizzontale di geni (HGT) in esperimenti in vivo da cibo vegetale modificato al tratto intestinale.
- Il DNA transgenico può sopravvivere alla digestione gastro-intestinale e diffondersi nell'ambiente.
- Il DNA esogeno sembra interagire con il DNA cellulare dei mammiferi.
Quale è la frequenza di questi fenomeni e quali sono le conseguenze sugli esseri umani, gli altri animali e l'ambiente? Tutto ciò non è stato ancora ben chiarito.
Le scoperte fatte suggeriscono di continuare la ricerca allo scopo di:
- approfondire la conoscenza riguardo al trasferimento orizzontale dei geni e al destino nell'ambiente del DNA transgenico (sia libero che in batteri), eliminato attraverso le feci, che si potrebbe diffondere nel suolo o raggiungere gli impianti di depurazione dell'acqua;
- sviluppare indagini sull'interazione tra il DNA transgenico presente nel cibo e il DNA cellulare dei mammiferi;
- migliorare le indagini sulle attività allergeniche delle proteine note e non, contenute nel cibo transgenico.
Discussione/Argomenti emersi
· Il trasferimento del gene tra microorganismi è un processo naturale?
Il trasferimento dei geni tra microorganismi è un processo naturale che si può verificare nelle matrici ambientali e nel tratto gastro-intestinale. Il trasferimento orizzontale dei geni può avvenire mediante la trasformazione (DNA libero-batteri), la coniugazione (contatto diretto tra due batteri) e la trasduzione (trasferimento mediato da un fago). Il trasferimento orizzontale dei geni si è evidenziato anche tra batteri lontanamente imparentati. Recenti indagini hanno mostrato che i batteri possono trasferire non solo un gene ma anche un transgene.
· Il processo di trasferimento del gene tra piante e microbi è un processo naturale?
Non è mai stata dimostrata la trasformazione microbica da frammenti di DNA vegetale in ambiente naturale e nel tratto gastro-intestinale, sebbene l'alta omologia di alcune sequenze, scoperta in piante e batteri, suggerisce che nel corso dell'evoluzione potrebbero essere avvennuti scambi di geni. Finora il trasferimento del transgene dalle piante ai batteri è stato evidenziato solo in esperimenti di laboratorio.
· Integrazione e attività del DNA estraneo.
E' noto che alcune malattie possono essere causate dall'inserzione di DNA virale nel DNA cellulare dei mammiferi (per esempio il DNA dell'Adenovirus Ad12 dell'uomo induce tumori mediante questo meccanismo, come studiato in esperimenti condotti su Mesocricetus auratus). Per queste ragioni sono stati condotti studi per verificare se altri geni estranei possono inserirsi nel DNA cellulare dei mammiferi:
1. Alcuni segmenti di DNA esogeno, precedentemente somministrato per via orale ai topi (DNA virale di M13 e DNA plasmidico contenente il GFP (Green Fourescent Protein = Proteina Verde Fluorescente), che può essere presente all'interno dei costrutti utilizzati per la trasformazione delle piante, si presentavano legati covalentemente al DNA estratto dalla milza;
2. Quando DNA esogeno veniva somministrato a topi in gravidanza, alcuni suoi segmenti si trovavano in associazione cromosomale con entrambi i cromatidi dei feti. Comunque l'attività di queste sequenze inserite non è ancora nota.
"Trasferimento genetico inter/intra specifico da piante GM ad altre piante"
(presentato da Joaquim Machado)
Riassunto
L'Autore sottolinea l'importanza della metodologia scelta per studiare il trasferimento genetico da piante geneticamente modificate ad altre piante, riconoscendo la complessità in questo settore degli studi genetici. Lo strumento teorico per l'analisi del flusso genico nelle popolazioni di specie è la determinazione della struttura genetica della popolazione attraverso l'esame statistico della frequenza delle varianti alleliche delle caratteristiche individuali in ciascuna popolazione.
L'approccio statistico comune (statistica F) non è consigliabile se s'intendono dare delle risposte alle domande sul flusso genico su una scala temporale ecologica, poiché questi approcci descrivono solo la storia della struttura genetica e non sono sensibili agli alleli più rari. Il risultato potrebbe essere una valutazione che ignora le dinamiche in corso di rilevante interesse per gli ecologisti.
L'Autore evidenzia l'importanza di usare programmi di simulazione tipo "Vita Artificiale", quando è difficile fare esperimenti con veri sistemi viventi per ragioni pratiche od etiche. Allo stesso tempo, si potrebbe imparare molto sugli algoritmi che funzionano con le specie reali mediante il confronto con quelle artificiali.
Oltre all'appropriata metodologia statistica, oggi sono disponibili, o si stanno sviluppando, nuove procedure su come utilizzare i marcatori (markers) molecolari sul flusso genico, contribuendo a rendere efficienti gli studi di base scientifica sulla Genetica di Popolazione: marcatori RAPD multipli, marcatori citoplasmatici e genetici migliorano la capacità di rilevare l'introgressione e di stimare le frequenze e la fitness degli alleli.
L'Autore mette in luce l'importanza di comprendere meglio le definizioni di fenotipo e genotipo dei ceppi d'origine (landraces), in modo da stimare meglio i rischi associati al trasferimento genico.
L'autore ha suggerito le seguenti conclusioni:
- Si dovrebbero sempre ottenere delle conclusioni sugli effetti del trasferimento genico e del flusso genico inter/intra specifico sulla base di una solida metodologia scientifica della Genetica delle Popolazioni e dell'Evoluzione, usando adeguati Modelli Statistici e marcatori ad alta informazione, concentrando gli sforzi sulla stima degli effetti genetici, evitando previsioni a priori basate sull'origine del gene.
- Si dovrebbe considerare l'uso di programmi algoritmici del tipo "Vita Artificiale" come un modo efficiente di simulazione dei fenomeni del trasferimento e del flusso genico in differenti contesti genetici e condizioni ambientali.
- Ogni qualvolta possibile, questi studi dovrebbero emulare il più possibile i sistemi agronomici e le metodologie di incrocio correnti e quelle in corso di definizione.
Discussione/Argomenti emersi
· Alcuni partecipanti hanno espresso dei dubbi sulla validità dei modelli, come per il programma di simulazione tipo "Vita Artificiale" presentato dall'oratore. Secondo l'oratore, sin dai suoi primordi l'etologia ha certamente basato le sue conclusioni su studi empirici e di osservazione e su esperimenti. Ciò nonostante, la Genetica di Popolazioni e la Genetica Ecologica offrono un'infrastruttura scientifica più appropriata verso la comprensione delle dinamiche d'interazione tra le varie forme viventi. La dinamica di dispersione del polline ed il flusso genico possono essere studiati usando potenti modelli, ma anche le svariate susseguenti forze evolutive che agiscono durante decadi e persino secoli. Non c'è niente di sbagliato nei modelli, purchè siano ben costruiti. La medicina (in cui virtualmente non ci sono pressioni dovute alla sensibilità pubblica, riguardanti l'impatto ecologico delle scienze mediche sulle forme viventi) è piena di modelli, come può dimostrare una semplice visita al nostro medico di famiglia. Ci sentiamo meglio affidandoci ai modelli descritti dal nostro dottore, prendiamo medicine a base di modelli biogeochimici (anche con effetti collaterali sconosciuti!) e tolleriamo la chirurgia che si basa su modelli.
· Alcuni partecipanti hanno sollevato la questione su quanto sia illogico fare previsioni sul flusso genico. La replica dell'oratore è stata che non è appropriato l'uso del termine "illogico" per affermare che è "illogico fare previsioni sul flusso genico", a meno che consideriamo anche completamente "illogico" fare previsioni sulle conseguenze pericolose del trasferimento del polline e del flusso transgenico. La gran parte delle considerazioni sui pericoli riguardanti gli OGM si basano sulla percezione popolare, non sulla logica. Secondo l'oratore, l'unica procedura logica per determinare i pericoli derivanti del flusso genico è quella di costruire solidi modelli basati su:
1. Solide evidenze precedentemente acquisite di pericoli diretti, e non immaginari, derivanti da OGM.
2. La conoscenza attuale della Genetica delle Popolazioni, "che accelera" il periodo di tempo necessario a comprendere parametri quali "la frequenza allelica", "la deriva genetica", "la fissazione degli alleli", mediante gli algoritmi disponibili adattati allo studio computerizzato. Ovviamente, si possono progettare esperimenti "reali" su piccola e media scala per capire il flusso del polline ed il flusso genico, ma correntemente, l'unica via per simulare la "natura" è usare programmi di simulazione.
· Il Genoma è un gioco, come chiaramente indicano tutte le recenti scoperte scientifiche. Comunque ed ovviamente, noi dobbiamo sentirci responsabili nel promuovere le modalità necessarie per controllare gli incidenti e gli abusi. Questo è vero anche per il traffico clandestino di droga, per la qualità del formaggio blu derivato dagli OGM in vendita nei supermercati, per i cosmetici speciali arricchiti di liposomi e vitamina E (considerando anche che non dovremmo usarli intorno agli occhi, come indicano le istruzioni; ciò nonostante, abbiamo sempre altre varianti - ed altri prezzi! - questa volta "sicure" da applicare sulla regione oculare).
· Il Genoma è un gioco, con regole logiche, statistiche e probabilistiche. In qualunque modo noi definiamo l'importanza della Natura, le regole genetiche si possono sempre applicare. Abbiamo sempre sostenuto la nostra classificazione tassonomica basata sui parametri fenotipici e sulle descrizioni. Le forme viventi trasferiscono sempre geni, non forme. La vita si può paragonare ad un bello e complesso "origami" di cui fino ad ora è stato impossibile prevedere esattamente il fenotipo finale, non importa quanti parametri siano stati definiti e controllati. Questo non significa pericolo, considerando l'evoluzione della vita su questo pianeta.
· L'Homo sapiens è parte del gioco, come egocentrico componente della Natura. Ma sappiamo sempre di più sulle regole genetiche. Dovremmo basare la nostra comprensione del trasferimento del polline e dei geni sui genotipi e non sui fenotipi, molto dinamici per loro stessa natura.
· Alcuni partecipanti hanno posto delle domande sull'uso di marcatori naturali. Secondo l'opinione dell'oratore, è impressionante vedere come "i marcatori naturali" potrebbero essere usati per fornire sempre più dettagli sul trasferimento del polline e sul flusso genico. Gran parte delle conseguenze pericolose, anche ipotizzate, si potrebbero esaminare meglio se fossero sostenute dalle informazioni derivanti da studi sulla dinamica dei geni condotti sulle popolazioni, dove si potrebbero stabilire, o almeno stimare, la dispersione e la fissazione dei transgeni. Secondo il parere dell'oratore, gli OGM sono sicuri e per questa ragione quei tipi di studi non alimentano né curiosità né necessità, la madre delle invenzioni.
· Secondo l'oratore, un altro interessante argomento è capire la giurisprudenza sulla proprietà in merito all'uso di transgeni brevettati in differenti contesti genetici, per esempio, nelle pratiche ricorrenti di selezione. Un'eccitante questione per gli avvocati potrebbe essere la contaminazione di un ceppo locale di mais con quello di un mais GM commerciale di una coltura confinante. Sarebbe possibile per un "terzo" coltivatore sviluppare un "consanguineo" commerciale mediante autoincrocio di quel ceppo?
· La sessione è terminata con un'estesa discussione sulla carenza di dati sui ceppi di origine. Se c'è una "carenza di dati sui ceppi originari" adesso, ciò significa che, sino ad ora, "nulla", o appena qualche studio, è stato fatto. Secondo l'oratore questo non è un motivo per ritardare lo sviluppo degli Organismi GM in quanto:
1. Come dimostrato nella comunicazione scritta, gli OGM, di per sé, non sono una minaccia per i ceppi d'origine. Di fatto, molte altre condizioni di sviluppo culturale, agricolturale ed economico sono responsabili della scomparsa dei ceppi d'origine.
2. Un ceppo d'origine, se allogamo, è un sistema genetico aperto. Considerato molto importante per ragioni culturali, od anche per la sussistenza su piccola scala, si dovrebbe proteggere sia con speciali metodologie di incrocio, descritte nei libri di testo per la scuola superiore, sia rendendolo disponibile ad essere coltivato anche da parte dei piccoli fattori, e non mediante l'impedimento dello sviluppo delle colture di OGM. Altrimenti, quei ceppi passo dopo passo scompariranno, indipendentemente dall'esistenza di OGM. Nel Brasile meridionale c'è una Organizzazione Non Governativa che si dedica allo sviluppo agricolo dei "senzaterra", utilizzando metodologie di incrocio vegetale per proteggere i ceppi di origine delle colture. E' un meraviglioso esempio di applicazione della Scienza a beneficio dei piccoli coltivatori.
SESSIONE C) IL SUOLO COME ECOSISTEMA
"Rilascio, persistenza ed attività biologica nel suolo di proteine insetticide provenienti dal Bacillus thuringiensis"
(presentato da Guenther Stotzky)
Riassunto
Le proteine insetticide prodotte da varie sottospecie di Bacillus thuringiensis si legano rapidamente e strettamente alle argille, sia ai minerali argillosi estratti puri che alle argille nel suolo, ed agli acidi umici estratti dal suolo. Questo legame riduce la suscettibilità di queste proteine alla degradazione microbica e le tossine legate conservano la loro attività biologica. Sia le tossine purificate, che quelle rilasciate dalla biomassa di mais transgenico Bt e dagli essudati radicali di mais Bt in crescita, mostrano la capacità di legarsi e di persistere nel suolo.
La biomassa di mais transgenico Bt si decompone meno nel suolo di quanto non faccia la biomassa di mais isogenico non-Bt. Questa minore decomposizione non sembra essere associata alle differenze del rapporto del carbonio nel mais Bt e non. Studi preliminari indicano che il mais Bt ha un contenuto in lignina più elevato, il che può essere implicato nelle differenze di decomposizione. Le tossine non sembrano avere alcun effetto consistente sugli organismi (lombrichi, nematodi, protozoi, batteri, funghi) nel suolo ed in vitro. Le tossine non vengono assunte dal suolo dal mais non-Bt cresciuto su suoli in cui è stato coltivato mais Bt o nei quali è stata incorporata biomassa proveniente da mais Bt. L'attività larvicida delle tossine purificate è stata rilevata 234 giorni dopo che queste erano state aggiunte a suolo non-sterile; l'attività delle tossine rilasciate negli essudati radicali di mais Bt è stata rilevata 120 giorni dopo il raccolto della piantagione; l'attività nel suolo corretto con biomassa di mais Bt è stata rilevata più di un anno dopo la sua addizione. In tutti i casi, questi sono stati i tempi studiati più a lungo e la persistenza è probabilmente maggiore.
Questi studi sulle interazioni tra le proteine insetticide e i due tipi di particelle attive in superficie (argille ed acidi umici), che sono molto differenti per la struttura e la composizione, dimostrano inoltre l'importanza che hanno le particelle attive in superficie nella biologia degli habitat naturali. Questi studi confermano ed estendono anche le precedenti osservazioni sull'influenza che hanno le argille e le altre particelle attive in superficie sull'attività, l'ecologia e la dinamica di popolazione dei microbi (inclusi i virus) nel suolo e negli altri habitat naturali, come pure sul trasferimento dell'informazione genetica tra i batteri per coniugazione, trasduzione e trasformazione.
Inoltre, i risultati ottenuti con queste proteine indicano la loro potenziale importanza ambientale quando si legano a delle superfici nel suolo. Per esempio, la persistenza delle tossine legate dal Bt potrebbe rappresentare un potenziale pericolo per gli organismi non bersaglio (non-target) ed avere per risultato la selezione d'insetti bersaglio (target) resistenti alla tossina e, perciò, negare i benefici di utilizzo di un insetticida biologico piuttosto che di uno di sintesi chimica. Comunque, la persistenza di tossine legate potrebbe anche aumentare il controllo di pestilenze bersaglio. Questi aspetti richiedono studi più approfonditi.
Oltre a suggerire i potenziali pericoli e benefici delle tossine legate derivanti dal Bt, i risultati di questi studi enfatizzano quanta cautela bisogna avere prima che siano rilasciati nell'ambiente piante transgeniche ed animali geneticamente modificati con la funzione di "fattorie" per la produzione di vaccini, ormoni, anticorpi, tossine, farmaceutici ed altri composti bioattivi. A causa delle grandi differenze di composizione chimica e di struttura tra le argille e gli acidi umici, questi studi servono da modello per il potenziale destino e per gli effetti di altre biomolecole che pure sono chimicamente e strutturalmente diversi e che potranno essere rilasciate nel suolo da tali "fattorie". Come per le piante Bt, dove solo una porzione della pianta si raccoglie (per esempio le pannocchie del mais, i batuffoli di cotone, i noccioli del riso, le patate) e la rimanente biomassa viene incorporata al suolo laddove le tossine rilasciate dalla disintegrazione della biomassa sono rapidamente legate alle particelle attive in superficie, anche un po' di biomassa di queste fabbriche vegetali sarà amalgamata al suolo. Con le fattorie di animali transgenici, le feci, le urine e successivamente anche le carcasse contenenti composti bioattivi raggiungeranno alla fine il suolo ed altri habitat naturali (come le acque di superficie e di falda). Se questi composti bioattivi si legano alle argille ed alle sostanze umiche - e dato che molti di questi composti sono proteinacei, molto probabilmente lo faranno - persisteranno anche negli ambienti naturali. Se conservano la loro bioattività, potrebbero influenzare la biologia di questi habitat. Di conseguenza, prima di usare tali fattorie di piante ed animali (e probabilmente anche di microbi), si deve valutare minuziosamente la persistenza dei loro prodotti e gli effetti potenziali dei prodotti sugli abitanti del suolo e degli altri ambienti.
Discussione/Argomenti emersi
· I partecipanti hanno dimostrato un forte interesse negli studi che rilevano la presenza di livelli significativamente elevati di lignina nel mais Bt. E' emersa soprattutto la questione della sostanziale equivalenza del mais Bt con più alto contenuto di lignina.
· A questo stadio delle ricerche, i partecipanti hanno ritenuto che fosse troppo speculativo collegare l'elevato contenuto di lignina direttamente con la modificazione genetica (costrutto).
· Alcuni partecipanti hanno sollevato la questione dell'origine (essudati o lisato cellulare) della tossina e della persistenza di biomolecole in generale nel suolo. L'autore del lavoro ha confermato che il rilascio, la persistenza e l'attività biologica nel suolo della tossina negli essudati radicali di mais Bt è stata dimostrata con 12 ibridi differenti rappresentanti tre eventi distinti. Sebbene qualche tossina era stata probabilmente rilasciata da cellule radicali sfibrate e danneggiate, la maggior parte era derivata dagli essudati, poiché non era visibile alcun detrito radicale dalle piante cresciute in coltura idroponica. Indipendentemente dalla proporzione della tossina rilasciata come essudati o dalla lisi delle cellule, la tossina è presente e persiste nella porzione di rizosfera del suolo di mais Bt.
· Uno dei partecipanti era dell'opinione che le piante e gli animali che esprimono peptidi biologicamente attivi che sono nuovi per l'organismo ospite, creano uno specifico pericolo per la salute. Le proteine rilasciate attraverso materiale organico in disfacimento o tramite le urine/feci potrebbero essere legate alla matrice del suolo e quindi consegnate alla natura. Poiché ogni rilascio nell'ambiente è un'introduzione del transgene nel pool genetico, il transgene ed il composto farmaceutico potenzialmente pericoloso alla fine si mostreranno nei parenti selvatici e/o nelle colture alimentari, con conseguenze sulla salute a lunga scadenza.
"Il destino del transgene nel tratto gastro-intestinale e nell'ambiente"
(presentato da Claudia Sorlini)
Riassunto
L'autrice riassume le preoccupazioni chiave riguardo al cibo transgenico (ottenuto da piante geneticamente modificate, PGM, microorganismi GM) come segue:
- la possibilità di trasferimento del transgene dai microorganismi e dai vegetali contenuti nel cibo alla microflora gastro-intestinale;
- la diffusione dei transgeni nell'ambiente da feci animali ed umane ;
- la possibilità di interazione tra i transgeni e il DNA cellulare dei mammiferi;
- gli effetti negativi sulla salute umana dovuti all'espressione di proteine (note o non) ingerite con il cibo.
Il trasferimento orizzontale del gene (HGT- horizontal gene tranfer) è un fenomeno ben noto che avviene naturalmente tra batteri. Si è dimostrato che avviene anche all'interno del tratto gastro-intestinale. Questo fenomeno è stato osservato anche da batteri GM a batteri gastro-intestinali in esperimenti in vivo.
Il trasferimento orizzontale del gene dalle piante ai microorganismi è stato evidenziato solo in esperimenti di laboratorio. D'altro canto, la possibile trasformazione della microflora gastro-intestinale dovuta a DNA libero ha avuto finora poca attenzione, perché si ritiene che il DNA libero sopravviva con poca probabilità all'azione delle nucleasi dell'intestino.
Il destino del DNA esogeno nel tratto gastro-intestinale.
I risultati delle indagini di DNA esogeno (sequenze presenti nei costrutti utilizzati per la trasformazione delle piante) nel tratto gastro-intestinale dimostrano che, al contrario di quanto si ritiene generalmente, il 5% di DNA può sopravvivere in ampi frammenti alla digestione gastro-intestinale. Il DNA è stato recuperato da differenti parti dell'intestino, sangue o milza e fegato dei ratti e nelle feci, dopo somministrazione orale.
L'interazione tra il DNA esogeno e il DNA cellulare dei mammiferi.
Frammenti di DNA esogeno sono stati trovati legati covalentemente al DNA estratto dalla milza dei ratti. Il DNA esogeno è stato trovato in associazione cromosomale con entrambi i cromatidi, anche in rare cellule di tre feti. "Il DNA esogeno ingerito a livello materno è un potenziale mutageno per lo sviluppo dei feti?"
Riguardo al rischio collegato al cibo transgenico, l'autore presenta alcuni esempi di danno alla salute (reazioni allergiche e modificazioni del tratto gastro-intestinale su animali di laboratorio).
In conclusione:
- E' stato osservato il trasferimento orizzontale di geni (HGT) da batteri modificati a batteri naturali nel tratto gastro-intestinale.
- Non è stato dimostrato il trasferimento orizzontale di geni (HGT) in esperimenti in vivo da cibo vegetale modificato al tratto intestinale.
- Il DNA transgenico può sopravvivere alla digestione gastro-intestinale e diffondersi nell'ambiente.
- Il DNA esogeno sembra interagire con il DNA cellulare dei mammiferi.
Quale è la frequenza di questi fenomeni e quali sono le conseguenze sugli esseri umani, gli altri animali e l'ambiente? Tutto ciò non è stato ancora ben chiarito.
Le scoperte fatte suggeriscono di continuare la ricerca allo scopo di:
- approfondire la conoscenza riguardo al trasferimento orizzontale dei geni e al destino nell'ambiente del DNA transgenico (sia libero che in batteri), eliminato attraverso le feci, che si potrebbe diffondere nel suolo o raggiungere gli impianti di depurazione dell'acqua;
- sviluppare indagini sull'interazione tra il DNA transgenico presente nel cibo e il DNA cellulare dei mammiferi;
- migliorare le indagini sulle attività allergeniche delle proteine note e non, contenute nel cibo transgenico.
Discussione/Argomenti emersi
· Il trasferimento del gene tra microorganismi è un processo naturale?
Il trasferimento dei geni tra microorganismi è un processo naturale che si può verificare nelle matrici ambientali e nel tratto gastro-intestinale. Il trasferimento orizzontale dei geni può avvenire mediante la trasformazione (DNA libero-batteri), la coniugazione (contatto diretto tra due batteri) e la trasduzione (trasferimento mediato da un fago). Il trasferimento orizzontale dei geni si è evidenziato anche tra batteri lontanamente imparentati. Recenti indagini hanno mostrato che i batteri possono trasferire non solo un gene ma anche un transgene.
· Il processo di trasferimento del gene tra piante e microbi è un processo naturale?
Non è mai stata dimostrata la trasformazione microbica da frammenti di DNA vegetale in ambiente naturale e nel tratto gastro-intestinale, sebbene l'alta omologia di alcune sequenze, scoperta in piante e batteri, suggerisce che nel corso dell'evoluzione potrebbero essere avvennuti scambi di geni. Finora il trasferimento del transgene dalle piante ai batteri è stato evidenziato solo in esperimenti di laboratorio.
· Integrazione e attività del DNA estraneo.
E' noto che alcune malattie possono essere causate dall'inserzione di DNA virale nel DNA cellulare dei mammiferi (per esempio il DNA dell'Adenovirus Ad12 dell'uomo induce tumori mediante questo meccanismo, come studiato in esperimenti condotti su Mesocricetus auratus). Per queste ragioni sono stati condotti studi per verificare se altri geni estranei possono inserirsi nel DNA cellulare dei mammiferi:
1. Alcuni segmenti di DNA esogeno, precedentemente somministrato per via orale ai topi (DNA virale di M13 e DNA plasmidico contenente il GFP (Green Fourescent Protein = Proteina Verde Fluorescente), che può essere presente all'interno dei costrutti utilizzati per la trasformazione delle piante, si presentavano legati covalentemente al DNA estratto dalla milza;
2. Quando DNA esogeno veniva somministrato a topi in gravidanza, alcuni suoi segmenti si trovavano in associazione cromosomale con entrambi i cromatidi dei feti. Comunque l'attività di queste sequenze inserite non è ancora nota.
"Trasferimento genetico inter/intra specifico da piante GM ad altre piante"
(presentato da Joaquim Machado)
Riassunto
L'Autore sottolinea l'importanza della metodologia scelta per studiare il trasferimento genetico da piante geneticamente modificate ad altre piante, riconoscendo la complessità in questo settore degli studi genetici. Lo strumento teorico per l'analisi del flusso genico nelle popolazioni di specie è la determinazione della struttura genetica della popolazione attraverso l'esame statistico della frequenza delle varianti alleliche delle caratteristiche individuali in ciascuna popolazione.
L'approccio statistico comune (statistica F) non è consigliabile se s'intendono dare delle risposte alle domande sul flusso genico su una scala temporale ecologica, poiché questi approcci descrivono solo la storia della struttura genetica e non sono sensibili agli alleli più rari. Il risultato potrebbe essere una valutazione che ignora le dinamiche in corso di rilevante interesse per gli ecologisti.
L'Autore evidenzia l'importanza di usare programmi di simulazione tipo "Vita Artificiale", quando è difficile fare esperimenti con veri sistemi viventi per ragioni pratiche od etiche. Allo stesso tempo, si potrebbe imparare molto sugli algoritmi che funzionano con le specie reali mediante il confronto con quelle artificiali.
Oltre all'appropriata metodologia statistica, oggi sono disponibili, o si stanno sviluppando, nuove procedure su come utilizzare i marcatori (markers) molecolari sul flusso genico, contribuendo a rendere efficienti gli studi di base scientifica sulla Genetica di Popolazione: marcatori RAPD multipli, marcatori citoplasmatici e genetici migliorano la capacità di rilevare l'introgressione e di stimare le frequenze e la fitness degli alleli.
L'Autore mette in luce l'importanza di comprendere meglio le definizioni di fenotipo e genotipo dei ceppi d'origine (landraces), in modo da stimare meglio i rischi associati al trasferimento genico.
L'autore ha suggerito le seguenti conclusioni:
- Si dovrebbero sempre ottenere delle conclusioni sugli effetti del trasferimento genico e del flusso genico inter/intra specifico sulla base di una solida metodologia scientifica della Genetica delle Popolazioni e dell'Evoluzione, usando adeguati Modelli Statistici e marcatori ad alta informazione, concentrando gli sforzi sulla stima degli effetti genetici, evitando previsioni a priori basate sull'origine del gene.
- Si dovrebbe considerare l'uso di programmi algoritmici del tipo "Vita Artificiale" come un modo efficiente di simulazione dei fenomeni del trasferimento e del flusso genico in differenti contesti genetici e condizioni ambientali.
- Ogni qualvolta possibile, questi studi dovrebbero emulare il più possibile i sistemi agronomici e le metodologie di incrocio correnti e quelle in corso di definizione.
Discussione/Argomenti emersi
· Alcuni partecipanti hanno espresso dei dubbi sulla validità dei modelli, come per il programma di simulazione tipo "Vita Artificiale" presentato dall'oratore. Secondo l'oratore, sin dai suoi primordi l'etologia ha certamente basato le sue conclusioni su studi empirici e di osservazione e su esperimenti. Ciò nonostante, la Genetica di Popolazioni e la Genetica Ecologica offrono un'infrastruttura scientifica più appropriata verso la comprensione delle dinamiche d'interazione tra le varie forme viventi. La dinamica di dispersione del polline ed il flusso genico possono essere studiati usando potenti modelli, ma anche le svariate susseguenti forze evolutive che agiscono durante decadi e persino secoli. Non c'è niente di sbagliato nei modelli, purchè siano ben costruiti. La medicina (in cui virtualmente non ci sono pressioni dovute alla sensibilità pubblica, riguardanti l'impatto ecologico delle scienze mediche sulle forme viventi) è piena di modelli, come può dimostrare una semplice visita al nostro medico di famiglia. Ci sentiamo meglio affidandoci ai modelli descritti dal nostro dottore, prendiamo medicine a base di modelli biogeochimici (anche con effetti collaterali sconosciuti!) e tolleriamo la chirurgia che si basa su modelli.
· Alcuni partecipanti hanno sollevato la questione su quanto sia illogico fare previsioni sul flusso genico. La replica dell'oratore è stata che non è appropriato l'uso del termine "illogico" per affermare che è "illogico fare previsioni sul flusso genico", a meno che consideriamo anche completamente "illogico" fare previsioni sulle conseguenze pericolose del trasferimento del polline e del flusso transgenico. La gran parte delle considerazioni sui pericoli riguardanti gli OGM si basano sulla percezione popolare, non sulla logica. Secondo l'oratore, l'unica procedura logica per determinare i pericoli derivanti del flusso genico è quella di costruire solidi modelli basati su:
1. Solide evidenze precedentemente acquisite di pericoli diretti, e non immaginari, derivanti da OGM.
2. La conoscenza attuale della Genetica delle Popolazioni, "che accelera" il periodo di tempo necessario a comprendere parametri quali "la frequenza allelica", "la deriva genetica", "la fissazione degli alleli", mediante gli algoritmi disponibili adattati allo studio computerizzato. Ovviamente, si possono progettare esperimenti "reali" su piccola e media scala per capire il flusso del polline ed il flusso genico, ma correntemente, l'unica via per simulare la "natura" è usare programmi di simulazione.
· Il Genoma è un gioco, come chiaramente indicano tutte le recenti scoperte scientifiche. Comunque ed ovviamente, noi dobbiamo sentirci responsabili nel promuovere le modalità necessarie per controllare gli incidenti e gli abusi. Questo è vero anche per il traffico clandestino di droga, per la qualità del formaggio blu derivato dagli OGM in vendita nei supermercati, per i cosmetici speciali arricchiti di liposomi e vitamina E (considerando anche che non dovremmo usarli intorno agli occhi, come indicano le istruzioni; ciò nonostante, abbiamo sempre altre varianti - ed altri prezzi! - questa volta "sicure" da applicare sulla regione oculare).
· Il Genoma è un gioco, con regole logiche, statistiche e probabilistiche. In qualunque modo noi definiamo l'importanza della Natura, le regole genetiche si possono sempre applicare. Abbiamo sempre sostenuto la nostra classificazione tassonomica basata sui parametri fenotipici e sulle descrizioni. Le forme viventi trasferiscono sempre geni, non forme. La vita si può paragonare ad un bello e complesso "origami" di cui fino ad ora è stato impossibile prevedere esattamente il fenotipo finale, non importa quanti parametri siano stati definiti e controllati. Questo non significa pericolo, considerando l'evoluzione della vita su questo pianeta.
· L'Homo sapiens è parte del gioco, come egocentrico componente della Natura. Ma sappiamo sempre di più sulle regole genetiche. Dovremmo basare la nostra comprensione del trasferimento del polline e dei geni sui genotipi e non sui fenotipi, molto dinamici per loro stessa natura.
· Alcuni partecipanti hanno posto delle domande sull'uso di marcatori naturali. Secondo l'opinione dell'oratore, è impressionante vedere come "i marcatori naturali" potrebbero essere usati per fornire sempre più dettagli sul trasferimento del polline e sul flusso genico. Gran parte delle conseguenze pericolose, anche ipotizzate, si potrebbero esaminare meglio se fossero sostenute dalle informazioni derivanti da studi sulla dinamica dei geni condotti sulle popolazioni, dove si potrebbero stabilire, o almeno stimare, la dispersione e la fissazione dei transgeni. Secondo il parere dell'oratore, gli OGM sono sicuri e per questa ragione quei tipi di studi non alimentano né curiosità né necessità, la madre delle invenzioni.
· Secondo l'oratore, un altro interessante argomento è capire la giurisprudenza sulla proprietà in merito all'uso di transgeni brevettati in differenti contesti genetici, per esempio, nelle pratiche ricorrenti di selezione. Un'eccitante questione per gli avvocati potrebbe essere la contaminazione di un ceppo locale di mais con quello di un mais GM commerciale di una coltura confinante. Sarebbe possibile per un "terzo" coltivatore sviluppare un "consanguineo" commerciale mediante autoincrocio di quel ceppo?
· La sessione è terminata con un'estesa discussione sulla carenza di dati sui ceppi di origine. Se c'è una "carenza di dati sui ceppi originari" adesso, ciò significa che, sino ad ora, "nulla", o appena qualche studio, è stato fatto. Secondo l'oratore questo non è un motivo per ritardare lo sviluppo degli Organismi GM in quanto:
1. Come dimostrato nella comunicazione scritta, gli OGM, di per sé, non sono una minaccia per i ceppi d'origine. Di fatto, molte altre condizioni di sviluppo culturale, agricolturale ed economico sono responsabili della scomparsa dei ceppi d'origine.
2. Un ceppo d'origine, se allogamo, è un sistema genetico aperto. Considerato molto importante per ragioni culturali, od anche per la sussistenza su piccola scala, si dovrebbe proteggere sia con speciali metodologie di incrocio, descritte nei libri di testo per la scuola superiore, sia rendendolo disponibile ad essere coltivato anche da parte dei piccoli fattori, e non mediante l'impedimento dello sviluppo delle colture di OGM. Altrimenti, quei ceppi passo dopo passo scompariranno, indipendentemente dall'esistenza di OGM. Nel Brasile meridionale c'è una Organizzazione Non Governativa che si dedica allo sviluppo agricolo dei "senzaterra", utilizzando metodologie di incrocio vegetale per proteggere i ceppi di origine delle colture. E' un meraviglioso esempio di applicazione della Scienza a beneficio dei piccoli coltivatori.
SESSIONE C) IL SUOLO COME ECOSISTEMA
"Rilascio, persistenza ed attività biologica nel suolo di proteine insetticide provenienti dal Bacillus thuringiensis"
(presentato da Guenther Stotzky)
Riassunto
Le proteine insetticide prodotte da varie sottospecie di Bacillus thuringiensis si legano rapidamente e strettamente alle argille, sia ai minerali argillosi estratti puri che alle argille nel suolo, ed agli acidi umici estratti dal suolo. Questo legame riduce la suscettibilità di queste proteine alla degradazione microbica e le tossine legate conservano la loro attività biologica. Sia le tossine purificate, che quelle rilasciate dalla biomassa di mais transgenico Bt e dagli essudati radicali di mais Bt in crescita, mostrano la capacità di legarsi e di persistere nel suolo.
La biomassa di mais transgenico Bt si decompone meno nel suolo di quanto non faccia la biomassa di mais isogenico non-Bt. Questa minore decomposizione non sembra essere associata alle differenze del rapporto del carbonio nel mais Bt e non. Studi preliminari indicano che il mais Bt ha un contenuto in lignina più elevato, il che può essere implicato nelle differenze di decomposizione. Le tossine non sembrano avere alcun effetto consistente sugli organismi (lombrichi, nematodi, protozoi, batteri, funghi) nel suolo ed in vitro. Le tossine non vengono assunte dal suolo dal mais non-Bt cresciuto su suoli in cui è stato coltivato mais Bt o nei quali è stata incorporata biomassa proveniente da mais Bt. L'attività larvicida delle tossine purificate è stata rilevata 234 giorni dopo che queste erano state aggiunte a suolo non-sterile; l'attività delle tossine rilasciate negli essudati radicali di mais Bt è stata rilevata 120 giorni dopo il raccolto della piantagione; l'attività nel suolo corretto con biomassa di mais Bt è stata rilevata più di un anno dopo la sua addizione. In tutti i casi, questi sono stati i tempi studiati più a lungo e la persistenza è probabilmente maggiore.
Questi studi sulle interazioni tra le proteine insetticide e i due tipi di particelle attive in superficie (argille ed acidi umici), che sono molto differenti per la struttura e la composizione, dimostrano inoltre l'importanza che hanno le particelle attive in superficie nella biologia degli habitat naturali. Questi studi confermano ed estendono anche le precedenti osservazioni sull'influenza che hanno le argille e le altre particelle attive in superficie sull'attività, l'ecologia e la dinamica di popolazione dei microbi (inclusi i virus) nel suolo e negli altri habitat naturali, come pure sul trasferimento dell'informazione genetica tra i batteri per coniugazione, trasduzione e trasformazione.
Inoltre, i risultati ottenuti con queste proteine indicano la loro potenziale importanza ambientale quando si legano a delle superfici nel suolo. Per esempio, la persistenza delle tossine legate dal Bt potrebbe rappresentare un potenziale pericolo per gli organismi non bersaglio (non-target) ed avere per risultato la selezione d'insetti bersaglio (target) resistenti alla tossina e, perciò, negare i benefici di utilizzo di un insetticida biologico piuttosto che di uno di sintesi chimica. Comunque, la persistenza di tossine legate potrebbe anche aumentare il controllo di pestilenze bersaglio. Questi aspetti richiedono studi più approfonditi.
Oltre a suggerire i potenziali pericoli e benefici delle tossine legate derivanti dal Bt, i risultati di questi studi enfatizzano quanta cautela bisogna avere prima che siano rilasciati nell'ambiente piante transgeniche ed animali geneticamente modificati con la funzione di "fattorie" per la produzione di vaccini, ormoni, anticorpi, tossine, farmaceutici ed altri composti bioattivi. A causa delle grandi differenze di composizione chimica e di struttura tra le argille e gli acidi umici, questi studi servono da modello per il potenziale destino e per gli effetti di altre biomolecole che pure sono chimicamente e strutturalmente diversi e che potranno essere rilasciate nel suolo da tali "fattorie". Come per le piante Bt, dove solo una porzione della pianta si raccoglie (per esempio le pannocchie del mais, i batuffoli di cotone, i noccioli del riso, le patate) e la rimanente biomassa viene incorporata al suolo laddove le tossine rilasciate dalla disintegrazione della biomassa sono rapidamente legate alle particelle attive in superficie, anche un po' di biomassa di queste fabbriche vegetali sarà amalgamata al suolo. Con le fattorie di animali transgenici, le feci, le urine e successivamente anche le carcasse contenenti composti bioattivi raggiungeranno alla fine il suolo ed altri habitat naturali (come le acque di superficie e di falda). Se questi composti bioattivi si legano alle argille ed alle sostanze umiche - e dato che molti di questi composti sono proteinacei, molto probabilmente lo faranno - persisteranno anche negli ambienti naturali. Se conservano la loro bioattività, potrebbero influenzare la biologia di questi habitat. Di conseguenza, prima di usare tali fattorie di piante ed animali (e probabilmente anche di microbi), si deve valutare minuziosamente la persistenza dei loro prodotti e gli effetti potenziali dei prodotti sugli abitanti del suolo e degli altri ambienti.
Discussione/Argomenti emersi
· I partecipanti hanno dimostrato un forte interesse negli studi che rilevano la presenza di livelli significativamente elevati di lignina nel mais Bt. E' emersa soprattutto la questione della sostanziale equivalenza del mais Bt con più alto contenuto di lignina.
· A questo stadio delle ricerche, i partecipanti hanno ritenuto che fosse troppo speculativo collegare l'elevato contenuto di lignina direttamente con la modificazione genetica (costrutto).
· Alcuni partecipanti hanno sollevato la questione dell'origine (essudati o lisato cellulare) della tossina e della persistenza di biomolecole in generale nel suolo. L'autore del lavoro ha confermato che il rilascio, la persistenza e l'attività biologica nel suolo della tossina negli essudati radicali di mais Bt è stata dimostrata con 12 ibridi differenti rappresentanti tre eventi distinti. Sebbene qualche tossina era stata probabilmente rilasciata da cellule radicali sfibrate e danneggiate, la maggior parte era derivata dagli essudati, poiché non era visibile alcun detrito radicale dalle piante cresciute in coltura idroponica. Indipendentemente dalla proporzione della tossina rilasciata come essudati o dalla lisi delle cellule, la tossina è presente e persiste nella porzione di rizosfera del suolo di mais Bt.
· Uno dei partecipanti era dell'opinione che le piante e gli animali che esprimono peptidi biologicamente attivi che sono nuovi per l'organismo ospite, creano uno specifico pericolo per la salute. Le proteine rilasciate attraverso materiale organico in disfacimento o tramite le urine/feci potrebbero essere legate alla matrice del suolo e quindi consegnate alla natura. Poiché ogni rilascio nell'ambiente è un'introduzione del transgene nel pool genetico, il transgene ed il composto farmaceutico potenzialmente pericoloso alla fine si mostreranno nei parenti selvatici e/o nelle colture alimentari, con conseguenze sulla salute a lunga scadenza.
GLOSSARIO2
Pericolo: Agente biologico chimico o fisico o una condizione in grado di avere un effetto negativo sulla salute umana o sull'ambiente.
Rischio: Funzione della probabilità di un effetto negativo sulla salute umana e la gravità di quest'effetto, consequenziale ad un pericolo/i.
Analisi del rischio: Processo che consiste in tre parti: valutazione del rischio, gestione del rischio e comunicazione del rischio.
Valutazione del rischio: Processo su base scientifica che consiste nei seguenti passaggi: (i) identificazione del pericolo, (ii) caratterizzazione del pericolo, (iii) valutazione dell'esposizione, e (iv) caratterizzazione del rischio.
Identificazione del pericolo: Identificazione di agenti biologici, chimici e fisici in grado di causare effetti negativi sulla salute o l'ambiente.
Caratterizzazione del pericolo: Valutazione qualitativa e/o quantitativa della natura degli effetti negativi sulla salute associati ad agenti biologici, chimici e fisici. Se si possono ottenere dei dati, per gli agenti chimici si dovrebbe fare una valutazione di tipo dose-effetto.
Valutazione dose-effetto: Determinazione della relazione esistente tra la magnitudo dell'esposizione (dose) all'agente chimico, biologico o fisico e la gravità del danno e/o la frequenza degli relativi effetti negativi sulla salute umana (effetto).
Valutazione dell'esposizione: Valutazione qualitativa e/o quantitativa della probabile esposizione, da fonti differenti, ad agenti biologici, chimici e fisici.
Caratterizzazione del rischio: Stima quantitativa e/o qualitativa, incluse le incertezze presenti, della probabilità dell'evento e la gravità degli effetti dannosi noti o potenziali sulla salute all'interno di una data popolazione, basata sull'identificazione e sulla caratterizzazione del pericolo e sulla valutazione dell'esposizione.
Gestione del rischio: Processo, distinto dalla valutazione del rischio, di alternative politiche ponderate, che consulta tutte le parti interessate, tenendo conto della valutazione del rischio e degli altri fattori rilevanti per la protezione della salute della popolazione e che promuove regole giuste, e che seleziona, se necessario, le opzioni di prevenzione e di controllo più appropriate.
Comunicazione del rischio: Scambio interattivo di informazioni e di opinioni durante tutto il processo di analisi del rischio riguardante i pericoli ed i rischi, i fattori collegati al rischio ed alle percezioni del rischio, tra coloro che valutano i rischi, che gestiscono i rischi, la popolazione, le industrie, la comunità accademiche ed altre componenti, includendo la spiegazione delle scoperte fatte in materia di valutazione del rischio e le basi delle decisioni riguardo alla gestione del rischio.
ALLEGATO 1: LISTA DEI PARTECIPANTI
ESPERTI
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Professor David AndowUniversity of
Minnesota Department of Entomology 219 Hodson HallMN 55108 St. Paul USA
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Professor Philip L. BereanoWashington Biotechnology Action
Council Council for Responsible Genetics P.O. Box 35219598195 Seattle, Washington
USA
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Dr Inge Broer
Scientist, University of Rostock Fachbereich Biowissenschaften/FINABDoberanerst.
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Dr Hans-Jorg BuhkRobert Koch
Institute Wollankstr.
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Dr Angelika HilbeckSenior
Researcher Swiss Federal Institute of Technology Geobotanical Institute and (2) EcoStrat
GmbH
-
Dr Michael Joffe
Reader in Epidemiology and Public Health Department of Epidemiology & Public HealthImperial College School of Medicine St Mary's
Campus Norfolk Place London
-
Dr Othmar Kaeppeli
Executive Manager Agency
-
Dr Joaquim Machado
Manager, Biotechnology Special Projects Novartis Seeds Ltd
-
Prof. Vicente Rao 9004706-900 Sao
Paulo Brazil
-
Dr Alison PowerCornell
University Department of Ecology & Evolutionary Biology Corson Hall NY 14853 Ithaca
USA
-
Dr Francesco Sala
Department of Biology, University of Milan Via G. Celoria, 26I-20133 Milan Italy
-
Dr Nancy Schellhorn
Research Scientist, CSIRO Entomology, CSIRO Cotton Research UnitLocked Bac # 59Myall ValeNSW 2390
NarrabriA ustralia
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Dr Tanja Hedwig
Schuler Postdoctoral Entomologist, Department of Entomology & Nematology, IACRRothamstedAL5 2JQ
Harpenden UK
-
Dr Palarp Sinhaseni
Deputy Director, Research Affairs Institute of Health Research Chulalongkorn University
Soi Chulalongkorn 62Phyathai RD, Pathumwan10330 BangkokThailand
-
Dr Kornelia Smalla
Senior Scientist, Federal Biological Research Centre for Agriculture and Forestry Messeweg 11/12D-38104
Braunschweig Germany
-
Dr Claudia SorliniFaculty of Agricultural Science
Microbiology Department of Food and Microbiological Sciences and Technologies University of
Milan Via G. Celoria, Milan Italy
-
Dr Guenther Stotzky
New York University Department of Biology 752 Brown Building NY 10003 New York USA
-
Dr Jennifer Ann ThomsonHead, Department of
Microbiology University of Cape Town Private Bag Rondebosch 7701 Cape Town South Africa
-
Dr Jan van Aken
Greenpeace Chausseestrasse 131D-10115 Berlin Germany P
-
Mr Guy van den Eede
Sector Head, European Commission Joint Research CentreTP 361I-21020 Ispra (VA) Italy
RAPPRESENTANTI DELLE ORGANIZZAZIONI INTERNAZIONALI
-
Dr Giovanni Ferraiolo
Programme Officer, International Centre for Genetic Engineering and Biotechnology (ICGEB)
Area Science Park Padriciano 99I-34012 Trieste Italy
-
Dr Hiremagalur N.B
Gopalan Task Manager (Environmental Health) Policy Analysis, Review and Development Unit
Division of Environmental Policy Development and Law, United Nations Environment Programme (UNEP)P.O Box
30552 Nairobi Kenya
-
Dr Peter Kearns
Organization for Economic Co-operationand Development (OECD) 2, Rue André Pascal F-75775 Paris Cedex
16 France Invitato ma impossibilitato a partecipare
-
Dr Yasuyuki Sahara
Sustainable Development and Healthy Environments Protection of the Human Environment World Health
Organization 20, Avenue Appia CH-1211 Geneva 27 Switzerland
-
Mr Makoto Tabata Food Standards Officer, Joint FAO/WHO Food Standards ProgrammeFood and Nutrition
Division Economic and Social Department Food and Agriculture Organization Via delle Terme di
Caracalla I-00153 Rome Italy
-
Dr George T. Tzotzos
Chief, Biodiversity Unit, Cleaner Production and Environmental Management Branch United Nations Industrial Development Organization (UNIDO)P.O. Box 300A-1400
Vienna Austria Invitato ma impossibilitato a partecipare
-
Ms Maria Zimmermann
Senior Agricultural Research Officer, Research and Technology Development Service
Research, Extension and Training Division Food and Agriculture Organization Via delle Terme di
Caracalla I-00153 Rome Italy
OSSERVATORI
-
Dr Carlos Dora
Regional Adviser, Environmental Epidemiology WHO European Centre for Environment and Health, Rome
Division Via Francesco Crispi, 10I-00187 Rome Italy
-
Dr Valeria Giovannelli
Italian Environment Protection Agency (ANPA) Via Vitaliano Brancati, 48I-00144 Rome
Italy
-
Dr Bettina Menne
Short-Term Professional, Global Change and Health WHO European Centre for Environment and Health, Rome
Division Via Francesco Crispi, 10I-00187 Rome Italy
-
Dr Giovanni Staiano
Italian Environment Protection Agency (ANPA) Via Vitaliano Brancati, 48I-00144 Rome
Italy
SEGRETARIATO SCIENTIFICO
-
Dr Roberto Bertollini
Director, WHO European Centre for Environment and Health, Rome Division Via Francesco Crispi, 10I-00187
Rome Italy
-
Dr Sonia Cantoni
Italian Environment Protection Agency (ANPA) Via Vitaliano Brancati, 48I-00144 Rome
Italy
-
Dr Anna Corrado
Italian Environment Protection Agency (ANPA) Via Vitaliano Brancati, 48I-00144 Rome
Italy
-
Dr Nicoletta Di Tanno
Data Processing Assistant WHO European Centre for Environment and Health, Rome Division
Via Francesco Crispi, 10I-00187 Rome Italy
-
Dr Walter Ganapini
President, Italian Environment Protection Agency (ANPA) Via Vitaliano Brancati, 48I-00144
Rome Italy
-
DR GANAPINI E' STATO RAPPRESENTATO DAL DR G. ONUFRIO
Dr Susanna Greco Italian Environment Protection Agency (ANPA) Via Vitaliano Brancati, 48I-00144
Rome Italy
-
Dr Marco Jermini
Regional Adviser, Food Safety ProgrammeWHO European Centre for Environment and Health, Rome
Division Via Francesco Crispi, 10I-00187 Rome Italy
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Dr Paola Picotto
Department of Food and Nutrition and Veterinary Public Health Ministry of Health Piazza Marconi, 25I-00144
Rome Italy
-
Dr Biancamaria
Pietrangeli National Institute for Occupational Safety and Prevention (ISPESL)
Environmental Department Via Urbana, 167I-00184 Rome Italy
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Ms Manuela Zingales
Programme Assistant, Food Safety Programme WHO European Centre for Environment and Health, Rome
Division Via Francesco Crispi, 10I-00187 Rome Italy
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