RISCHI DERIVANTI DALLA MANIPOLAZIONE DI MATERIALE GENETICO

di John b. Fagan, Ph. D.  Presidente, Dipartimento di Chimica Maharishi University of Management Fairfield.
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Il Dr. John Fagan si dedica da oltre 24 anni alle tecniche genetiche all' avanguardia nelle ricerche sul cancro.

L' INCAPACITA' DI PREVEDERE E CONTROLLARE LE CONSEGUENZE DELLA MANIPOLAZIONE GENETICA

L' incapacità dei biologi di controllare e di prevedere completamente le conseguenze delle alterazioni genetiche sugli organismi per l' alimentazione è dovuta a tre fattori: la complessità dell' organismo ricevente; la tendenza delle manipolazioni ricombinate del DNA a indurre mutazioni in punti casuali all' interno del genoma dell' organismo ricevente; e l' ambiguità e la specificità del tipo di cellula dell' informazione genetica regolatoria.

1. La complessità biologica porta all' incapacità di controllare o prevedere gli effetti delle manipolazioni del DNA ricombinato.

Un contributo importante sull' imprevedibilità dell' ingegneria genetica è la complessità dell' organismo ricevente. Le strutture e le funzioni anche del più semplice microrganismo monocellulare sono sufficientemente complesse, che gli sviluppattori non possono tenere in conto tutte le componenti del sistema quando considerano l' impatto di una determinata alterazione genetica. In tali situazioni le sorprese sono inevitabili, e molte di queste sorprese non saranno un vantaggio. I meccanismi attraverso i quali le manipolazioni genetiche possono portare ad un aumento di allergenicità e tossicità, descritti di seguito, sono degli esempi di tali sorprese.

2. Mutazioni tramite le manipolazioni del DNA ricombinato.

La seconda fonte di incertezza riguardo agli effetti delle manipolazioni del DNA ricombinato deriva dall' attuale tecnica, estremamente rozza, del trasferimento dei geni. L' informazione genetica introdotta nell' organismo può essere definita precisamente in sequenza, ma è inserita casualmente nel genoma dell' organismo ricevente. Ogni evento d' inserzione è in realtà un evento mutageno casuale. Per dirla in altro modo, il trasferimento dei geni come viene fatto normalmente è un processo mutageno che può didtruggere ognuno dei processi ai quali partecipano il DNA e l' RNA. I luoghi dove accadranno tali mutazioni saranno casuali; così, non c'é modo di prevedere che gene o processo di regolazione verrà smembrato come risultato della mutagenesi indotta nel gene dal trasferimento. Inattivando o alterando l' espressione dei geni che codificano gli enzimi che catalizzano importanti processi di biosintesi, gli eventi mutageni potrebbero alterare l' allergenicità del cibo o renderlo tossico, come descritto sotto. Questi eventi mutageni potrebbero anche alterare la qualità nutrizionale di un alimento. Inoltre alterando le sequenze di regolazione normalmente presenti nel genoma dell' organismo ricevente, potrà presentarsi la stessa varietà di problemi relativi alla sequenza regolatoria, come descritto di seguito. Andrebbe sottolineato che con molti metodi di trasferimento dei geni usati nell' eucariote, questo processo di mutazione non succederà soltanto qualche volta ma ogni volta che un gene ricombinato viene inserito nel genoma di un organismo. Ognuna di queste inserzioni smembra parte della sequenza originale del DNA. Molti di questi smembramenti saranno, per fortuna, silenziosi o senza conseguenze. Comunque, vi è una definita possibilità che uno di questi possa alterare la struttura o la funzione dell' organismo in un modo che influenza significativamente le propietà del prodotto alimentare da esso derivato. Il fatto è che le alterazioni genetiche hanno una definita probabilità di alterare le propietà dell' organismo, così che le propietà del cibo da esso derivato saranno pericolose per la salute. In molti casi, le procedure utilizzate per modificare gli organismi che producono gli alimenti inseriscono non soltanto una ma PARECCHIE coppie di un gene nel genoma dell' organismo ricevente. In questo modo, possono verificarsi molteplici eventi casuali mutageni, aumentando fortemente la probabilità di daneggiare alcuni geni importanti per la qualità del cibo. I rischi relativi alla manipolazione dei genomi degli organismi che producono alimenti, sono inerenti ai meccanismi attraverso i quali le tecniche del DNA ricombinato provocano trasformazioni genetiche. Questi rischi non possono essere sminuiti indicando il pomodoro "FlaverSaver" (il primo ortaggio progettato geneticamente a venire commercializzato) e dicendo che con esso non vi sono stati problemi e che pertanto altri prodotti transgenici saranno anch' essi probabilmente sicuri. Ogni organismo transgenico che produce alimenti sarà sottoposto a differenti eventi di mutazione e risponderà all' informazione genetica in esso introdotta in modo differente, portando alla serie di alterazioni inaspettate descritte prima. Perciò, non vi sono giustificazioni scientificamente valide per queste estrapolazioni.

3. Le Ambiguità dell' Informazione Genetica.

I geni contengono due tipi distinti di informazioni: strutturali e regolatorie. Le informazioni strutturali specificano la sequenza degli aminoacidi delle proteine e consistono nel codice genetico, che venne spiegato nel 1960. Con poche eccezioni questo codice è identico per tutti gli organismi terrestri. In questo modo, l' informazione strutturale contenuta in una data porzione di DNA è prevedibile. Comunque, la storia è piuttosto differente per l' informazione regolatoria. Trascrizione, traduzione, replicazione, ricombinazione e altri processi che coinvolgono il DNA e l' RNA sono controllate dall' informazione regolatoria codificata nelle sequenze di DNA o RNA. Il decodificatore regolatorio è molto più complesso e diverso dal codice strutturale. Inoltre, esso è differente in differenti organismi, ed è perfino differente in differenti tipi di cellule dello stesso organismo. Vi sono molti esmpi nella letteratura della biologia molecolare nei quali i geni ricombinati, caratterizzati in un tipo di cellula, sono espressi a livelli 100 volte o perfino 1.000 volte più alti in un altro tipo di cellula dello stesso organismo. Tale diferenze non possono essere previste semplicemente conoscendo la sequenza dell' acido nucleico di un gene ricombinato. Il solo modo per conoscerle è la raccolta di informazioni empiriche - introducendo effettivamente il gene nel secondo tipo di cellula ed esaminando il risultato. Se questo è il caso per differenti tipim di cellule all' interno di un singolo organismo, il livello di imprevedibilità potrà certamente essere pari o maggiore per i trasferimenti nell' incrocio delle specie del tipo comunemente eseguito dall' ingegneria genetica in agricoltura. Il meccanismo sottostante coinvolto nella 'lettura' dell' informazione regolatoria è ben conosciuto. Le proteine di regolazione esistono nella cellula ognuna delle quali è capace di seguire una scansione delle molecole di DNA (o RNA). Ognuna può riconoscere e legarsi ad un singolo, specifico particolare di acido nucleico. La reazione legante scatena gli eventi biochimici che portano alla modulazione di un processo quale trascrizione, traduzione, replicazione, ricombinazione, ecc. In ogni particolare cellula, una data sequenza può influenzare uno di questi processi solatanto se è anche presente la proteina che riconosce questa sequenza. Dal momento che differenti proteine regolatorie sono espresse in differenti tipi di cellule e in differenti specie, una data sequenza DNA funzionerà come segnale di regolazione soltanto in alcuni tipi di cellule e in alcune specie e non in altre. La nostra conoscenza del 'codice di regolazione' è estremamente incompleta. Perciò, non possiamo esaminare la sequenza della molecola di un acido nucleico e prevedere la sua funzione regolatoria in un dato organismo. Inserire sequenze DNA che possiedono atività regolatorie impreviste nel genoma di un organismo produttore di cibo può disgregare ognuno dei processi cellulari ai quali partecipano DNA e RNA, inclusi riproduzione, trascrizione, traduzione, ricombinazione e trasposizione. La disgregazione della trascrizione o della traduzione potrebbe alterare il livello o il tempo dell' espressione di ogni proteina che viene normalmente espressa in un organismo produttore di cibo. Ciò può alterare l' allergenicità o la tossicità del cibo derivato da questo organismo, come descritto qui sotto, e può anche alterare le sue caratteristiche nutrizionali o altre ancora. Lo smembramento o l' alterazione dei meccanismi di replicazione, ricombinazione o traspossizione può, tra le altre cose alterare la palsticità o la stabilità del genoma dell ' organismo ricettore, portando ad un aumento dei livelli di mutagenesi e di conseguenza ad una serie di problemi che di seguito descriviamo.

ALLERGENICI PRODOTTI IN ALIMENTI RICOMBINATI

Esistono diversi meccanismi attraverso i quali gli allergenici possono venir espressi negli alimenti tramite l' ingegneria genetica. Sono stati anche identificati un certo numero di meccanismi molecolari attraverso i quali la manipolazione genetica di oprganismi produttori di cibo può generare nuovi allergenici o aumentare l' allergenicità di rpoteine normalmente presenti negli organismi produttori. Dato che gli alimenti transgenici che contengono allergenici manterebbero in molti casi l'aspetto di loro simili non-allergenici naturali, essi comportano un serio rischio per il consumatore. I consumatori non saranno più in grado di evitare questi alimenti allergenici perchè non sasranno più in grado di distinguerli dagli alimenti naturali corrispondenti. L' etichettatura di tutti gli alimenti progettati geneticamente potrà, certamente, risolvere questo problema e potrà anche rendere possibile alle autorità sanitarie di rintracciare i problemi allergenici che nasceranno. Attualmente, le evidenze empiriche che riguardano la creazione degli alimenti allergenici attraverso una generica progettazione sono scarse, dato che pochi degli alimenti in via di realizzazione con l' ingegneria genetica sono stati esaminati in modo approfondito per l' allergenicità; comunque, un esempio è già venuto alla luce. La Pioneer Hybrid ha sviluppato un fagiolo di soia con una composizione bilanciata di aminoacidi ottennero questo collocando in questi fagioli il gene di una proteina contenuta in una noce brasiliana. Comunque, questa proteina ha dimostarto essere allergenica ad una parte significativa della popolazione. La Pioneer Hybrid ha deciso saggiamente di interrompere la commercializzazione di questo prodotto.

TOSSINE ED IRRITANTI GENERATI NEGLI ALIMENTI RICOMBINATI

Molte sostanze presenti nei cibi come risultato dell' ingegneria genetica saranno proteine presenti soltanto in concentrazioni tracciate. Tuttavia, questi componenti aggiunti, anche tracce di quantità, possono sostanzialmente alterare sia le cartteristiche nutrizionali che biologiche presenti negli alimenti. Oltre all' allergenicità, la ricombinazione delle proteine può manifestare una varietà di altre attività biologiche, e nel caso degli enzimi ricombinati possono catalizzare la produzione di altri composti con attività biologiche normalmente assenti in un particolare alimento. Ad esempio, tali sotanze possono agire come tossine, irritanti, ormoni mascherati, ecc., e possono agire a livello biochimico, celulare, tissutale o organico per disgregare una vastità di funzioni fisiologiche. Un esempio di una classe di alimenti progettati geneticamente di particolare preoccupazione sono quelli che sono stati modificati per produrre agenti di controllo biologico, come la famiglia dell' enterotossina insetticida Bt. Ognuna delle tossine Bt è specifica per certi tipi di insetti. La tossina Btk, che è stata usata localmente nelle fattorie organiche per molti anni, non ha segnalato provocare reazioni tossiche nei consumatori quando viene utilizzata in questo modo. Comunque, non sarebbe una sorpresa se un complesso come la tossina Btk, che ha una potente attività biologica in una classe di organismi, potesse anche avere alcune attività biologiche persino in un ceppo distante come i vertebrati. Tali attività potrebbero diventare evidenti se la tossina viene consumata in grandi quantità, come succederebbe nei cibi transgenici derivati da organismi progettati per esprimere questa tossina essenzialmente ad alti livelli. Normalmente quando ussata localmente, la tossina Bt è degradata dallo spettro UV (ultravioletto) della luce solare e da altri meccanismi, nel giro di pochi giorni, ad un livello irrilevabile. Comunque, le piante concepite con la Bt producono questa tossina in continuazione, risultando in livelli stabili molto più alti. Inoltre, la tossina sarà presente non soltanto sulla superficie della pianta ma internamente, dove si potrà accumulare protetta dalla degradazione dei raggi UV. Il risultato è che i consumatori di questi alimenti potrebbero assumere quantità molto maggiori di tossina Bt che nel caso degli alimenti derivati da piante trattate localmente. Di conseguenza, l' eccelente sicurezza registrata dalla tossina Bt applicata localmente non costituisce un' evidenza affidabile che possa indicare che gli alimenti derivati da piante trattate con l' ingegneria genetica per produrre la tossina Bt siano sicuri.