Nel 1953 James Watson e Francis Crick, due giovani ricercatori, l’uno di formazione biologica l’altro fi-sico, annunciarono sulla rivista Nature d’aver scoperto la struttura del DNA (…) Conclusero il loro articolo con un elegante understatement che lasciava trasparire la consapevolezza di aver compiuto una scoperta rivoluzionaria: "Non è sfuggito alla nostra attenzione che questa struttura suggerisce immediatamente un possibile meccanismo di replicazione del materiale genetico". (…) Negli anni 60 i biologi decifrano parole e sintassi del codice genetico (…) Nel 1973 due ricercatori della Stanford University, Stanley Cohen e Annie Chang, e due dell’università statale della Ca-lifornia, Herbert Boyer e Robert Helling, cominciano a lavorare intorno a un progetto che contempla il trasferimento del plasmide così ristrutturato in una cellula batterica viva che, moltiplicandosi, generi un clone nel quale poter accertare se il gene nuovo si è stabilmente inte-grato ed ha la capacità di "esprimersi", cioè di comandare davvero la sintesi della proteina da esso codificata.
A ritmo incalzante, nuove importanti conquiste dilatano le potenzialità della genetica molecolare (…)
Proviamo a tracciare una mappa aggiornata dei principali settori in cui operano, con finalità diverse, gli ingegneri del DNA:

• modificazioni genetiche di microrganismi (batteri e lieviti), per renderli produttori di farmaci (l’insulina è stato il primo salva-vita reso disponibile da questa nuova metodologia: ottenuta nel 1978, autorizzata al commercio nel 1982), di vaccini, reattivi diagnostici, enzimi e altri composti di "chimica fine" utili nelle preparazioni alimentari, in campo agro-zootecnico o in processi industriali;
• creazione di piante transgeniche migliorate nella produttività (sia in termini quantitativi, sia come qualità delle sostanze che se ne ricavano: ad esempio, semi di leguminose arricchiti nel contenuto di aminoacidi essenziali), rese più resistenti delle varietà tradizionali a climi e terreni difficili (ad esempio piante che tollerano meglio la penuria d’acqua o la salinità del suolo, oppure che hanno minori esigenze di fertilizzanti perché dotate dei geni di batteri azotofissatori), e anche rese capaci di autodifesa contro i parassiti (l’esempio più noto è il mais Bt, al quale è stato conferito un gene batterico – tratto dal Bacillus thuringiensis - che fa sintetizzare ai tessuti della pianta una glicoproteina, selettivamente tossica per gli insetti dannosi ma innocua per tutti gli altri animali e per l’uomo, già nota e usata da decenni come preparato da irrorare, non solo per la protezione di coltivi ma anche per la lotta ai vettori della malaria, della malattia del sonno e dell’oncocercosi, frequente causa di cecità in Africa e Asia);
• creazione di animali transgenici, anch’essi allo scopo di migliorarne la produttività, oppure per usarli come modelli nello studio di cause e rimedi di patologie umane a base genetica (si è di recente ottenuto un ceppo di topi che "riproduce" il morbo d’Alzheimer), o ancora come donatori di tessuti e organi immunologicamente idonei a xenotrapianti verso l’uomo;
• piante e animali transgenici produttori di alimenti con "valenza farmacologica"; dai quali, cioè, si ottenga un determinato effetto terapeutico mangiandoli (sono in fase di studio vegetali modificati, tra cui una banana che sintetizza le proteine antigeniche del polio-virus, che potranno semplificare le vaccinazioni di massa nei paesi più poveri) o dai quali si possano estrarre in buona quantità proteine funzionali destinate ad altre forme di somministrazione al paziente (la ghiandola mammaria di bovini e ovini transgenici promette d’essere un eccellente "bioreattore" per la sintesi di serio-albumina umana, della quale gli ospedali lamentano carenza);
• terapie geniche nell’uomo, ovvero l’aggiunta di versioni funzionanti di un gene difettoso (per il momento non è tecnicamente realizzabile la sua sostituzione) nelle cellule del paziente portatrici di tale anomalia; si prevede che questa metodica aprirà nuove vie di cura anche per malattie, come quelle cardiovascolari acquisite, in cui la responsabilità dei geni è subordinata ad altri fattori;
• biorisanamento ambientale, grazie a microrganismi geneticamente "istruiti" a smaltire inquinanti del suolo e delle acque (il batterio Pseudomonas reso capace di demolire chiazze di petrolio è stato il primo "OGM", organismo geneticamente modificato, coperto da brevetto, nel 1980).

Se a questo elenco aggiungiamo altre recenti metodiche, che di per sé non esigono interventi di ingegneria genetica ma tornano utili ad "amplificarne" i costrutti, quali la coltivazione delle "piante in provetta" (o meglio la loro riproduzione clonale da piccole masse di tessuti adulti sdifferenziati), la clonazione animale (mediante una precoce separazione dei blastomeri dell’embrione, o il trasferimento di un nucleo somatico in una ovocellula), e ancora la produzione di anticorpi monoclonali da ibridomi (linee di cellule immunitarie rese capaci di illimitate generazioni in vitro, grazie alla fusione con cellule tumorali), allora abbiamo un quadro completo delle cosiddette "biotecnologie innovative".
Questa potenzialità del tutto nuova non solo mette in gioco grossi interessi economici (il fatturato mondiale delle biotecnologie attualmente sfiora i 60 miliardi di dollari), ma alimenta timori, chiede attente valutazioni sociali e pone dilemmi etici. Quanto sono sincere le bioindustrie nell’affermare l’utilità oggi, l’indispensabilità domani, delle manipolazioni genetiche? Le mire di profitto non le inducono a sottacere i rischi, per la salute umana e per l’ambiente? Finirà appiattita la biodiversità nei paesi ricchi ed espropriata, con gravosi meccanismi brevettuali, quella di cui è custode il Terzo Mondo? I progetti di "bricolage genetico" tra animali e uomo per gli xenotrapianti non ledono i diritti degli uni e la dignità dell’altro? Può essere moralmente accettabile la sperimentazione sugli embrioni umani?
La complessità di tali questioni dissuade dal tentare risposte nette, in poche righe: facendolo, si abuserebbe del privilegio di poter esporre i propri convincimenti senza contraddittorio. Preferisco segnalare al lettore alcuni documenti di giusto respiro, e limitarmi ad aggiungere alcune considerazioni che, spero, contribuiscano a una serenità di giudizi:

• i mass media, indulgendo al sensazionalismo, speso agitano spettri inconsistenti: i commenti di giornali e TV all’esperimento Dolly (e lo spazio che hanno concesso alle spacconate del dottor Seed, il medico che si è dichiarato pronto a clonare l’uomo) hanno completamente distorto le vere finalità delle ricerche sulla clonazione animale;
• la comunità degli scienziati procede nelle ricerche con molta più prudenza di quanto si tenda a credere: scoperto il modo di ottenere il DNA ricombinante, i biologi si erano imposti un freno volontario di un anno, per valutare i rischi della tecnologia, e avevano poi definito in un apposito congresso (ad Asilomar, nel 1975) criteri di sicurezza per il rilascio nell’ambiente di microrganismo modificati; tuttora si astengono dalla fase clinica di sperimentazione degli xenotrapianti perché vogliono poter stimare meglio l’entità del rischio di trans-infezioni dall’animale all’uomo;
• qualsiasi tecnologia – non solo le "biotech" - ha risvolti negativi, immediati o differiti; la decisione di avvalersi d’essa non può essere presa in altro modo se non concordando quale margine di rischio sia accettabile in rapporto ai vantaggi attesi. Pensiamo agli antibiotici convenzionali: il loro uso ha generato il problema dell’antibiotico-resistenza di alcune importanti patologie infettive; ma quante vite hanno finora salvato questi farmaci?
• è vero che la biodiversità racchiude tesori; ma è anche vero che in molti casi solo un adeguato terreno tecnico-scientifico può valorizzarli; valga l’esempio del curaro: quanto si è accresciuta la sua utilità passando dalle frecce degli indios ai laboratori di fisiologia e alle sale chirurgiche?
• le nuove normative dell’Inghilterra in merito alla sperimentazione sui pre-embrioni umani sono state emanate dopo una consultazione pubblica promossa da enti governativi (la Human Genetic Advisory Commission e la Human Fertilisation and Embriology Authority) e affidata per la redazione del questionario a un working group di esperti di bioetica laici e religiosi. Negli Stati Uniti si è svolto di recente un simposio (Engineering the human germline, 1988) che ha attentamente discusso quali vantaggi sanitari e quali problemi etici comporterebbe l’autorizzare modificazioni ereditabili del genoma umano. Due fatti notevoli, che dovrebbero rassicurare chi teme infranto il contratto morale tra scienza e società.
  (…)

SCIENZIATI

COHEN, Stanley (1922 - ). Biochimico statunitense. Insieme a H. Boyer ha messo a punto (1973) una tecnica per introdurre nei batteri del materiale genetico estraneo (DNA ricombinante). Premio Nobel per la medicina e la fisiologia nel 1986, insieme a Rita Levi-Montalcini, per le ricerche sul fattore di crescita.
CRICK, Francis Harry Compton (1916 - ). Biochimico britannico. Premio Nobel 1962 per la medicina e la fisiologia con J. D. Watson e M. H. F. Wilkins, per la scoperta (1953) della struttura a doppia elica del DNA e del sistema di replicazione del materiale ereditario negli organismi viventi.
WATSON, James Dewey (1928 - ). Biologo statunitense. Studioso della struttura del DNA ne ha proposto nel 1953 il modello molecolare a doppia elica, oggi ritenuto esatto. Premio Nobel 1962 per la medicina e la fisiologia, con F. H. Crick e M. Wilkins. Tra i suoi studi più recenti, quelli relativi all’ingegneria genetica e al progetto di ricerca sul genoma umano.
WILKINS, Maurice Hugh Frederick (1916 - ). Biofisico britannico. Ha compiuto importanti ricerche sulla struttura degli acidi nucleici, partendo dal modello di DNA proposto da J. D. Watson e F. M. C. Crick, con cui ha condiviso il Premio Nobel 1962.

GLOSSARIO

CLONE In biologia, insieme di individui omogenei dal punto di vista ereditario, provenienti da un unico stipite per generazioni organiche o anche in seguito a manipolazioni di ingegneria genetica.
DNA (dall’inglese DeoxyriboNucleic Acid) in italiano ADN: Acido Desossiribonucleico. Molecola resposnsabile della trasmissione e dell’espressione dei caratteri ereditari. E’ presente in tutti gli organismi viventi. La molecola del DNA è formata da due filamenti avvolti a spirale in modo da formare una doppia elica. I due filamenti hanno sequenze complementari. L’informazione genetica risiede nella sequenza delle quattro basi che costituiscono le lettere dell’alfabeto utilizzato per scrivere il messaggio genetico.
GENE In genetica e biologia molecolare, tratto di acido desossiribonucleico (DNA) che contiene, sotto forma di sequenza lineare di nucleotidi, l’informazione genetica per una o più proteine.
PLASMIDE Molecola di DNA circolare a doppio filamento, presente in natura nei batteri, di origine citoplasmatica e capace di replicazione autonoma. I plasmidi sono utilissimi nelle tecniche di DNA ricombinate perchè permettono di amplificare frammenti di DNA di qualsiasi origine anche un milione di volte, con un processo noto come clonazione.
POLIMERO In biologia, di struttura animale o vegetale composta di più elementi analoghi. In chimica, nome generico di sostanze, naturali o artificiali, che risultano dall’unione (polimerizzazione), spontanea o provocata, di più molecole uguali (monomeri) o simili tra loro.
RNA In biochimica, sigla dell’acido ribonucleico. In biologia, tale acido è responsabile della sintesi proteica, è in grado cioè di trasferire l’informazione per una proteina specifica (contenuta nel DNA) tramite l’RNA messaggero a livello di ribosomi, ove determina l’assemblaggio, secondo una sequenza specifica, dei diversi aminoacidi costituenti la proteina.
TRANSGENICO In biologia, di organismo animale o vegetale che presenta il suo genoma alterato per l’introduzione artificiale, nelle cellule embrionali e del primissimo stadio dello sviluppo, di geni estranei (esogeni), provenienti dalla stessa o da altre specie, che in tal modo divengono elemento permanente del patrimonio genetico e può quindi essere trasmesso alla progenie.

Per saperne di più

- Informazioni di base:
Edo Boncinelli - "I nostri geni. La natura biologica dell’uomo e le frontiere della ricerca." - Torino: Einaudi, 1998 - 282 p. - £. 19.500.
Giorgio Poli - "Biotecnologie. Principi e applicazioni dell’ingegneria genetica." - Torino: UTET, 1997 - 256 p.; ill. - £. 45.000.
- Sulla situazione delle risorse mondiali e sulle previsioni di sviluppo:
M. Cattaneo - "La fame nel mondo". - in: Le Scienze n. 341 / 1997 - p.19.
B. McKibben - "Un momento speciale". - in: Internazionale n. 251 / 1998 - p.19.
http://www.who.org/ (Organizzazione Mondiale della Sanità).
http://www.fao.org/ (Organizzazione per l’Alimentazione e l’Agricoltura; in questo sito si può trovare anche il rapporto della riunione congiunta FAO/WHO su biotecnologie e sicurezza.
- Sui problemi etici delle biotecnologie applicate all’uomo:
M. Mori - "L’embrione e la vita". - in: Le Scienze Quaderni n. 100 / 1998.
http://www.dti.gov.uk/hgac/ (Human Genetic Advisory Commission).
http://www.ess.ucla.edu/huge/conferen.html (simposio Engineering the human germline)