Arrivano i nuovi OGM le nuove tecniche genomiche di evoluzione assistita (indicate con il nome di tea, nbt o ngt). Sono così sicuri come ce li presentano?

Secondo la Dott.ssa Daniela Conti biologa, esperta in genetica molecolare, non è così, anche per questo è stata indetta una mobilitazione generale nella settimana del 20-28 aprile.

Abbiamo già trattato l’argomento OGM anche se indirettamente nelle puntate dedicate alle proteste degli agricoltori contro le norme UE. In particolare ci eravamo occupati del grano canadese che viene importato ma che presenta contenuti elevati di DON e di Glifosato, il DON deossinivalenoloè una micotossina pericolosa per l’ambiente e per l’uomo, il Glifosato il cui utilizzo è stato recentemente autorizzato per altri 10 anni dalla UE è invece un potentissimo diserbante. Il grano OGM canadese è realizzato per resistere al Glifosato  e invece che maturare viene fatto seccare proprio con il glifosato.

Scrive Ansa:  Via libera dall’Eurocamera alle norme Ue per le nuove tecniche genomiche, Ngt, in Italia battezzate Tea, Tecniche di evoluzione assistita.

Un testo molto atteso destinato a rendere il sistema alimentare più sostenibile, con nuove varietà vegetali migliorate, più resistenti al cambiamento climatico e ai parassiti e che richiedano meno fertilizzanti e pesticidi, tutelando la sostenibilità ambientale. 

suddividere le piante Ngt in due diverse categorie soggette a vincoli diversi, quella delle piante con mutazioni semplici (Ngt 1) ad un iter di autorizzazione veloce, esentate dalla maggior parte dei requisiti di sicurezza previsti dalla legislazione Ue sugli Ogm; e la categoria che comprende tutte le altre piante (Ngt 2) prodotte con modifiche più complesse continueranno invece a essere equiparate agli Ogm. Le Tea, infatti, prevedono mutazioni utilizzando geni che provengono dalla stessa specie e quindi indistinguibili a quelle che si originano in natura.

Esultano coldiretti, confagricoltura, legacoop e Fedagripesca, Contrarie Assobio e  SLOWFOOD: Se i nuovi OGM non saranno sottoposti a test di sicurezza, si determinerà un vuoto nella tracciabilità ed etichettatura, e questa è una notizia preoccupante per i cittadini europei, che potrebbero ritrovarsi nel piatto i nuovi Ogm senza informazioni in etichetta e senza esercitare il proprio diritto a scegliere, e per gli agricoltori e gli allevatori, per i quali garantire nuovi alimenti senza Ogm diventerà sempre più difficile e costoso.

perché le tecnologie del DNA (gli OGM) non possono essere la soluzione?

Le motivazioni sono diverse e ormai note, ma gli interessi economici sono enormi per cui queste informazioni vengono letteralmente nascoste ai cittadini.

• Il Teorema Fondamentale della Selezione Naturale, principio alla base dell’evoluzione. Se nel patrimonio genetico di alcuni di questi insetti ci sono geni che li rendono resistenti alle proteine insetticide delle piante GM, non tutti moriranno. Dai sopravvissuti deriveranno le popolazioni successive, che arriveranno a essere composte da insetti tutti resistenti alle tossine, a quel punto inutili, delle piante GM. è quanto succede puntualmente con gli OGM resistenti agli insetti, o agli erbicidi nel caso delle erbe infestanti.
• I caratteri agronomicamente importanti sono quantitativi e controllati da molti geni

La maggior parte dei caratteri agronomicamente importanti sono controllati da molti geni distribuiti su tutti o quasi tutti i cromosomi. Quindi non basta modificare la sequenza di un solo gene, poiché questi caratteri – fra cui le resistenze alle malattie – sono influenzati da tanti elementi genetici, ognuno dei quali apporta un proprio contributo

• La nuova genetica: dai geni isolati alle reti geniche influenzate dall’ambiente
  • Il DNA non è un file Word

l terzo perché ha a che fare con il concetto generale di “gene”. Tutte le tecnologie basate sulla modifica della sequenza del DNA, siano esse i vecchi OGM o le new breeding techniques, si fondano su un concetto lineare di gene ampiamente falsificato dai dati scientifici degli ultimi 40 anni di ricerche.

Arrivare a formulare il “dogma centrale” della biologia molecolare, secondo cui l’informazione genetica fluisce in una sola direzione: dal DNA (i geni), all’RNA (gli intermediari funzionali), alle proteine (i caratteri).  Ma fin dagli anni Ottanta si è iniziato a scoprire che la relazione tra geni e proteine, cioè tra DNA e caratteri, non è affatto univoca, che il DNA è più un insieme di predisposizioni che non di rigide determinazioni dei caratteri individuali.

• • L’epigenetica

Infine, negli ultimi vent’anni, la scoperta dell’epigenetica ha chiuso il cerchio, individuando i meccanismi con cui l’informazione fluisce anche in senso opposto: dall’ambiente al DNA. E questo flusso modifica di continuo, in maniera reversibile ma anche ereditaria, il funzionamento del DNA.

Quale è allora la soluzione?

La soluzione è favorire la biodiversità agricola e naturale

Biodiversità: “La eterogeneità dell’ospite rallenta l’evoluzione della virulenza”, cioè quanto più le piante di un campo sono fra loro geneticamente diverse, tanto più la virulenza di un parassita (nello studio, un batterio) sarà rallentata. Pensiamo questo dato alla luce del fatto che le piante OGM di un campo GM sono tutte geneticamente omogenee, in quanto cloni. Tutta questa letteratura, da anni, dice la stessa cosa: la diversità tra colture ed entro colture (miscugli e popolazioni) è la migliore e più duratura difesa sia contro i parassiti che contro il cambiamento climatico (Ceccarelli e Grando, op. cit. 7).

Effetti deleteri degli OGM

Agli inizi, Gli OGM transgenici della prima ondata: Le prime colture biotech ad essere commercializzate sono state colture transgeniche, cioè piante modificate nel loro DNA tramite l’inserimento di geni di altre specie. Sono così state immesse in campo varietà transgeniche di alcune tra le principali colture: mais, soia, cotone, colza, patata.

La cosiddetta “prima ondata” di OGM era composta da varietà OGM con inseriti nel loro DNA gli elementi genetici estranei necessari per l’espressione di un singolo carattere, ad esempio un gene batterico per la resistenza della pianta all’erbicida glifosato oppure, in un altro tipo di OGM, geni del batterio Bacillus thuringiensis (Bt), per ottenere piante resistenti ai parassiti tramite la produzione di proteine Bt insetticide.

Gli OGM transgenici della seconda ondata: a partire dai primi anni 2000, tuttavia, i mercati mondiali sono stati invasi da una “seconda ondata” di OGM, costituita da varietà in cui sono stati inseriti simultaneamente molteplici caratteri di origine estranea. E così abbiamo varietà GM in cui sono state cumulate le resistenze a uno, due o anche tre gruppi di insetti parassiti (lepidotteri come la piralide, fillofagi, coleotteri come la Diabrotica); le resistenze a uno, due, tre o persino quattro diversi pesticidi chimici (oltre all’iniziale glifosato, oggi abbiamo OGM resistenti anche a glufosinate, 2,4 D, Dicamba e sulfoniluree); varie modificazioni della composizione chimica della pianta (p.e., produzione di bioetanolo; resistenza alla siccità; aumento di particolari amminoacidi, e altre), il tutto nelle più svariate combinazioni entro una stessa pianta GM.

effetti negativi dei vecchi OGM: Partiamo quindi con l’analizzare il carattere più diffuso nelle colture GM, la tolleranza agli erbicidi. Nel 1996, la principale giustificazione avanzata da Monsanto per ottenere l’approvazione del primo OGM – un mais transgenico resistente al suo erbicida Roundup a base di glifosato – era che queste piante avrebbero permesso di ridurre le irrorazioni, facendo diminuire il consumo di erbicidi chimici, con grande vantaggio per l’ambiente e la salute umana. E’ andata così?

Il glifosato è l’erbicida più utilizzato negli USA e in tutto il mondo, e il suo uso è aumentato vertiginosamente in seguito all’introduzione delle colture GM resistenti a questo erbicida, come si vede dal grafico sottostante (25: Benbrook, 2016). In base ai dati raccolti, Benbrook afferma: “Attualmente circa il 56% del glifosato utilizzato a livello mondiale è usato per irrorare le colture geneticamente modificate resistenti agli erbicidi”.

Confrontando agricoltori USA che coltivano mais e soia GM e agricoltori che non usano OGM (26: Perry et al., 2016) risulta che i primi hanno irrorato i loro campi con quantità di erbicida crescenti nel tempo.

Una delle principali cause del costante aumento nell’uso di erbicidi è l’emergere di nuove infestanti resistenti. La risposta data dalle aziende a questo problema è stata la produzione di sempre nuovi OGM, che cumulano resistenze a più erbicidi, tutti molto tossici. Ma la rincorsa andrà all’infinito, perché la comparsa di queste resistenze è un fenomeno del tutto naturale e prevedibile. Con quali conseguenze per l’ambiente e per la salute umana, non è difficile immaginare.

Numerosi gli studi scientifici sulla pericolosità del Glifosato, che non tratteremo qui, citiamo solo lo studio molto importante (34: von Ehrenstein et al., 2019) apparso sul British Medical Journal è stato condotto in una regione agricola della California. Gli autori hanno trovato una correlazione altamente significativa tra l’esposizione durante la gravidanza al glifosato e ad altri pesticidi, irrorati in un raggio di 2 km dalla residenza della madre, e una maggiore probabilità per i figli di ricevere una diagnosi di disturbo dello spettro autistico. L’esposizione prenatale al glifosato faceva aumentare del 30% la probabilità di un disturbo con disabilità mentale, una probabilità che arrivava al 50% se l’esposizione continuava dopo la nascita durante il primo anno di vita del bambino.

Nuovi OGM: Effetti avversi dell’editing genomico

Scoperto nel 2012 nei batteri, il sistema CRISPR/Cas9 costituisce una difesa dei batteri contro i virus che li attaccano. In seguito alla scoperta che il sistema poteva essere utilizzato per l’editing (la modifica) di qualunque DNA, ha soppiantato quello dei precedenti strumenti per l’editing del DNA.

Queste tecniche sono indicate con vari nomi, di solito con editing genico o genomico (gene o genome editing), ma per le piante si usa spesso nbt (new breeding techniques); di recente le istituzioni europee hanno introdotto come termine generale ngt (new genomic techniques). Il sistema CRISPR/Cas9 è costituito da due componenti principali: (A) un RNA guida (gRNA) derivato dalla sequenza CRISPR, il quale dirige (B) la proteina Cas9 (una nucleasi che taglia i filamenti del DNA) verso una specifica sequenza di basi nel DNA prescelto. Qui giunta, Cas9 taglia entrambi i filamenti del DNA, dando origine a “doppie rotture” che vengono poi riparate, con precisione variabile, dai meccanismi insiti nella cellula sottoposta all’editing.

Dopo il 2012, la diffusione di questa tecnica è stata esplosiva. Per quanto riguarda l’editing delle piante, al primo posto per numero di esperimenti troviamo la Cina (40%; con gli altri paesi asiatici si arriva al 53%), seguita dagli USA (33%; tutto il Nord America arriva al 34%) e dall’Europa (13%). Delle oltre 50 specie vegetali sottoposte all’editing, la più studiata è il riso (45% degli studi), seguita da tabacco, pomodoro, mais, grano, soia, patata e molte orticole (dati tratti dallo studio del 2019 visibile 1 qui, descritto in https://nuovabiologia.it/organismi-modificati-con-lediting-genomico-ogm-o-non-ogm/).

• Effetti off-target: CRISPR/Cas9 taglia il DNA anche in siti di micromologia, cioè a livello di sequenze simili al bersaglio ma fuori da esso (= off-target).
• Effetti on-target, cioè alterazioni non volute nella sequenza bersaglio dell’editing, quali estese alterazioni genomiche strutturali – come delezioni, duplicazioni e traslocazioni di lunghi frammenti cromosomici – e la frequente produzione residuale di proteine anomale ad effetto sconosciuto.
• Integrazione di frammentidi DNA estraneo, in vari siti del genoma editato. Se l’editing implica l’uso di vettori virali o batterici, può verificarsi l’integrazione non voluta dei vettori – interi o frammenti – nel DNA editato. Poiché i vettori sono di origine virale o batterica, il loro inserimento nel DNA dell’organismo editato fa di esso un OGM secondo la definizione classica.

Nuovi rischi collegati all’editing delle piante:  il sistema CRISPR/Cas9 oggi è in grado di intervenire anche su parti del genoma che i meccanismi cellulari naturali tendono a proteggere dalla mutazione. Le recenti applicazioni di CRISPR/Cas9 permettono di introdurre nelle piante caratteri completamente nuovi, cioè non presenti nelle piante agricole attualmente coltivate, oppure caratteri già esistenti ma in contesti genetici differenti.

Daniela Conti

Daniela Conti Sul suo blog nuovabiologia.it si presenta così:

Sono una biologa, esperta in genetica molecolare. Lavoro da molti anni nel campo editoriale occupandomi prevalentemente, ma non solo, di pubblicazioni universitarie specialistiche.

In parallelo con l’evoluzione “storica” della biologia, ho curato testi di genetica classica, biologia molecolare, biotecnologie e ingegneria genetica, neuroscienze e psicologia. Ho curato, fra gli altri, autori come Barry Commoner, E. O. Wilson e Michael Gazzaniga, o premi Nobel come Paul Berg, il padre dell’ingegneria genetica.

Col tempo, quelle che sono arrivate a chiamarsi “scienze della vita” hanno esercitato un impatto sempre crescente sulla società e sulle nostre vite, fino a incidere in profondità sul concetto stesso di identità umana e sulla percezione del nostro essere specie in mezzo alle altre specie.

Questo mi ha spinto a un’attività di divulgazione sui temi di base della biologia contemporanea – in particolare la biodiversità e le moderne biotecnologie.