Biotecnologie e bioetica

Biotecnologie

Tratto da wikipedia : Con il termine generico di biotecnologia (tecnologia biologica) si indicano tutte le applicazioni tecnologiche della biologia. Tra le definizioni disponibili, la più completa è senza dubbio quella stesa dalla Convenzione sulla Diversità Biologica UN, ossia: "La biotecnologia è l'applicazione tecnologica che si serve dei sistemi biologici, degli organismi viventi o di derivati di questi per produrre o modificare prodotti o processi per un fine specifico". La biotecnologia può essere anche definita come l'utilizzo di esseri viventi al fine di ottenere beni o servizi. Nel linguaggio corrente, si utilizza più frequentemente il termine al plurale (biotecnologie), ad indicare la pluralità di tecnologie sviluppate e i campi di applicazione interessati. Le biotecnologie sono utilizzate nel settore agroalimentare per ottimizzare il ruolo dei microrganismi, conosciuti da secoli, nella produzione di alimenti comuni.

La conoscenza più approfondita (a livello molecolare) dei processi fermentativi di vino e birra, nonché dei meccanismi di incrocio e selezione di varietà animali e vegetali ha portato negli ultimi decenni il settore agroalimentare ad essere sempre più influenzato dalle biotecnologie. Numerose sono anche le applicazioni nel campo della biorimediazione (trattamento, riciclo e bonifica di rifiuti attraverso microrganismi attivi). Vi sono applicazioni che, pur non servendosi di microrganismi, sono classificate come biotecnologiche. Le biotecnologie sono infatti ampiamente utilizzate nello sviluppo di nuove terapie mediche o innovativi strumenti diagnostici. Le tecniche di DNA e RNA microarray utilizzate in genetica ed i radiotraccianti utilizzati in medicina sono ottimi esempi. Le biotecnologie sono tuttavia più spesso associate all'utilizzo di organismi geneticamente modificati. Microrganismi come Escherichia coli o alcuni lieviti possono essere utilizzati per la sintesi di sostanze come insulina o antibiotici. Anche cellule di mammifero geneticamente modificate sono ampiamente utilizzate nella biosintesi di farmaci. Promettenti nuove applicazioni sono legate alla biosintesi di farmaci attraverso organismi vegetali. Applicazioni al centro di ampio dibattito sono quelle atte alla produzione di animali e piante transgeniche (come il mais BT) noti a tutti come OGM. Le biotecnologie hanno sostituito le società informatiche nel portafoglio dei titoli tecnologici quotati in borsa (NASDAQ). Delle 1300 aziende biotecnologiche che operano negli USA solo 35 (il 3 %) sono in attivo; le altre sono in perdita. Nonostante ciò i prezzi delle azioni sono in crescita, come ai tempi della bolla speculativa della Net Economy, dove i corsi azionari crebbero per tutti gli anni novanta per sgonfiarsi e tornare ai prezzi del decennio precedente. Lo strumento principale di cui si avvalgono le biotecnologie, è l'ingegneria genetica. Questa disciplina si impegna per quello che riguarda il clonaggio genico (clonaggio dei geni di un organismo), e le relative analisi che permettono di costruire genoteche o di utilizzare vettori di espressione in modo di controllare l'attività trascrizionale\traduzionale di una data proteina d'interesse, per fini di ricerca o produttivi. Erroneamente l'opinione pubblica crede che le biotecnologie si avvalgono della clonazione somatica, ciò non è assolutamente vero. La clonazione genica si occupa di copiare specifiche sequenze di DNA, a differenza della clonazione somatica (copiare un organismo a partire da cellule somatiche) che è una manipolazione del sistema riproduttivo, la quale non ha scopi di utilizzo per fini biotecnologici.

Biotecnologie e bioetica

By Ladina Beatrice

IL D.N.A

Gli acidi nucleici sono i componenti più importanti dei nuclei delle cellule; hanno molecole grandissime e complicate. Il più diffuso si indica con la sigla DNA che significa acido desossiribonucleico. Esso risulta formato da acido fosforico, da uno zucchero detto desossiribosio e da composti azotati detti basi azotate. Queste ultime sono quattro (Adenina, Timina, Citosina e Guanina) e si appaiano tra loro secondo un ordine ben definito – A con T, G con C -.

L’unità fondamentale del DNA è il nucleotide, che è formato da una coppia di basi azotate, una molecola di desossiribosio ed una molecola di fosfato.

La struttura del Dna fu spiegata attraverso il modello “a doppia elica”, proposto nel 1953 dal biochimico statunitense James Watson e dal biofisico britannico Francio Crick. L’aspetto complessivo della molecola del DNA, che è lunga 2 m. e larga 2.10 , è infatti paragonabile a quello che si otterrebbe avvolgendo su se stessa, ad elica, una scala di corda, in cui i cordoni laterali sono costituiti da molecole di acido fosforico e di zucchero alternati fra loro, e i pioli, equidistanti gli uni dagli altri, sono formati dalle basi azotate.

Questi gradini – i nucleotidi – risultano qualitativamente diversi, con alternanza varia, ma tipica per ogni organismo.

James Watson e Francio Crick

Infatti, il DNA di tutte le cellule dello stesso vivente e di tutti i viventi della stessa specie mostra un identico tipo di alternanza, o sequenza, delle basi.

Inoltre il DNA di viventi di specie animali e vegetali abbastanza simili tra loro presenta sequenze poco diverse, mentre profonde e radicali appaiono le differenze di sequenze dei gradini del DNA in organismi di gruppi molto lontani tra loro.

Il DNA è dunque responsabile della trasmissione delle informazioni ereditarie tra una cellula e le sue discendenti. Quando le nuove cellule possiedono nel nucleo un DNA di un certo tipo, identico a quello dei progenitori, è come se avessero ereditato un codice cifrato che suggerisce loro, in ogni momento della vita come devono comportarsi nel loro lavoro chimico. Esse sono quindi in grado di formare l’una o l’altra sostanza necessaria a completare la loro specializzazione, in modo che ogni parte del corpo della pianta o dell’animale cui appartengono risulti del tutto simile a quella dei suoi antenati. Il DNA, contenuto nelle cellule assieme ad acqua, proteine, zuccheri e grassi, possiede il progetto per produrre almeno cinquantamila tipi di proteine diverse. Le proteine sono importanti perché consentono ad ogni cellula di produrre altre sostanze, di cui ha bisogno per fare il suo lavoro. Sono le proteine a conferire ad ogni cellula la forma ed il colore caratteristici. La “ricetta” per ogni proteina è scritta nelle sostanze A T C G, messe in un particolare ordina lungo il filo del DNA; questa ricetta si chiama gene. Per esempio le cellule della pelle producono la melanina, una proteina che protegge dai raggi solari; le cellule dello stomaco producono gli enzimi, proteina che permettono la digestione del cibo, ogni pezzetto o piccolo segmento della molecola ad elica del DNA, corrispondente a pochi gradini della scala, ha un preciso e distinto significato ereditario, e viene chiamato gene, mentre il DNA si dice codice genetico.

Prima di ogni divisione cellulare ha luogo all’interno della cellula, il meccanismo di duplicazione, con cui il DNA copia se stesso, in modo che le cellule-figlie ricevano ciascuna una copia del patrimonio genetico della cellule-madre. La molecola del DNA si srotola e si divide a livello dei legami delle coppie di basi azotate. Ogni filamento fa da stampo per l’assemblaggio di due nuovi filamenti, che rispettino l’obbligatorietà delle combinazioni A-T e C-G. Si formano così due nuove coppie di eliche, ognuna costituita da un filamento vecchio e da uno nuovo (per questo la reazione di duplicazione viene detta “semi-conservativa”.

Il nostro corpo è fatto da oltre duecento tipi diversi di cellule. Il loro DNA per produrre le proteine è identico, ma la differenza sta nel fatto che ogni tipo di cellula utilizza soltanto una certa porzione del proprio filo di DNA.

La leggera differenza che esiste tra le persone dipende dal fatto che una piccola porzione del patrimonio genetico di ciascuno – circa lo 0,5% del DNA – è disposto con un ordine diverso. Queste variazioni sono normali e vanno a costituire una “ricchezza” del genere umano. Purtroppo altri errori presenti nel progetto del DNA provocano alcune malattie. A causa di questi errori una proteina non viene prodotta correttamente o non viene prodotta affatto, di conseguenza alcune cellule non possono fare il lavoro come dovrebbero. Malattie come il cancro, la distrofia muscolare e la fibrosi cistica sono causate da errori nel DNA. Gli scienziati di tutto il mondo stanno lavorando per cercare di decifrare il progetto del DNA umano: questo può essere considerato il più grande esperimento di biologia mai tentato, tenendo conto che il filo del DNA contiene seimila milioni di A T C G, che permetterà soprattutto un intervento di prevenzione e di cura di queste gravi malattie.

DNA

by SMS di Piancavallo

Il DNA: la molecola della vita Gli acidi nucleici comprendono il DNA (acido desossiribonucleico) e l’RNA (acido ribonucleico). Sono costituiti da molecole molto grandi, formate da unità dette nucleotidi, unite tra loro da lunghe catene. Il DNA costituisce il materiale genetico della cellula. Esso, infatti, contiene il patrimonio ereditario di ogni organismo, scritto nel codice genetico; l’RNA rappresenta il tramite attraverso cui le istruzioni del DNA si traducono nella sintesi proteica: queste, rivestono un’importanza fondamentale per lo svolgimento di tutte le attività alla base dei processi vitali. La scoperta del DNA e del codice genetico Intorno al 1860, il chimico svizzero Miescher, scoprì l’esistenza degli acidi nucleici ma ci volle ancora molto tempo prima di capirne la natura e le funzioni. Agli inizi del Novecento, quando ormai era certa la possibilità di trasmissione dei caratteri da genitori a figli, gli scienziati iniziarono a chiedersi dove avessero sede questi caratteri. Fu il biologo americano Morgan a porre per primo l’ipotesi che i caratteri, o geni, avessero sede nei cromosomi e che potessero subire anche dei cambiamenti o mutazioni, anche se ancora era sconosciuta la loro natura. Si interessarono a questo problema studiosi di diverse discipline, tra i quali il geniale fisico austriaco Schrodinger, che nel 1945 suppose che i geni fossero i portatori delle informazioni, scritte come una successione di pochi elementi ricorrenti, una specie di linguaggio formato da pochi simboli. I simboli, scritti in sequenze diverse acquisivano significati diversi; allo stesso modo poche lettere possono dare vita ad innumerevoli vocaboli. Il gene quindi è il portatore di un messaggio in codice. Un altro problema molto dibattuto tra chimici e biologi riguardava la natura del materiale di cui sono costituiti i geni. Alcuni li ritenevano di origine proteica mentre secondo altri il portatore delle informazioni era il DNA dei cromosomi. Il problema è stato risolto nel 1944, da un medico batteriologo statunitense che aveva estratto il DNA da alcuni batteri e lo aveva aggiunto ad un’altra coltura di batteri, diversi dai primi per un solo carattere. Con sua grande sorpresa, questi ultimi cominciarono a manifestare il carattere presente solo nei donatori. Egli poté quindi affermare con sicurezza che il DNA è il materiale che porta le informazioni ereditarie. Un ulteriore passo avanti nelle conoscenze si ebbe nel 1952, quando il biochimico austriaco Chargaff, dimostrò che il DNA è costituito da una successione di quattro nucleotidi disposti in sequenze diverse lungo una catena. Ipotizzò quindi che l’informazione ereditaria stesse nella diversa successione dei nucleotidi e che un gene non fosse altro che una ben determinata sequenza di nucleotidi.

Nel 1953 altri due scienziati americani, Watson e Crick, pubblicarono i risultati dei loro studi sulla struttura a doppia elica del DNA. Erano giunti a questi risultati al termine di una frenetica gara tra scienziati di vari paesi, gara per arrivare primi in questa importante scoperta. Scoperta che valse ai due scienziati, nel 1962, il premio Nobel per medicina e fisiologia. Già prima di loro il chimico statunitense Pauling aveva scoperto la configurazione ad elica di molte proteine e due chimici inglesi Perutz e Kendrew, avevano scoperto la struttura della molecola dell’emoglobina.

Coloro che furono in grado di decifrare il codice genetico furono due biochimici statunitensi che, nel 1961 si occuparono della sintesi delle proteine, lavorando su un segmento di RNA sintetico formato da una sequenza di un solo nucleotide. Già sulla base dei principi scoperti da Mendel e dalle relazioni tra geni e cromosomi, era emerso che: • un gene controlla un carattere, contiene l’informazione per quel carattere • un gene copia o riproduce la propria informazione, prima di ogni divisione cellulare avviene la duplicazione del materiale cromosomico e poiché i geni si trovano all’ interno del cromosoma si duplicano e copiano l’informazione che contengono • un gene esprime la propria informazione, l’informazione genetica si esprime nei caratteri I cromosomi, sono presenti nel nucleo di tutte le cellule e sono visibili solo durante il processo di riproduzione cellulare. Nella fase di riproduzione, appaiono come bastoncini strozzati al centro. Questi bastoncini, altro non sono che lunghe molecole di acido desossiribonucleico o DNA. Struttura del DNA La molecola del DNA è formata da due lunghi filamenti uniti tra loro e avvolti a spirale in modo da formare una doppia elica. I due lunghi filamenti, simili a una catena, sono formati da singoli anelli, i nucleotidi. Il DNA, la più grande molecola naturale presente negli esseri viventi, è formato dalla ripetizione di 4 diverse unità più piccole, appunto i nucleotidi. Una sola molecola di DNA comprende migliaia di nucleotidi. Ogni nucleotidi è formato da 3 parti:

􀂃 una molecola di acido fosforico 􀂃 una molecola di zucchero Struttura di

􀂃 una base azotata Le basi azotate sono quattro: • la citosina • la timina • la adenina • la guanina Ciascun nucleotide è legato a quello precedente e a quello successivo attraverso il gruppo acido. I due filamenti sono legati tra loro attraverso le basi azotate; l’unione tra le basi avviene solo ed esclusivamente tra adenina e timina (A-T) e tra citosina e guanina (C-G). I due filamenti della doppia elica risultano quindi complementari e le basi si incastrano perfettamente. Si può immaginare il DNA come una scala a chiocciola: le ringhiera sono formate dalla successione zucchero-acido fosforico, i gradini dalle basi azotate. Ogni gradino è formato dalla coppia A-T o C-G. Le coppie delle basi azotate sono quindi fisse, ma i “gradini” che formano si possono succedere e alternare in vario modo, dando origine ad un gran numero di combinazioni. SMS di Piancavallo 6 La possibilità dei vari nucleotidi di disporsi in successione e in quantità diverse fa sì che in natura ogni specie sia caratterizzata da una diversa molecola di DNA e quindi da specifici cromosomi. Ad esempio: uomo 46 cromosomi cavallo 66 gatto 38 tabacco 48 farfalla 8 girasole 34 cavolo 18 pisello 14 Il numero e la costituzione dei cromosomi sono tipici e costanti per ogni specie. Il DNA contiene l’informazione necessaria al funzionamento della cellula e dell’intero organismo.

Infatti esso: 􀀹 è in grado di replicarsi, cioè di costruire una copia di se stesso che passa alla discendenza nel processo di riproduzione 􀀹 contiene le informazioni per la sintesi cioè la costruzione delle proteine, degli enzimi e di tutte le sostanze che costituiscono la cellula. Quindi tutta l’informazione genetica è scritta nel DNA in un linguaggio particolare chiamato codice genetico.

La sintesi proteica La sintesi proteica, ovvero la costruzione delle proteine, avviene fuori dal nucleo della cellula, in particolari organelli che si trovano nel citoplasma, i ribosomi. È quindi necessario che tutte le informazioni contenute nei geni del DNA vengano trasferite ai ribosomi. Tale compito viene eseguito da un altro acido nucleico, l’RNA o acido ribonucleico. L’RNA è costituito da una sola catena di nucleotidi simili a quelli del DNA. Ogni nucleotide è sempre formato da una molecola di acido, una di zucchero e da una base azotata. Le basi dell’RNA sono: • citosina • adenina • guanina • gracile Quindi nell’RNA l’uracile sostituisce la timina. Per sintetizzare una proteina il DNA svolge la sua elica, separa i due filamenti e su un filamento richiama i nucleotidi complementari dell’RNA; in questo modo vengono trascritte le informazioni del DNA. L’RNA nel quale vengono trascritte le informazioni si chiama RNA messaggero (m-RNA); esso ultimata la trascrizione si stacca, esce dal nucleo e va ad attaccarsi ai ribosomi; intanto il DNA si chiude e ricompone la sua elica. Nei ribosomi l’RNA viene letto e si procede alla costruzione della proteina.

BIBLIOGRAFIA M. G. Guanziroli “La Materia e i suoi fenomeni” Ed. De Agostani L. Leopardi, M. Gariboldi “Scienze Base” moduli 11-15 Ed. Garzanti Scuola G. Flaccavento, N. Romano “Scoprire le Scienze” Fabbri Editori L. Leopardi, M. Gariboldi “Il libro delle Scienze – La materia e l’energia” Ed. Garzanti Scuola

Biotecnologie e Bioetica

By

Elena Lerici

Mauro Leonardo

Davide Lagostena

Erica Barbero

Valeria Merenda

Margherita Nebbia

Giacomo Negri

Luca Cavallo

Alexandro Berto

Giuseppe Irrera

Alessandro Cavallero

Marco Agosto

Francesca Maxia

Sara Panzica

Marco Rango

Iris Romero

Principali tappe nella storia della genetica molecolare

1869 F. Miescher isola da nuclei di cellule del pus prelevate dalle bende ospedaliere un composto organico contenente fosforo che chiamerà “nucleina”

1885-1894 La “nucleina” contiene basi puriniche (Adenina e Guanina) e pirimidiniche (Citosina e Timina) [A. Kossel]. La “nucleina” viene chiamata “acido nucleico” [R. Altman 1889]

1900 A. Kossel identifica anche la base pirimidinica Uracile

1910 Gli “acidi nucleici” sono polimeri di nucleotidi cioè basi+pentoso (=nucleosidi) + acido fosforico [P.A. Levene]

1924 R. Feulgen identifica la cromatina con l’”acido timonucleico” (quello contenente timina)

1928 F. Griffith dimostra che un “fattore” rilasciato da pneumococchi virulenti, uccisi col calore, può rendere virulenti pneumococchi non patogeni.

Il Fattore Trasformante

L’identificazione della natura chimica del gene prese in realtà le mosse dalle osservazioni effettuate nel 1928 dal batteriologo Frederick Griffith, il quale mentre realizzava alcuni esperimenti sul topo con lo Streptococcus pneumoniae, o “pneumococco”, l’agente che provoca la polmonite, notò la trasformazione di ceppi mutanti, non patogeni, in ceppi patogeni, ogni qualvolta i primi erano portati a contatto con una varietà patogena uccisa. Questi batteri si presentano in due forme: in una ogni batterio è protetto da una capsula di natura polisaccaridica complessa che dà un’apparenza liscia alla colonia (ceppo S, da smooth); nell’altra, i batteri sono nudi (ceppo non virulento che produce colonie ruvide: ceppo R da rough). Quando gli Streptococcus pneumoniae invadono il corpo di un mammifero, per esempio di un topo, la capsula impedisce alle difese attive del topo di distruggerli. Pertanto, la forma incapsulata provoca la polmonite, mentre la forma nuda no. La presenza o l’assenza della capsula é un carattere determinato dai geni.

(3-riffith osservò che, sottoponendo gli Streptococcus incapsulati a temperatura elevata, essi venivano uccisi e, di conseguenza, resi innocui; infatti, iniettando a un topo batteri incapsulati uccisi dal calore, la malattia non si manifestava.

Invece, inoculando in un topo un miscuglio costituito da batteri incapsulati uccisi dal calore e batteri nudi vivi, il topo si ammalava di polmonite. La scoperta più importante fu che il sangue del topo infetto conteneva batteri vivi incapsulati. Nel 1931 e nel 1932 la trasformazione venne ottenuta anche in vitro: Griffith mescolò in provetta batteri incapsulati morti con batteri nudi vivi e ottenne una linea pura di batteri incapsulati vivi. Probabilmente i batteri vivi, originariamente nudi, avevano acquisito dai batteri morti incapsulati le molecole contenenti l’informazione genetica che li aveva trasformati nella forma incapsulata.

Nel 1933, furono isolati gli estratti acellulari del ceppo S che causavano la trasformazione genetica da R a S. La sostanza in grado di trasformare i ceppi non patogeni in patogeni fu definita “principio trasformante”, e fu praticamente identificata con l’acido deossiribonucleico (DNA) nel 1944 da Avery, MacLoad e McCarty.

1930 P.A. Levane distingue due acidi nucleici sul/a base del pentoso presente nei nucleotide:

Deossiribosio (r) DNA (già acido timonucleico) Ribosio (r) RIVA (già acido zimonucieico)

1944 O. Avery et al. dimostrano che il fattore trasformante di Griffith è il DNA

1950 E. Chargaff scopre il rapporto costante] i tra T e A nonché tra G e C in DNA estratto da differenti organismi

1951 R. Franklin studia la struttura del DNA mediante diffrazione dei raggi X

1952 M Ghase e A. Hershey dimostrano che il DNA è il portatore dell’informazione genica usando “fagi” marcati con 32P

1953 Watson e Crick determinano la struttura tridimensionale del DNA.

1961-1966 ogni aminoacido è determinato da una sequenza specifica di tre basi/si decifra l’intero codice genetico.

1970 Baltimore e Termin scoprono la transcriptasi inversa.

1973 Boyer e Cohen inaugurano lòa tecnologia del Dna ricombinante.

1983 si cominciamo ad usate i plasmidi Ti per manipolare geneticamente le piante.

1988 viene pubblicato il metodo della reazione a catena della polimerasi (P.R.C)

Principio trasformante e dna

La sostanza in grado di trasformare i ceppi non patogeni in patogeni fu definita “principio trasformante”, e fu praticamente identificata con l’acido deossiribonucleico (DNA) nel 1944 da Avery, MacLoad e McCarty. I tre ricercatori della Rockefeller University si posero l’obiettivo di stabilire la natura del materiale ereditario e di considerare la trasformazione dei tipi specifici di pneumococco come un fenomeno che poteva essere analizzato in condizioni sperimentali controllate. Essi isolarono quindi una forma attiva del principio trasformante, che identificarono come “una forma altamente polimerizzata e viscosa di sodio desossiribonucleato”, e dimostrarono che in questo preparato non vi erano tracce di proteine, né la sua attività veniva turbata da enzimi che denaturano le proteine. In realtà era difficile capire come il DNA, di cui non si conosceva ancora né la struttura tridimensionale né la variabilità nella composizione delle basi nucleotidiche, potesse trasportare la specificità biologica.La dimostrazione definitiva che il DNA è il materiale ereditario venne dagli esperimenti di Alfred Harshey e Martha Chase, che dimostrarono che l’acido deossiribonucleico era responsabile della moltiplicazione del batteriofago T2. Certi virus infettano solo i batteri e, pertanto, sono chiamati batteriofagi (un termine che deriva dal greco e che significa “divoratori di batteri”). Anche se molti batteriofagi (o, più semplicemente, fagi) hanno strutture elaborate, la loro costituzione chimica è molto semplice, essendo fatti soltanto di DNA e proteina.

Per poter sopravvivere, il fago dipende come ogni virus dal proprio ospite, in questo caso dal batterio. Quando un fago si imbatte in un batterio, si attacca alla sua parete cellulare e inietta all’interno il proprio materiale genetico.Il resto (testa, coda, fibre caudali, ecc.) rimane all’esterno. I geni del fago rivoluzionano il metabolismo del batterio, facendogli produrre fagi in quantità.

Alla fine, un gene dirige la sintesi di un enzima che fa scoppiare la parete batterica, liberando i fagi appena prodotti. In una brillante serie di esperimenti pubblicata nel 1952, Hershey e Chase hanno sfruttato la semplicità chimica dei batteriofagi per determinare se il materiale genetico dei fagi è DNA o proteina. DNA e proteine contengono entrambi carbonio, ossigeno, idrogeno e azoto. Il DNA contiene però anche fosforo, mentre le proteine contengono zolfo (presente in due amminoacidi, la metionina e la cisteina). L’esperimento consistette nel marchiare isotopicamente sia la proteina sia, separatamente, il DNA del virus T2, usando zolfo radioattivo (35S) per la proteina e fosforo radioattivo (32P) per il DNA. Dopo l’infezione dei batteri, i componenti radioattivi dei virus non assorbiti venivano rimossi mediante centrifugazione. Il risultato fu che circa l’80% dello zolfo radioattivo era rimasto alla superficie della cellula batterica ed era stato rimosso con l’agitazione, mentre la maggior parte del fosforo radioattivo era entrata all’interno della cellula. La conclusione tratta da Harshey e Chase fu che le proteine non prendono parte all’infezione e che evidentemente é il DNA a entrare nel batterio e a svolgere un ruolo efficiente nella moltiplicazione virale.

1953 E. Crick e J. Watson determinano la struttura tridimensionale del DNA

1958 A. Komberg ottiene la sintesi di DNA con una DNA-polimerasi estratta da Escherichia coli

1961 M Nieremberg e LH. Matthael scoprono che l’indicazione di ciascun amminoacido è data dalla sequenza specifica di tre basi

1961-1966 Si decifra l’intero codice genetico

1970 H. Smith isola la prima endonucleasi di restrizione (Hind III)

1970 H.H. Temin e D. Baltimore confutano il “dogma centrale” della biologia molecolare con la scoperta della trascrittasi inversa

1973 H. Boyer e S. Cohen inaugurano la tecnologia del DNA ricombinante (costruzione in vitro di un plasmide ricombinante [pSC1O1] che inserito in un batterio si dimostrava biologicamente funzionale)

Geni Amplificati, la PCR

Fra tutte le innovazioni prodotte dalla biologia contemporanea, senza dubbio la reazione a catena della polimerasi (o PCR, da polymerase chain reaction) è quella con implicazioni più vaste. Sostanzialmente si tratta di una tecnica che consente di amplificare in modo selettivo qualsiasi frammento di DNA, a condizione che siano note le sequenze che ne fiancheggiano i due estremi.

La procedura della PCR prevede tre fasi operative: la denaturazione del DNA, l’annealing (o associazione) l’allungamento ad opera della DNA polimerasi. Nella Fase 1, il DNA a doppio filamento che si sta esaminando viene riscaldato (a 95-980C), per cui si separa nei due filamenti singoli (complementari) che lo compongono. Nella Fase 2 (a 600C) vengono aggiunti alla miscela di reazione gli inneschi (o primer) oligonucleotidici - ossia brevi catene nucleotidiche a filamento singolo (in genere lunghe circa 20 basi) ottenute per sintesi chimica - che si legano ai filamenti singoli nei punti in cui la loro sequenza è complementare a quella del DNA in esame.

Nella Fase 3 (37°C) gli inneschi vengono estesi dalla DNA polimerasi, in presenza dei quattro tipi di deossinucleosidi trifosfato ( dATP - dGTP - dTTP - dCTP ); vengono così sintetizzati nuovi filamenti di DNA, complementari ai filamenti stampo. L’insieme delle tre fasi costituisce un ciclo e la potenza della metodica sta nel fatto che, nell’arco di 25-30 cicli (la PCR è contraddistinta da un effetto plateau, cioè oltre un certo numero di cicli 25 - 30, il processo si satura e non è conveniente procedere ulteriormente), la sintesi porta all’amplificazione massima del segmento di DNA che interessa, del quale risultano così disponibili grandi quantità per qualsiasi analisi si voglia eseguire. Uno dei più importanti miglioramenti di recente apportati alla PCR è consistito nella costruzione di apparecchi computerizzati, che in poche ore eseguono automaticamente l’intero processo di amplificazione.

Mentre le copie delle catene parziali aumentano linearmente, le copie dei gene singolo crescono in misura esponenziale come risulta nella seguente tabella: CicloCatene completeCopie catene parzialiCopie gene singolo. La PCR è stata brevettata nel 1987 e messa in commercio nel 1988 dall’Americana Cetus Corporation, ma nel 1991 altre imprese ne hanno acquistato tutti i diritti di sfruttamento commerciale per 300 milioni di dollari. Si può dire che la PCR trovi quasi ogni giorno nuove applicazioni, che vanno dalla biologia molecolare/ingegneria genetica alla diagnosi delle malattie infettive, parassitarie e genetiche, alla medicina legale, alla selezione di piante e di animali e al monitoraggio ambientale. Un’applicazione molto comune della PCR è il finger-printing genetico (o impronta del DNA), oggi accettato come elemento di prova nelle corti di giustizia. Benché il suo contributo agli studi paleontologici sia di estrema rilevanza, è molto dubbio che la PCR possa mai servire per rigenerare dinosauri a partire da resti preistorici, come immaginato nel film: Jurassic Park.

1990 Si concede negli USA. L’approvazione al primo tentativo di terapia genica sulle cellule somatiche dell’uomo

1994-1995 Inizia la pubblicazione delle mappe fisiche e genetiche particolareggiate dei cromosomi umani

1996 Si determina la sequenza completa del DNA di tutti i cromosomi di un organismo eucariotico: Saccharomyces cerevisiae (Lievito di birra)

1997 Si realizza la donazione nucleare di un mammifero (la pecora Dolly) a partire dal nucleo di una cellula differenziata

Scoperta degli enzimi di restrizione

Nel 1952 Salvador Luna, coetaneo della dottoressa Levi Montalcini, e i suoi collaboratori, tra cui il collega Bertami, studiando i fagi T, si imbattevano in un curioso fenomeno: i pallini bianchi rappresentavano colonie di batteri e Luna, con la sua squadra, infettava un particolare ceppo C e così il virus faceva la sua azione. Si vedevano pallini sani, al centro delle colonie, i quali rappresentavano la diffusione del virus da cui dipendeva la morte del batterio.

Il virus cresceva benissimo nel ceppo C ma non nel ceppo K. In una seconda placca i virus di ceppo K riuscivano a colpire molte cellule e anche quelli di ceppo C. Notando che non accadeva nulla di nuovo, si concluse che non vi era mutazione genetica da C a K. Si concluse così che il ceppo C e il ceppo K avevano la proprietà, datagli dalla presenza di enzimi di restrizione, di riuscire a riconoscere il proprio DNA.

Inserimento di DNA in plasmidi

Gli enzimi di restrizione possono essere utilizzati per inserire segmenti di DNA nei plasmidi e quindi nella costruzione di una biblioteca genomica umana.Il DNA estratto da cellule di un tessuto umano, per esempio i globuli bianchi del sangue, può venire tagliato con un dato enzima di restrizione (ad esempio EcoRI). Ogni volta che si presenti l’appaiamento GAATTC/CTTAAG, il DNA verrà tagliato, lasciando sporgere le estremità “adesive” a filamento singolo AATT e TTAA.

Occorre quindi disporre di molte copie di un plasmide batterico contenente un gene marcatore facilmente identificabile, come il gene che conferisce resistenza all’antibiotico ampicillina. I plasmidi vengono poi trattati con lo stesso enzima di restrizione.

Quando i frammenti del DNA umano e i plasmidi aperti vengono mischiati, le estremità adesive formano legami idrogeno, dando luogo a tutte le possibili a combinazioni di DNA umano-umano, plasmide-plasmide o plasmide-umano. Aggiungendo gli enzimi DNA-ligasi, che legano insieme le catene ricostituendo il legame covalente zucchero-fosfato, si ottiene l’inserimento permanentemente di DNA umano nel plasmide batterico. I nuovi anelli di DNA formati dal plasmide batterico e dal DNA umano vengono mescolati con batteri precedentemente trattati con sali di calcio per renderli permeabili al DNA: i batteri inglobano il DNA plasmide-umano.

A questo punto i batteri vengono posti in una piastra di coltura in cui il nutrimento contiene ampicillina; l’antibiotico uccide tutti i batteri privi di plasmide. Il risultato è una popolazione di batteri, tutti dotati di plasmide, alcuni dei quali hanno un DNA ricombinato plasmide-umano.

1975 Al meeting di Asilomar si propone una moratoria delle sperimentazioni sul DNA ricombinante

1978 La Genetech produce l’insulina umana in E. coli

1980 La Corte Suprema di Giustizia degli U.S.A. sancisce la possibilità di brevettare

microrganismi manipolati geneticamente

1983 Si cominciano ad utilizzare i plasmidi Ti (Agrobacterium tumefaciens) per manipolare

geneticamente le piante

1988 Viene pubblicato il metodo della reazione a catena della polimerasi (P.C.R.)

La Bioetica

Poche altre scienze hanno coinvolto emotivamente la nostra societa' come la ingegneria genetica che rappresenta per alcuni la fonte di una nuova visione dell'uomo e per altri l'attacco definitivo al concetto di specie umana.

D'altro canto l'ambivalenza del giudizio e' una caratteristica strutturale della bioetica.

Il progetto Genoma, per esempio, puo' rappresentare un viaggio affascinante entro l'intima struttura dell'essere umano e, nel contempo, puo' essere il luogo ove ogni privacy viene azzerata.

Ma cominciamo con la storia, in breve, della bioetica:

1950-70 “Preistoria” della bioetica (Processo di Norimberga e Pontificato Pio XII). Agostino Gemelli fonda la rivista «Medicina e Morale».
Sotto la spinta di Pio XII, nasce nel 1961 la facoltà di Medicina «Gemelli».
1970 Potter conia il termine «bioetica».
1971 Adesione alla bioetica del «Kennedy Institute» di Washington DC.
1971 Diffusione della bioetica grazie alla rivista «Hasting Center Report».
1972 Reich dà origine al progetto per l'Encyclopedia of Bioethics.
1972 Reich comincia l'insegnamento accademico della bioetica alla Georgetown University
1973 In Europa (Italia) compare per la prima volta il termine bioetica (Menico Torchio)
1974 Nasce il database Bioethicsline (Leroy Walters).
1975 Walters pubblica il primo volume della Bibliography of Bioethics.
1975 Primo Centro di Bioetica in Europa: l'Instituto Borja de Bioética di Barcellona.
1976 Aderisce alla bioetica l'Institut de Recherches Cliniques di Montreal.
1977 Nasce a Londra il Roman Catholic Linacre Center.
1978 Viene pubblicata l'Encyclopedia of Bioethics.
1980 Si struttura il Centro Sevres di Parigi.
1983 Consiglio d'Europa: CAHBI (Comitato ad hoc di esperti sulla bioetica).
1983 Nasce il Centre d'Etudes Bioéthiques dell'Università cattolica di Lovanio.
1983 Istituzione dell'insegnamento della Bioetica al «Gemelli», Roma.
1985 E' istituito il Centro di Bioetica dell'Università cattolica, Roma.
1987 Viene strutturata a Firenze la Società Italiana di Bioetica.
1987 E' costituito un Center for Bioethics and Health Law (Università di Utrecht)
1990 Nasce il Comitato Nazionale per la Bioetica (Presidente A. Bompiani).

Le scoperte e le innovazioni

Gli organismigeneticamente modificati: gli OGM

Ossia organismi caratterizzati da un patrimonio genetico (genoma) alterato rispetto a quello tipico della propria specie, per l’introduzione artificiale di uno o più geni provenienti da altri organismi. Per ottenere organismi transgenici si utilizzano le tecniche dell’ingegneria genetica. Il frammento di DNA in cui si trova il gene da inserire viene iniettato in una cellula batterica, o in una cellula uovo (che verrà successivamente fecondata) o in un embrione. Per potere essere attivo, il frammento di DNA deve essere associato a un vettore d’espressione, ossia a un’altra porzione di DNA specifica che controlla le modalità di espressione del gene da trasferire; ad esempio, esso permette che il gene si esprima (cioè svolga la propria attività) soltanto in determinati tessuti. Il DNA estraneo viene inoculato per microiniezione nella cellula ricevente; dopo l’inoculazione, il nuovo gene si integra con il DNA di questa, e può di conseguenza venire trasmesso a tutte le cellule che derivano per successive mitosi dalla cellula ricevente.

Nel caso si utilizzino embrioni, i frammenti di DNA contenenti i geni possono essere anche inseriti tramite un virus-vettore, ossia tramite un virus infettivo nel quale, a sua volta, è stato inoculato il frammento di DNA. Si calcola che la percentuale di successo di questa tecnica, che si traduce con il numero di organismi transgenici vitali e nei quali i geni estranei sono funzionanti, sia dell’1%. Il controllo dell’avvenuta integrazione del gene nel patrimonio genetico dell’organismo ricevente può essere fatto prelevando da alcune cellule transgeniche campioni di DNA ed esaminandoli, in genere mediante la tecnica nota come reazione a catena della polimerasi (PCR).

Nella ricerca biologica e genetica, l’impiego di organismi transgenici è rilevante nell’ambito degli studi sulla funzione di geni specifici; infatti, l’immissione di un gene estraneo in un organismo determina l’insorgenza in questo di particolari caratteristiche (come la resistenza a un erbicida o la capacità di sintetizzare una data proteina) che, confrontate con quelle degli individui della stessa specie, permettono la comprensione del ruolo di quel gene.

A scopo di ricerca, sono impiegati anche particolari tipi di organismi transgenici, i cosiddetti knock-out, in cui un gene dell'organismo viene eliminato o inattivato; alcuni topi così modificati, ad esempio, sono stati utilizzati per studiare il ruolo funzionale di alcuni geni specifici nello sviluppo embrionale. Disattivando in animali da laboratorio il gene corrispondente a un gene non funzionale nei pazienti affetti da una particolare malattia, si possono creare modelli utili a fini diagnostici e terapeutici. Una delle principali applicazioni pratiche degli organismi transgenici è l’ottenimento di proteine ad uso terapeutico, quali alcuni fattori di coagulazione da somministrare ai pazienti emofiliaci. Prima della messa a punto della tecnica per la creazione di organismi geneticamente modificati, l’estrazione di proteine veniva eseguita da fluidi corporei animali, come sangue, plasma, urine, o tessuti; ciò non garantiva, però, l’ottenimento di quantitativi sufficienti rispetto alle necessità; inoltre, il procedimento non era immune dal rischio che le sostanze estratte fossero contaminate da agenti patogeni. Inoltre, durante il processo di estrazione potevano verificarsi modificazioni delle sostanze stesse, che ne determinavano l’inattivazione e quindi, l’inefficacia. Dalla sintesi operata da organismi transgenici e controllata dai geni estranei di cui essi sono portatori, si ricavano invece quantità maggiori di sostanze e un elevato grado di sicurezza di impiego. Alcune specie di mammiferi transgenici, ad esempio, producono latte con caratteristiche particolari, come la presenza di lattoferrina per essere più simili al latte umano. Inoltre, alcune sostanze ottenute in vitro da batteri modificati con le tecniche dell’ingegneria genetica, sull’uomo non risultano efficaci, se non vengono sottoposte a ulteriori modificazioni, che possono avvenire solo nell’organismo dei vertebrati; l’impiego di organismi transgenici permette allora di ottenere composti efficaci.

Una delle prospettive che appaiono di maggior interesse è l’impiego di animali transgenici come possibili donatori di organi, per l’esecuzione dei cosiddetti xerotrapianti: gli animali possono essere modificati geneticamente in modo che i loro tessuti presentino sulla superficie proteine analoghe a quelle umane (organi umanizzati), che potrebbero venire facilmente “accettate” dal sistema immunitario umano limitando così il rischio di rigetto dell’organo trapiantato. Per tale applicazione, molti studiosi ritengono che i suini potrebbero risultare particolarmente adatti, perché possidono caratteristiche anatomiche che li rendono sovrapponibili a quelli umani.

In campo agronomico, la tecnica della modificazione genetica ha permesso di creare vegetali transgenici dotati di particolari caratteristiche di resistenza agli erbicidi. Ciò sembra essere particolarmente utile nelle colture intensive, quali quelle di mais o di soia, in cui l’uso di diserbanti per eliminare le specie infestanti in passato rischia di distruggere anche le specie coltivate. Sono state ottenute anche piante resistenti a patologie responsabili di gravi danni alle colture, come il tabacco transgenico, resistente al virus del mosaico. Inoltre, sono stati ottenuti animali con carni meno grasse, in particolare suini, e resistenti a determinate malattie, come polli transgenici resistenti a una particolare forma leucemica, la leucosi aviaria.

I primi organismi transgenici ottenuti furono batteri; la tecnica fu estesa quindi a colture in vitro di cellule di mammiferi, molte delle quali, però, non riuscivano a sopravvivere per lunghi periodi di tempo. Il passo successivo fu quello di inoculare geni estranei entro embrioni, in modo da ottenere interi organismi transgenici. Il primo successo fu quello dai biologi statunitensi Ralph L. Brinster e Richard Palmiter che, nel 1982, introdussero il gene dell’ormone della crescita prelevato da un ratto in embrioni di topo, e ottennero topi di dimensioni analoghe a quelle dei ratti, denominati super-topi. La crescente sperimentazione sugli organismi transgenici e la conseguente necessità di una regolamentazione ha portato a una prima Direttiva della CEE (90/220), recepita con il Decreto Legislativo 92/93, e al Regolamento CEE del 27/1/97 (97/258). In tali normative, in particolare, si evidenzia come, per garantire la sicurezza dei prodotti alimentari derivanti da OGM, vi sia l’obbligo di preparare il prodotto stesso seguendo le procedure industriali e gli adempimenti tecnico-burocratici codificati, di effettuare il confezionamento e l’etichettatura in modo che siano chiaramente indicati gli ingredienti derivanti da OGM (quali mais o soia transgenici), le caratteristiche del prodotto che possono avere effetti sulla salute e le tecniche impiegate per ottenerlo, se il nuovo alimento ha caratteristiche tali da non essere più equivalente a quello esistente.

Recenti disposizioni sono quelle contenute nella “Direttiva sulla protezione giuridica delle invenzioni biotecnologiche”, approvata dal Parlamento europeo il 22/5/98, in base alla quale viene autorizzata la possibilità di brevettare organismi, parti di essi o singoli geni; tale normativa ha però suscitato vivaci polemiche in diversi ambiti, politici e sociali, nella comunità scientifica, in gruppi di tutela dei consumatori, in alcune associazioni mediche, ecologiste e antivivisezioniste, e altri. La materia, dunque, appare ancora controversa da un punto di vista giuridico, e dovrà essere ulteriormente regolamentata e precisata. L’impiego di organismi geneticamente modificati è uno dei più dibattuti temi della bioetica. Infatti, già da tempo la creazione di nuove cultivar vegetali o di microrganismi modificati può essere siglata da brevetto; la possibilità di estendere questa pratica anche a organismi più complessi, e ai procedimenti industriali che ne permettono l’ottenimento, suscita attualmente atteggiamenti diversi: da un lato entusiasmo, per le nuove prospettive economiche e scientifiche che potrebbero derivarne; dall’altro, preoccupazione, per tutte le implicazioni, soprattutto etiche e sociali. Si ritiene che la questione dell’impiego delle specie transgeniche non debba limitarsi a un’analisi dei costi e dei benefici economici, e che le attuali leggi sui brevetti, relative a strumentazioni, non possano essere semplicemente estese a organismi viventi. Sono inoltre oggetto di discussione le possibili conseguenze sulla biodiversità e sugli equilibri degli ecosistemi dell’immissione nell’ambiente di organismi modificati, con caratteri che potrebbero venire trasmessi alla discendenza; inoltre, suscitano perplessità i possibili effetti a lungo termine sulla salute umana del consumo di prodotti derivanti da organismi geneticamente modificati.

I biomateriali

La bioetica, nell'ambito dell'etica delle biotecnologie, si occupa anche dei biomateriali. Si riassumono alcune delle linee di ricerca bioetica in merito alle tecniche e alle problematiche sollevate dallo sviluppo dei biomateriali: Etica di frontiera.

Occupandosi delle biotecnologie, dello sviluppo e degli usi dei biomateriali per applicazioni biomediche, l'etica si pone in una zona di frontiera che riflette sulle modalità inedite del rapporto tra mondo sintetico, mondo biologico e umanità.

L'etica di frontiera può svolgere, oggi, una funzione pedagocica soprattutto nei confronti dell'opinione pubblica, fornendo dei punti di riferimento contro lo spaesamento indotto dalle novità espresse dal progresso scientifico.

Riflessione antropologica

I problemi sollevati dalle tecnologie legate ai biomateriali impongono una riflessione filosofica attorno al significato antropologico dell'uso di tali presidi clinici. Il concetto di scaffold: inteso come struttura sintetica ospitante cellule umane, la capacità di creare cute artificiale, l'utilizzo di organi ibridi (cellule di animali legate a polimeri) da trapiantare nell'uomo, la possibilità di impiantare dei biorgani microincapsulati scaturiti dalla ricerca sui biomateriali e dall'ingegneria genetica, sono tutti capitoli di una nuova antropologia meritevole di adeguata riflessione.

La sperimentazione clinica

L'applicazione clinica della ricerca sui biomateriali, richiede la presenza di protocolli sperimentali in grado di garantire da una parte il razionale applicativo e la scientificità dei risultati e dall'altra il rispetto per i diritti dei soggetti coinvolti nella ricerca.

La Clonazione e la pecora Dolly

Dolly e la clonazione

Il 22 febbraio 1997, con sette mesi di ritardo, viene annunciata a tutto il mondo la nascita della pecora Dolly, il primo mammifero nella storia clonato da un unico progenitore adulto. Lo scienziato che ha inventato Dolly è Ian Wilmut presso l'Istituto Roslin di Edimburgo in Scozia.

Nonostante che negli ambienti scientifici si conoscesse da tempo l'esistenza di diversi programmi di ricerca nel campo della clonazione animale, un brivido, non solo metaforico, ha percorso la schiena di milioni di persone in quanto, dall'articolo apparso su Nature, non si evidenziavano limiti tecnici insormontabili per l’utilizzo del procedimento della clonazione anche sull'uomo.

Tali brividi si sono concretizzati nella risoluzione del Presidente americano Clinton di bloccare immediatamente i finanziamenti pubblici e di richiedere una autolimitazione in quelli privati per gli esperimenti di clonazione umana.

Il Presidente americano, inoltre, ha dato ordine alla National Bioethics Advisory Commission di presentare, nel giro di 90 giorni, raccomandazioni sul da farsi.

Successivamente presenteremo il rapporto della Commissione "cloning human beings". In Europa: Germania, Gran Bretagna ed Olanda hanno bandito la clonazione umana.

Le immediate reazioni alla notizia

All'Angelus di domenica 2 marzo, il Papa parla di "mercanti del tempio della nostra epoca..." a proposito di coloro che fanno un mercato della loro religione, fino a calpestare la dignità della persona umana con abusi di ogni genere.

L’11 marzo il Parlamento Europeo si pronuncia all'unanimità per la messa al bando su scala mondiale della clonazione umana.

Quanto a quella animale, il dibattito ha evidenziato anche "le applicazioni positive che essa potrebbe avere per la salute umana".

Assolutamente contrari anche alla clonazione animale i Verdi, che hanno protestato entrando in aula con una maschera bianca sul volto.

Più possibilisti il premio Nobel per la medicina Renato Dulbecco e il biologo molecolare Paolo Vezzoni del Cnr, che in un comunicato diffuso su Internet affermano:

La ricerca sulla clonazione in campo animale può contribuire ad importanti progressi di conoscenza e va incentivata perché può avere delle grosse ricadute per la salute umana e aggiungono

sembra opportuno lasciare la porta aperta, stabilendo una moratoria che potrebbe essere revocata se la ricerca sulla clonazione animale ne dimostrasse la fattibilità e l'utilità per l'uomo.

Il 12 marzo con 457 voti a favore, 6 contrari e 25 astensioni il Parlamento Europeo approva a Strasburgo l'adozione di un bando mondiale della clonazione umana e si pronuncia per l'istituzione di un comitato etico dell'Unione Europea.

Il 18 marzo 1997 L'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) emette una Dichiarazione sulla Clonazione (Rapp. N. 756_CR/97) che riporteremo successivamente.

Il direttore generale dell'OMS aggiunge:

Il ricorso alla clonazione per riprodurre esseri umani non è accettabile sul piano etico, poiché violerebbe alcuni principi fondamentali della procreazione medicalmente assistita. Tra questi sono in particolare il rispetto della dignità della persona umana e la protezione della sicurezza del materiale genetico umano.

Il 24 marzo il Comitato Nazionale italiano per la Bioetica (CNB) consegna al Ministro della sanità Rosy Bindi le sue raccomandazioni in tema di clonazione.

Qual è l'originalità di tale scoperta scientifica? Perché tanto rumore? Quali sono i rischi di tali tecnologie e quali i possibili benefici?

Può essere utile, in ogni caso, differenziare l'esperimento compiuto dai ricercatori scozzesi dalle metodiche che erano già ampiamente utilizzate nell'ambito della manipolazione del corredo genetico animale.

Gli animali transgenici

Per animali transgenici si intendono quegli animali ottenuti attraverso una manipolazione del genoma, inserendo uno o più geni, appartenenti alla stessa specie o, più spesso, ad altre specie.

Nel primo caso solitamente si tende a migliorare una capacità dell'animale e il suo rendimento nell'ambito zootecnico.

Nel secondo caso si crea un animale in vista di usi terapeutici o sperimentali.

Uno scenario futuro nel quale il ruolo degli animali transgenici potrebbe essere decisivo è quello degli xenotrapianti: il trapianto di cellule e organi animali in pazienti umani.

L'evoluzione della pratica medica ha reso relativamente comune e semplice il trapianto di rene, cuore, fegato, tra esseri umani.

La scarsità delle donazioni di organi rappresenta il punto critico di una situazione nella quale solo una piccola parte delle domande di trapianto può essere soddisfatta.

Lo xenotrapianto sino ad ora non ha avuto successo per la massiccia e fatale reazione di rigetto, che è molto maggiore di quella che avviene nei trapianti tra membri della stessa specie.

La metodica degli animali transgenici potrebbe superare questo ostacolo apparentemente insormontabile.

Nel 1992 furono ottenuti maiali transgenici mediante l'introduzione in embrioni di maiale di un gene umano che codifica per una proteina inibitrice del complemento.

I maiali, trattati in tale modo, portavano sulla parete interna dei vasi sanguigni proteine in grado di prevenire i danni arrecati dal complemento, che, attivato dalla reazione immunitaria del rigetto, avrebbe portato ad un'emorragia e alla distruzione dell'organo trapiantato.

In tal modo si creerebbe un organo in grado di resistere agli attacchi immunitari dell'ospite.

Il pancreas del maiale (le isole di Langherans), manipolato geneticamente per produrre insulina umana, e, trattato geneticamente per resistere al processo del rigetto, potrebbe essere trapiantato nei soggetti affetti da diabete insulino-dipendente.

Un'altra linea di ricerca tenta di identificare nei maiali gli antigeni che sono il bersaglio degli anticorpi umani.

Allevando (o, meglio ancora, clonando) una linea di maiali privi di tale struttura antigenica si potrebbero ottenere organi immuni dal rigetto.

Gli animali transgenici, inoltre, possono essere utilizzati per la produzione dei farmaci o per altri motivi sperimentali.

Nel bestiario degli animali transgenici già brevettati nel mondo, è presente anche l'oncotopo, brevettato dall'Istituto di ricerche di biologia molecolare Angeletti di Pomezia.

L'oncotopo è un topo transgenico nel cui DNA è stato inserito un gene che, se stimolato dall'esterno con un ormone, sviluppa un tumore del fegato nel giro di trenta giorni.

Tale animale permetterebbe di studiare le prime fasi della crescita tumorale e i meccanismi attraverso i quali ormone, oncogene, proto-oncogene e tumore sono collegati.

La clonazione prima di Dolly

Con la clonazione non ci si limita a manipolare il patrimonio genetico di un individuo, inserendo o inattivando uno o più geni, ma si crea un altro individuo, uguale al precedente, attraverso una forma di riproduzione asessuata.

Già da tempo le cellule venivano clonate: il clonaggio cellulare permetteva, appunto, la creazione di un clone: una linea cellulare, potenzialmente infinita, attraverso la duplicazione di una singola cellula capostipite.

Negli animali, inoltre, erano da tempo usate sia la tecnica dell'embryo-splitting, sia quella del trasferimento del nucleo, delle quali riassumiamo gli aspetti fondamentali.

Embryo-splitting

La fissione gemellare o Embryo-splitting consiste nella divisione delle cellule embrionali, nelle prime fasi di sviluppo, in due o più embrioni, basandosi sul fatto che entro 14 giorni dalla fecondazione la cellula embrionale, anche se divisa in due, conserva la sua totipotenza. Le cellule divise, infatti, sono in grado di svilupparsi in modo indipendente l'una dall'altra in embrioni geneticamente identici.

Tale tecnica è stata applicata all'uomo nel 1993.

Il trasferimento di nucleo (nuclear-trasfer)

Si tratta di inserire il nucleo di un embrione allo stato iniziale, o nella fase della blastocisti, in una cellula uovo non fecondata o fecondata (embrione unicellulare) dopo aver inattivato o eliminato il nucleo esistente.

Attraverso tale tecnica era già stata clonata una pecora.

La novità scozzese

Qual è allora la novità della metodica scozzese? In primo luogo valutiamo nel dettaglio quanto ha fatto il Dott. Ian Wilmut:

Il procedimento adottato può essere suddiviso in 7 passaggi:

1) E' estratta da una pecora A una cellula della mammella.

2) Posta in una soluzione priva di nutrimento, la cellula si despecializza.

3) Da una pecora B è estratto un ovocita.

4) L'ovocita è svuotato del nucleo ed il nucleo della cellula della mammella viene inserito nell'ovulo denucleato.

5) Una debole scarica elettrica innesca la fusione cellulare e la nuova cellula si comporta come ogni embrione moltiplicandosi in vitro.

6) L'embrione viene inserito nell'utero di una pecora C.

7) Dalla gravidanza della pecora C nasce Dolly che è identica alla pecora A.

Dolly è il clone della pecora A: presenta, quindi, lo stesso patrimonio genetico.

Il Dott. Wilmut ha dichiarato che la fusione riuscita è avvenuta dopo una serie di 269 tentativi falliti.

Infatti, si deve considerare che gli ovuli nei quali è stato inserito un nucleo di cellula adulta sono stati 277 (385 per le cellule embrionali e 172 per quelle fetali); il numero di embrioni giunto allo stadio di blastocisti è stato di soli 29 e da questi si è avuta un'unica gravidanza, con esito positivo.

Ma la questione fondamentale è la seguente: fino alla nascita di Dolly si pensava che una cellula somatica già differenziata di un mammifero non fosse in grado di ritornare totipotente, cioè di essere in grado di sviluppare il proprio DNA come una cellula embrione.

Infatti i primi esperimenti di clonazione di vertebrati furono ottenuti con successo già negli anni '50 su esemplari di Rana Pipiens e ottenuti nuovamente con successo negli anni '80 in Inghilterra, questa volta su Xenopus Laevis.

Tali esperimenti, che hanno segnato un passo importante, sono riportati su tutti i testi di biologia dello sviluppo e hanno sancito la capacità di riprogrammazione nucleare di una cellula, sebbene questa sia già avviata verso un destino embriologico (ed adulto) più o meno segnato.

L'eccezionalità di questo esperimento sta tutta qui: esso avrebbe dimostrato che una cellula adulta può conservare tutte le informazioni di base necessarie per fare un organismo, cosa che non si pensava possibile per i mammiferi.

Presumibilmente, tale possibilità è dovuta al fatto che le cellule sono state coltivate in vitro e private della loro fittissima rete di informazioni: in assenza delle proteine che ne eseguono il programma, i geni si inattivano riportando il nucleo allo stato di non differenziazione, caratteristico della fase iniziale dello sviluppo embrionario.

Appare anche molto semplice la tecnica necessaria per despecializzare le cellule somatiche: è stato sufficiente "affamarle", privare cioè di qualunque sostanza nutriente il materiale cellulare per riuscire a sdifferenziarlo.

La clonazione, quindi, produce un doppione genico del donatore della cellula con lo stesso genotipo, come si vede nei gemelli monozigoti.

Rispetto alle clonazioni ottenute precedentemente a partire da cellule embrionarie o fetali, come nell'embryo-splitting, viene creato un individuo in fase del tutto iniziale del quale non conosciamo, in partenza, le proprietà.

Trasferendo la clonazione all'uomo, il donatore e l'essere clonato sono come gemelli omozigoti con una differenza temporale più o meno ampia.

Possiamo avere la non contemporaneità: la morte del donatore prima della clonazione, o la contemporaneità di più "copie". L'essere clonato può incontrare per strada la sua vecchiaia e la sua infanzia.

Intanto il clone ha perso in partenza lo status di essere dotato di identità genetica unica ed irripetibile per avere un corredo genetico già definito e conoscibile.

I gemelli omozigoti "naturali", seppure dotati di un genoma identico, nascono insieme e affrontano la vita ex novo, manifestando gli aspetti esteriori, le proprie capacità e i diversi comportamenti nel corso della loro vita.

Un clone si trova di fronte a un percorso per molti versi già scritto. Chiunque fosse al corrente di un esperimento di clonazione e conoscesse l'individuo originale, sarebbe capace di una preveggenza esistenziale nei confronti del clone.

Implicazioni etiche.

La clonazione animale

Le ricerche sulla clonazione animale mediante il traferimento del nucleo possono recare molte informazioni utilizzabili nella biotecnologia, nella medicina e nella ricerca scientifica di base.

Alcuni degli obiettivi immediatamente raggiungibili sono:

generare gruppi di animali geneticamente identici per scopi sperimentali;

propagare rapidamente ceppi di animali desiderabili;

migliorare l'efficienza della riproduzione di ceppi viventi transgenici;

produrre alterazioni genetiche stabilite ad animali domestici;

migliorare la conoscenza di base attorno alla differenziazione cellulare.

L'attuale dibattito sull'uso degli animali si è acceso con il massiccio utilizzo delle biotecnologie.

I cambiamenti genetici sono considerati da alcuni un ulteriore passo verso lo svilimento degli animali a strumenti di produzione. Gli animali sarebbero utilizzati come semplici cose.

Negli ultimi venti anni si è assistito alla crescita di vasti movimenti di persone e organizzazioni favorevoli ad un cambiamento dello status morale degli animali, sia che ciò avvenga nel senso di una liberazione degli animali, sia nel senso di un riconoscimento di diritti.

Non è possibile in questa sede entrare nel merito della complessa questione dei diritti degli animali.

Si sottolinea comunque come l’attribuzione di diritti agli animali non sia l'unico modo di modificarne lo status morale.

Si può anche basare la tesi della modificazione sul fatto che gli animali hanno interessi.

Soltanto nell'ambito di una teoria morale basata sugli interessi è possibile percepire una nuova moralità nei rapporti con gli esseri non umani:

Una volta che venga riconosciuto che gli esseri non umani rientrano nella sfera dell'uguale considerazione degli interessi, è immediatamente chiaro che dobbiamo cessare di trattare le galline come macchine che trasformano il grano in uova, i topi come kit viventi per gli esami tossicilogici, e le balene come riserve galleggianti di olio e grasso.

Anche tra coloro che riconoscono interessi negli animali, molti ritengono che questi interessi abbiano una rilevanza morale inferiore rispetto a quelli degli individui umani.

L'animale quindi avrebbe una debole soggettività e una dignità in quanto essere senziente: un individuo in grado di provare piacere e dolore.

Considerato, quindi, l'alto potenziale terapeutico che la sperimentazione di cloni animali possiede, non si possono sollevare obiezioni morali, in linea di principio, all'uso di cloni animali a fini sperimentali.

Nell'ambito della clonazione come sistema riproduttivo generalizzato allo scopo di ottenere la diffusione e la crescita di cloni selezionati di animali, si sottolinea la riduzione della variabilità genetica che è insita in questa scelta riproduttiva.

Avremo quindi razze senza una ricchezza genetica tale da garantirne l'evoluzione in presenza di ambienti sfavorevoli.

Inoltre non conosciamo ancora le alterazioni possibili di un DNA orientato in senso specialistico e disorientato verso la totipotenza primitiva.

Si ritiene, quindi, che la clonazione animale possa avere in prospettiva un ruolo accanto alle tecniche attualmente già in uso al fine di migliorare le prestazioni degli animali da allevamento.

Nell'ambito bioetico è possibile utilizzare per gli animali un quadro valutativo facendo riferimento agli stessi principi fondamentali della bioetica (autonomia, benevolenza, non malevolenza e giustizia):

Rispetto per l'integrità degli animali. Il principio indica l'esigenza di rispettare la "integrità" del singolo animale ed il suo comportamento speciespecifico. La biotecnologia dovrebbe aspirare a mantenere intatta l'omeostasi (I'autoregolazione) animale.

Non-malevolenza. Il principio indica l'esigenza di astenersi dall'arrecare danno agli animali o di cercare di minimizzare i danni arrecati.

Esiste una salda tradizione che obbliga moralmente lo sperimentatore a utilizzare le "tre R" della sperimentazione animale:

rimpiazzare l'uso dell'animale quando possibile;
ridurre l'uso dell'animale quando possibile;
raffinare le tecniche della ricerca animale per diminuire, per quanto possibile, il dolore e il disagio arrecati all'animale.

Benevolenza. Coniugando questo principio positivo nell'ambito della manipolazione genetica, i progetti di ricerca sulla biotecnologia animale non dovrebbero soltanto mirare ad astenersi dalla malevolenza, ma cercare anche di perseguire la salute e il benessere dell'animale.

Proporzionalità. Se arrechiamo danno a un animale, il fine giustifica i mezzi.

Soltanto un obiettivo scientifico importante inserito in un protocollo sperimentale ben strutturato può giustificare un livello, sia pur modesto, di sofferenza non alleviata.

La novità assoluta della manipolazione genetica e della clonazione animale impone l'aggiunta di almeno due principi, ai quattro principi considerati ne aggiungeremo due:

I possibili correttivi.Se siamo incerti sulle conseguenze delle nostre azioni, dovremmo procedere con cautela, per poter correggere i loro effetti.

Se abbiamo il potere di distruggere tutto, abbiamo anche il dovere di conoscere le conseguenze delle nostre azioni. La mutata natura dell'agire tecnologico umano necessita di muoversi nelle nuove dimensioni della responsabilità.

Siamo responsabili non soltanto di ciò che conosciamo, ma anche di ciò che non conosciamo.

Possibilità di controllo. In una società democratica e aperta, le azioni che investono importanti valori comuni devono essere discusse pubblicamente. L'accesso generalizzato alle informazioni e un efficace controllo democratico sono importanti pietre miliari delle democrazie moderne. A causa della sua scarsa trasparenza, la biotecnologia animale ha bisogno di strutture che possano contribuire a crearne l'accordo. Affinché questo accada è necessario che l'istituto di ricerca esegua una propria valutazione etica, integrando con il momento etico le normali strutture decisionali.

La clonazione umana

Naturalmente la nascita di Dolly è stata immediatamente interpretata come una prova d'autore per la futura nascita di un clone umano.

La clonazione dell'uomo era stata già da tempo immaginata come uno degli eventi possibili ed era stata presa in considerazione da biologi ed eticisti.

Nel 1972 il prof. Leon Kass pubblica una "lista del bucato delle possibili applicazioni, che via via si allunga attendendo che la tecnica giunga a perfezione", e dice: 1. Replicare individui di gran genio o di grande bellezza per migliorare la specie o rendere più piacevole la vita. 2. Replicare individui sani per evitare il rischio di malattie ereditarie, insito nella lotteria della ricombinazione sessuale. 3. Fornire grandi quantità di soggetti geneticamente identici per condurre studi scientifici sull'importanza relativa di natura innata e ambiente per i diversi aspetti delle prestazioni umane. 4. Procurare un figlio a una coppia sterile. 5. Procurare a qualcuno un figlio con un genotipo di propria scelta: di una celebrità che si ammira, di un caro estinto, del coniuge o di se stessi. 6. Determinare il sesso dei figli che verranno: il sesso di un clone è lo stesso della persona da cui proviene il nucleo cellulare trapiantato. 7. Produrre squadre di soggetti identici per assolvere compiti speciali in pace e in guerra (non escluso lo spionaggio). 8. Produrre copie di embrioni di ogni persona da tenere congelate qualora siano necessarie come riserve d'organi per trapianti sul gemello geneticamente uguale. 9. Per battere russi e cinesi, non ammettere lacune nel campo della clonazione.

Hans Jonas riporta questa lista in un capitolo sulla clonazione umana del suo Tecnica, medicina ed etica.

Al di là delle previsioni di Kass, oggi, nell'ambito delle finalità terapeutiche della clonazione umana si punta soprattutto alla:

procreazione di embrioni non affetti da patologie di origine mitocondriale;

procreazione di embrioni con genoma indenne da patologie cormosomiche in presenza di genitori portatori entrambi dello stesso gene patologico;

procreazione di embrioni anche in casi di totale azoospermia;

produzione di embrioni geneticamente identici per la diagnosi pre-impiantatoria sull'embrione di prova.

Nell'affrontare i problemi etici legati alla clonazione umana, annotiamo come essa sia stata rigettata dalla gran parte delle prospettive filosofiche di riferimento.

La prospettiva religiosa

Possiamo individuare almeno quattro periodi nei quali teologi e religiosi hanno espresso la loro prospettiva di fronte all'incalzante progresso scientifico nell'ambito della biotecnologia e delle emergenti pratiche di fecondazione assistita.

In una prima fase, che si estende dagli anni '60 agli anni ’70, la riflessione ruota attorno alla possibilità di una riproduzione alternativa mediante la fecondazione in vitro e il successivo trasferimento dell'embrione in utero (FIVET).

Successivamente, nel 1978, due eventi polarizzano l'attenzione: nasce Louise Brown, la prima bimba in provetta, e David Rorvik pubblica il suo In his image, nel quale afferma (falsamente) di avere personalmente conosciuto un miliardario americano che aveva ottenuto da uno scienziato compiacente di essere clonato per avere un figlio identico a sé.

Nel 1993 l'annuncio della possibilità di dividere l'embrione umano per creare embrioni multipli geneticamente identici apre un terzo spazio per il dibattito.

La quarta era è quella attuale, nella quale la clonazione umana da evento futuribile diviene un fatto scientifico possibile in tempi brevi.

Da questa breve esposizione storica si possono trarre alcune conclusioni.

Negli ultimi venticinque anni i teologi si sono ripetutamente affrontati in discussioni sulla procreazione e sulla clonazione umana, anticipando e illuminando spesso i punti nodali della riflessione.

Le posizioni teologiche ed ecclesiali sulla clonazione umana sono pluralistiche nelle loro premesse, nelle loro modalità argomentative e, secondo il Rapporto Americano sulla Clonazione Umana, anche nelle loro conclusioni.

Mentre la Chiesa Cattolica, come vedremo analiticamente, si è espressa fermamente contro ogni clonazione umana, il mondo protestante si è diviso.

Alcuni membri, come Joseph Flectcher, vedendo il controllo sulla riproduzione umana come una espansione della libertà umana, ritengono la clonazione umana una possibile forma di riproduzione umana.

Altri, come Paul Ramsey, vedono la fecondazione assistita e la clonazione umana come una indebita ingerenza dell'uomo nel rapporto tra la coppia e Dio.

In Italia, nonostante una presenza religiosa pluralistica sempre più attiva, il dibattito è stato acceso e sostenuto dalla Chiesa Cattolica, che si è più volte espressa sugli argomenti suddetti.

La Pontificia Accademia per la Vita ha espresso in un documento, riportato in appendice, la necessità morale di fermare il progetto della clonazione umana.

Tale necessità si fonda sul fatto che la clonazione umana:

comporta la radicale manipolazione della costitutiva relazionalità e complementarietà che è all'origine della procreazione umana, sia nel suo aspetto biologico sia in quello propriamente personalistico;
rafforza la logica della produzione industriale e la strumentalizzazione radicale della donna;
introduce un dominio totale sull'esistenza altrui, al punto da programmarne l'identità biologica - selezionata in nome di criteri arbitrari o puramente strumentali;
limita la stessa dignità della persona clonata, che verrà al mondo in virtù del suo essere "copia" (anche se solo copia biologica) di un altro essere.

Anche nell'ambito di un uso esclusivamente sperimentale della clonazione umana sull'embrione la Pontificia Accademia per la Vita ritiene che la clonazione umana sia:

in ogni caso immorale per l'arbitraria finalizzazione del corpo umano (ormai decisamente pensato come una macchina composta da pezzi) a puro strumento di ricerca;
immorale perché, anche nel caso dell'essere clonato, siamo in presenza di un "uomo", sebbene allo stadio embrionale.

Nella prospettiva cattolica, la clonazione rappresenta l'ennesima offesa alla creaturalità e all'ordine della natura.

Il desiderio di chi richiede la clonazione e l'intervento tecnico si sostituirebbero, infatti, alla volontà del Creatore, ampliando gli effetti della ormai diffusa cultura contro Dio e contro l'uomo.

Prospettiva dei diritti dell'uomo.

Nell'ambito della riflessione laica sui diritti e sulla dignità umana, l'Organizzazione Mondiale della Sanità(OMS) ritiene che la clonazione umana:

- non sia accettabile sul piano etico, perché violerebbe alcuni dei principi fondamentali della procreazione medicalmente assistita. Questi principi includono in modo particolare il rispetto della dignità della persona umana e la protezione della sicurezza del materiale genetico umano.

Il Parlamento Europeo (PE) nella Risoluzione B4-209/97 esprime la sua ferma condanna ritenendo che:

- la clonazione di esseri umani non può essere assolutamente giustificata o tollerata dalla società in quanto essa rappresenta una grave violazione dei diritti umani fondamentali, ed è contraria al principio di parità tra gli esseri umani poiché permette una selezione eugenetica e razzista della specie umana, offende la dignità dell'essere umano e richiede una sperimentazione sull'uomo.

Anche per questi motivi il PE vieta nell'Unione Europea la clonazione di esseri umani, a qualunque scopo venga attuata.

Il PE, inoltre, considerando che si rende necessaria un'azione internazionale,

sottolinea che ogni individuo ha diritto alla sua specifica identità genetica e che la clonazione umana è e deve continuare ad essere vietata;

2. chiede un'esplicita messa al bando, a livello mondiale, della clonazione di esseri umani.

Infine, anche il Comitato Nazionale italiano per la Bioetica (CNB) si muove nelle posizioni espresse dalle dichiarazioni sino ad ora presentate.

In particolare il CNB afferma:

la clonazione di individui umani non è condannabile eticamente per una pretesa violazione da parte della scienza e degli scienziati di limiti che la conoscenza umana non dovrebbe mai avere il permesso di valicare;

la clonazione di individui umani è invece da condannare:

per le finalità per cui venga posta in essere, e cioè:

in quanto costituisce un attentato alla unicità biologica del soggetto umano, generato tramite clonazione;
in quanto lede il diritto di ciascun essere umano alla propria dignità, nella misura in cui può essere messo in crisi il diritto di autodeterminazione.
per le modalità con cui può manifestarsi, qualora queste modalità implichino manipolazione e/o commercializzazione del corpo umano o di sue parti, o commistione di geni di specie diverse al fine di generare chimere, e in particolare quando ciò avvenga a fine di lucro.

E, infine, la clonazione appare condannabile per il rischio che tale pratica possa mettere in crisi gli equilibri fondati sulla diversità biologica, provocando nel medio e nel lungo periodo conseguenze non intenzionali, ma estremamente pericolose per le generazioni future.

Abbiamo visto che attualmente la clonazione umana è vietata e viene considerata eticamente inaccettabile, sia sotto la prospettiva religiosa prevalente, sia sotto il punto di vista etico laico.

La metodica della clonazione che ha creato Dolly, tuttavia, può aprire nuove strade nell'ambito della terapia di patologie che necessitano di trapianti tessutali o di organo.

La possibilità di coltivare cellule somatiche e di sdifferenziarle, sino a clonare tessuti specifici (ex. tessuto muscolare e nervoso) per un eventuale trapianto omologo, rappresenta una strada percorribile e promettente.

L’aborto e le sue implicazioni sul piano della bioetica

Prima del 1975 l’aborto era sanzionato dalle norme contenute nel X titolo del II libro del codice penale, tuttavia la giurisprudenza lo consentiva frequentemente con la giustificazione di “stato di necessità”. Il primo passo avanti si verifica con la sentenza n 27 della Corte Costituzionale che afferma che “non esiste equivalenza tra il diritto non solo alla vita ma anche alla salute di chi è già persona , come la madre, e la salvaguardia dell’ embrione che persona deve ancora diventare”. Il 22 Maggio 1978 si è arrivato alla promulgazione della Legge n°194, in vigore ancora oggi, che indica la pratica abortiva con l’ eufemismo “interruzione volontaria della gravidanza”, ulteriormente occultato dalla sigla i.v.g.. Tale normativa divide arbitrariamente la vita infrauterina in tre periodi: il primo coincide con i primi novanta giorni della gestazione, durante il quale è permesso l’ aborto senza limiti, il secondo è quello compreso tra il quarto mese di gravidanza e la possibilità di vita autonoma del feto e si consente l’ aborto solo per motivi terapeutici (tra i quali, in senso lato, anche la salute psichica della donna) ed eugenetici (in riferimento a timori di malattie per il nascituro), il terzo periodo è infine quello compreso tra il momento di vitalità del nascituro e la nascita, durante il quale l’ aborto è praticabile solo se è in pericolo la vita della donna. Questo è il quadro dal punto di vista giuridico che si complica inevitabilmente se il discorso si sposta sul piano della bioetica; ci si scontra infatti con la necessità di un ulteriore approfondimento dei diritti degli esseri umani, processo che necessita a priori una risposta al dibattito aporetico sulla questione “il feto è o meno una persona?”. Ciò può essere stabilito solo normativamente in quanto è una decisione insolubile. Diverse sono le opinioni degli studiosi anche sulla definizione del termine “persona”, con il quale nell’ antichità si indicava la maschera teatrale. Nel tempo il significato è cambiato, per Locke la persona si identifica con l’ atto del pensiero,per Hume persona è l’ oggetto intelligente capace di passione, è capacità di relazione, con Hegel diventa la coscienza di sé. In tal modo il concetto di persona si è arricchito e modificato ed è tutt’ora discusso in ambito giuridico, dove la nozione di “persona morale” –intesa come entità capace di avere una concezione del proprio bene e che è portatrice di un senso di giustizia- viene tutt’ora inclusa tra i fondamenti dell’ obbligo politico.

La complessità di problemi della società moderna, ha reso necessario un approfondimento del concetto di persona e sulla questione “quando inizia la vita di una persona?” si sono definiti tre atteggiamenti gnoseologici: secondo un’ impostazione convenzionalista si suppone che la realtà abbia soltanto il significato che l’ uomo le attribuisce –volontarismo antropocentrico-, secondo un’ impostazione essenzialista (che richiama il pensiero platonico e aristotelico) bisogna prima definire qual è l’ essenza di una persona (anche se la scienza odierna tende a considerare l’ uomo più un processo piuttosto che un’ essenza staticamente identica a sé) e infine, secondo un’ impostazione fenomenista non potendo conoscere l’ essenza stabile dell’ individuo allora si analizzano le caratteristiche con cui la persona concretamente si manifesta.

Da queste osservazioni conseguono le diverse posizioni riguardo lo statuto ontologico dell’ embrione, problema essenziale di ogni discussione sull’ aborto.

1° Tesi :solamente un essere umano già nato può essere definito persona, l’ embrione è solo il prodotto del concepimento, è parte biologica della madre. Questa tesi risulta però inaccettabile se si considera il fatto che il parto non coincide con l’ assunzione di personalità che si crea tra il 7° e l’ 8° mese. E’ inoltre scientificamente provato che il feto abbia una struttura vitale diversa ,anche se dipendente, da quella della madre.

2° Tesi: si parla di persona al momento del concepimento. Come la morte clinica viene determinata dall’ ECG piatto, così la nascita viene a stabilirsi con l’ inizio dell’ attività cerebrale. Ma come non si considera morto il malato con l’ ECG piatto quando mostra di avere la minima possibilità di riprendere l’ attività cerebrale, così anche per il feto va considerata in potenza l’ attività cerebrale. Si parla perciò di persona entro i primi quaranta giorni.

3° Tesi: la persona è un soggetto unico ed irripetibile, pertanto l’ embrione non è persona nei primi 2-10 giorni, quando cioè lo zigote può dividersi dando origine a 2 o più embrioni. Questa teoria è però limitata, in quanto l’ ibridazione dello zigote accade accidentalmente e non per il meccanismo evolutivo. Comunque secondo questa tesi il periodo di manipolazione non può superare il decimo giorno dal concepimento.

4° Tesi: la persona è un embrione in utero o da impiantarsi. Questa tesi è però irragionevole: se persona è solo il feto che si trova in utero o in vitro, allora quello di persona sarebbe un concetto di tipo locativo. Inoltre se per essere persona il feto deve essere impantato, allora la concezione di personalità sarebbe subordinata ad una finalità.

5° Tesi: è persona chi ha capacità di vita relazionale. Il significato di tale dicitura è però troppo vago per una trattazione scientifica. Se la capacità di relazione include anche quella di tipo fisico-biologico, allora l’ embrione la possiede, se invece è da intendersi come scambio linguistico di informazioni diventerebbe limitativo anche bei confronti delle persone con gravi handicap.

In ogni caso la questione appare alquanto spinosa; pur considerando a priori che il feto sia una persona, affermando quindi che, per il diritto indiscutibile alla vita, anche il feto ha diritto alla vita e non può essere ucciso perché il diritto alla vita è più forte del diritto della madre di decidere del suo corpo, sorgono comunque vari interrogativi. Come ad esempio se si possono fare eccezioni per gravidanze dovute a violenze carnali; se la risposta è positiva vuol dire allora che ci sono persone con più o meno diritto alla vita? Invece in caso di morte certa della medre? Entrambi infatti hanno diritto alla vita e senza l’ aborto ci sarebbe la morte naturale della madre, in caso contrario ci potrebbe parlare di omicidio. Ma non si può neanche dire che la madre deve accettare passivamente la propria morte. E la terza persona come deve agire? Ognuno ha il diritto di rifiutarsi di esercitare violenza contro le persone. Ma questa è una scelta, non può essere un obbligo.

Continuando con le speculazioni, la questione appare sempre più insolubile e a mio parere una soluzione univoca non può esistere in una realtà relativistica dove non esistono valori assoluti, uguali per tutti e dove risulta pertanto impossibile qualsiasi opera uniformatrice. Senza dubbio è importante distinguere tra riprovazione morale e repressione legale, constatare cioè che il campo delle regole per la convivenza non coincide con quello della morale e l’ unica parte in comune è quella dei diritti umani.

Secondo me lo Stato dovrebbe continuare a permettere l’ interruzione volontaria della gravidanza secondo le norme attuali e lasciare alle singole coscienze la facoltà di scegliere sulla base delle proprie convinzioni, dei propri valori, dei propri ideali. In questo modo lo Stato adempirebbe perlomeno al suo compito primario di garantire la tutela dell’ incolumità fisica dell’ individuo, impedendo il ricorso a sistemi illegali e poco sicuri per la pratica abortiva.

Filosofia e bioetica

La bioetica come rinnovata tradizione etica

Sebbene l'etica abbia sempre rappresentato un momento irrinunciabile per la prassi del medico, tuttavia da circa venti anni si assiste ad un rinnovato impegno nella riflessione etico-filosofica nel campo medico.

Tale riflessione, presente a tutti i livelli, particolarmente rigogliosa nell'etica applicata al mondo biomedico, tanto da coniare un termine: Bioetica, che rappresenta la scienza e il suo campo d'applicazione.

Può essere utile sintetizzare le tappe salienti del cammino della Bioetica, evidenziandone la formazione razionale e gli obiettivi principali.

La nascita della Bioetica affonda le sue radici ideologiche nelle rovine della IIa Guerra Mondiale.
La tragedia di proporzioni planetarie e gli orrendi crimini, a cui l'uomo era giunto, stimolarono le coscienze ad una profonda riflessione, nel tentativo di stabilire delle frontiere di etica e di comportamento, che valessero per ogni uomo e in ogni momento storico. Si moltiplicano e si fanno più pressanti, da quel momento in avanti, le dichiarazioni di vari Organismi internazionali che enunciano i diritti inderogabili di ogni uomo:

"ogni individuo ha diritto alla vita, alla libertà e alla sicurezza della persona" recita l'articolo n 3 del 10/10/1948.

Così la Dichiarazione di Helsinki del 1964 sulla "sperimentazione" sull'uomo e la dichiarazione di Tokio sulla tortura contribuiscono a creare una normativa sulla prassi medica, i diritti dell'uomo e l'esercizio della medicina.

Contemporaneamente a questo filone di tipo "giuridico" nasce una riflessione filosofica tesa a giustificare la razionalità e la eticità delle proposizioni affermate. Non è sufficiente, infatti, enunciare i diritti dell'uomo per volontà di maggioranza, ma è necessario giustificarli con un'indagine filosofica: in altre parole, non basta affermare il diritto alla vita, ma occorre la "filosofia" del diritto alla vita.

Lo sviluppo tumultuoso della medicina e, in una panoramica più ampia, le scoperte scientifiche nel campo dell'energia atomica hanno dato all'uomo una potenziale capacità di modificare la vita del pianeta e provocare la distruzione del suo stesso genere.

Il quadro spazio-temporale della vita è scoppiato, mentre d'altra parte emergono situazioni patologiche radicalmente nuove che minacciano in maniera decisiva l'identità biologica e talvolta la stessa identità spirituale dell'uomo

Tali situazioni hanno acuito l'esigenza di un'etica in campo biomedico, fondata sulla ragione e sul valore obiettivo della vita e della persona.

Nella Chiesa cattolica Pio XII; da'un impulso decisivo al rapido sviluppo di una morale medica in grado di affrontare i nuovi problemi etici che sorgono nella pratica della medicina. Le soluzioni morali proposte dal Pontefice benchè rivolte, di per sè, solamente ai fedeli hanno spesso trovato accoglienza anche al di là dei confini ecclesiali, contribuendo alla maturazione di una situazione culturale mondiale che approfondisce le problematiche dell'azione dell'uomo sull'uomo in campo biomedico.

Si impone quindi la Bioetica: termine coniato da Van Resselaer Potter nel 1970.

Potter aveva rilevato che in passato l'etica, intesa come riflessione sui valori umani e sulle caratteristiche ideali dell'azione dell'uomo, era stata considerata un settore degli studi umanistici, destinata ad essere relegata, per lo più, all'interno di dispute filosofiche.

Lo sviluppo raggiunto dalle biotecnologie imponeva ora di far uscire l'etica dallo splendido ma sterile isolamento teorico, per coniugarla con la realtà e la prassi del fatto biologico. Per Potter, quindi, la bioetica cerca di migliorare tutto l'"ecosistema".

Egli intende questo vocabolo come criterio al quale l'uomo si deve riferire nella determinazione dei valori morali.

La bioetica, nell'idea del suo fondatore, dunque, rappresenta un tentativo di sanare la separazione tra scienza della natura (biologia) e scienza dello spirito (etica), per prospettare un avvenire vivibile per l'uomo e tracciare un "ponte verso il futuro".

Se ciò rappresenta la bioetica secondo Potter si deve aggiungere che il "movimento" bioetico nasce ancora prima di lui.

Nella seconda metà degli anni 60 alcuni studiosi statunitensi: il filosofo cattolico Daniel Callahan, il ginecologo cattolico di origine olandese Andrè E. Hellegers e il teologo protestante Paul Ramsey approfondiscono i temi etici dell'aborto e della santità della vita, contribuendo fortemente alla rinascita del'etica medica.

Nel 1969 D. Callahan co-fonda un nuovo centro di ricerca a Hastingson-Hudson, (New York:The Hastings Center che è il primo Istituto per la Società, l'Etica e le Scienze della vita.

Esso si propone, al di là di qualsiasi ideologia e religione, di affrontare e fornire una soluzione alle questioni etiche emerse con le nuove conquiste in campo biomedico.

The Hastings center si contraddistingue per il forte proposito politico-pedagogico.

Intende educare il grande pubblico alle implicanze morali delle innovazioni scientifiche in medicina e all'etica professionale in tutti i campi dell'attività umana organizzata.

Alla fine degli anni '60 il passaggio di A. Hellegers alla Georgetown University e la presenza di P. Ramsey nella stessa sede, con il compito di fare ricerca sull'etica medica, sfociano nella fondazione, nel 1971, del The Kennedy Institute of Ethics presso la Georgetown University di Washington.

L'Istituto si propone di promuovere una concezione di bioetica, intesa come "antropologia morale" fondata sulla ricerca di ciò che è universalmente umano, e concretizza la ricerca nella Encyclopedia of Bioethics, pubblicata nel 1978: il più completo e autorevole strumento per chi si occupi di temi bioetici.

Da allora questa "disciplina" nuova è stata introdotta nelle Università. Dapprima, nel 1973, nella stessa Georgetown University di Washington dove è iniziato il primo programma di educazione graduale in bioetica in collaborazione con il dipartimento di filosofia.

Nel 1985 è stata istituita in Italia la prima cattedra di Bioetica presso la Facoltè di Medicina e Chirurgia dell'Università Cattolica di Roma.

L'autorevole: Encyclopedia of Bioethics;, New York 1978, definisce la bioetica come "lo studio sistematico della condotta umana nell'ambito della scienza della vita e della cura della salute, in quanto questa condotta è esaminata alla luce dei valori morali e dei principi".

La bioetica si può concepire allora come "quella parte della filosofia morale che ha per oggetto e ambito l'intervento dell'uomo sull'uomo in campo biomedico.

Si tratta quindi di un'elaborazione razionale che riguarda l'aspetto etico (il lecito e il non-lecito) nel vasto e importantissimo campo delle scienze mediche.

Per saperne di più:

DIZIONARI
* Dizionario di Bioetica, a cura di Leone S. e Privitera S., EDB-ISB, Bologna-Acireale 1994.
* Encyclopedia of Bioethics, Reich W.T., Editor in Chief, 4 voll., Free Press, New York 1978; nuova edizione 5 voll., Macmillan Library Reference, New York 1995.

FONTI MAGISTERIALI
* Chiesa e Bioetica. Giovanni Paolo II ai medici e agli operatori sanitari, a cura di Tettamanzi D., Massimo, Milano 1988.
* Biologia, Medicina ed Etica. Testi del Magistero Cattolico raccolti e presentati da Verspieren P., Queriniana, Brescia 1990.
* Enchiridion Vaticanum, voll. 1 e ss., EDB, Bologna 1981 e ss.
* Catechismo della Chiesa Cattolica, LEV, Città del Vaticano 1992.

BIBLIOGRAFIE
* Bibliography of Bioethics, a cura di Walters L. & Kahn T.J., voll. 1 ss., Kennedy Institute of Ethics - Georgetown University, Washington DC, 1975ss.
* New Titles in Bioethics, a cura di Johnson M., Kennedy Institute of Ethics - Georgetown University, Washington DC, 1975 ss.
* The Hastings Center's Bibliography of Ethics, Biomedicine and Professional Responsability, Hastings Center, Frederick 1984.
* Basic Resources in Bioethics, a cura di Carrington Coutts M., National Reference Center for Bioethics Literarure, Georgetown University, Washington DC, 1991.
* Ethique des Sciences de la vie et de la Santé, a cura di Isambert F.A., Terrenoire G., «La Documentation Française», Paris 1987.

LIBRI
ASHLEY B.M. - O'ROURKE K.D., Etica sanitaria, Camillianum, Torino 1993.
BELLINO F. (a cura di), Trattato di bioetica, Levante, Bari 1992.
BOMPIANI A., Bioetica dalla parte dei deboli, EDB, Bologna 1994.
DULBECCO R. - CHIABERGE R., Ingegneri della vita, Sperling & Kupfer, Milano 1988.
GRACIA D., Fondamenti di Bioetica, San Paolo, Cinisello Balsamo 1993.

LEGA C., Manuale di bioetica e dentologia medica, Giuffrè, Milano 1991.
LEONE S., Lineamenti di bioetica, Medical Books, Palermo 21990.
RUSSO G., La bioetica e le tecnologie della vita umana nascente, Elle Di Ci, Leumann 1994.
RUSSO G., Educare alla bioetica, Edizioni Dehoniane, Roma 1994.
RUSSO G. (a cura di), Bilancio di venticinque anni di bioetica. Un confronto con i pionieri, Elle Di Ci, Leumann 1997 (in stampa).
RUSSO G. (a cura di), Bioetica ambientale, Elle Di Ci, Leumann 1997 (in stampa).
RUSSO G. (a cura di), Bioetica animale, Elle Di Ci, Leumann 1997 (in stampa).
RUSSO G. (a cura di), Evangelium vitae. Commento all'Enciclica sulla bioetica, Elle Di Ci, Leumann 1995.
RUSSO G. (a cura di), Storia della bioetica. Le origini, il significato, le istituzioni, Armando Editore, Roma 1995.
RUSSO G. e collaboratori, Bioetica fondamentale e generale, SEI, Torino 1995.
RUSSO G., Le nuove frontiere della bioetica clinica, Elle Di Ci, Leumann 1996.
SGRECCIA E., Manuale di bioetica, 2 voll., Vita e Pensiero, Milano 1991.
SHELP E.E. (a cura di), Teologia e bioetica, EDB, Bologna 1992.
SPINSANTI S., Etica bio-medica, Edizioni Paoline, Cinisello Balsamo 21988.
TETTAMANZI D., Bioetica. Nuove frontiere per l'uomo, Piemme, Casale Monferrato 21990.
THEVENOT X., La Bioetica, Queriniana, Brescia 1990.
VIAFORA C., Fondamenti di Bioetica, Cea, Milano 1989.
VIAFORA C. (a cura di), Vent'anni di Bioetica. Idee, protagonisti, istituzioni, Fondazione Lanza-Gregoriana, Padova 1990.

Bibliografia

http://utenti.fastnet.it/utenti/marinelli/bioetica/bstory.html

http://utenti.fastnet.it/utenti/marinelli/bioet/clonazio.htm

www.gte/est

http://utenti.fastnet.it/utenti/marinelli/bioet/

www.studenti.it (a cura di Sara Bigozzi)

ESPERIMENTO DI LABORATORIO SULLE BIOTECNOLOGIE

Le lezioni di biotecnologia guidate dal signor Cappellini hanno compreso un’iniziale parte teorica, che ha toccato le più grandi scoperte del secolo in questo campo; per poi passare ad una parte pratica.

Preparazione delle piastre di partenza

Materiale

8 piastre “LB”

1 scatola di anse

Escerischia coli disidratato

Plasmide disidratato

Soluzione di trasformazione

Procedura

Reidratare E. coli con 250 µL di soluzione di trasformazione.

Attendere 5 minuti, agitare e piastrare i batteri.

Riporre le capsule in stufa a 37° C per 24 ore.

Reidratare il plasmide con 250 µL di soluzione di trasformazione e conservarlo in frigo fino al giorno dopo.

Preparazione del terreno di cultura batterica

Prelevare con un cilindro 500 ml di H2O

Versare in una beuta e aggiungere il terreno in polvere

Scaldare e agitare finché il terreno non è perfettamente sciolto

Lasciare raffreddare fino a circa 50°C

Preparazione soluzioni di ampicillena e arabinosio

Aggiungere all’ampicillina in polvere 1 ml di 1-120 distillata oppure di trasformation solution

Aggiungere all’arabinosio in polvere 3 ml di 1-120 distillata oppure di trasformation solution

Agitare le due soluzioni per sciogliere alla perfezione

Ciascun gruppo avrà a disposizione 5 piastre e su cui scrivere:

su 1 piastra: “LB, partenza”

su i piastra: “LB”

su 2 piastra: “LB/amp”

su i piastra: “LB/amp/ara”

Riempire col terreno raffreddato (non troppo altrimenti si rischia la solidificazione) le 16 piastre contrassegnate con “LB, partenza” e “LB”:

Aggiungere al terreno nella beuta la soluzione di ampicillina mescolare bene e riempire le 16 piastre contrassegnate con “LB/amp”

Infine aggiungere al terreno nella beuta la soluzione di arabinosio, mescolare bene e riempire le 8 piastre contrassegnate con “LB/amp”

Trasformazione batterica

Materiale

1piastra di partenza

1 piastra “LB”

1 piastra “LB/amp/ara”

2 piastre “LB/amp”

1 tubo viola (+ DNA)

1tubo verde (- DNA)

1 pacco di anse

5 pipette

1 supporto in schiuma

1 vaschetta isolata contenente ghiaccio ed acqua

1 pennarello indelebile

Procedura

Scrivere sui tubi “+ DNA” (viola), “- DNA” (verde) e riporli nel supporto di schiuma.

Mettere in entrambi i tubi 250 µL di soluzione di trasformazione.

Mettere i tubi in ghiaccio.

Con due anse sterili inserire una colonia batterica in ciascun tubo, farla sciogliere bene.

Con un’ansa sterile aggiungere (solo nel tubo marcato con “+Dna”) il plasmide.

Incubare in ghiaccio per 10 minuti.

Scrivere sulla piastra “LB/amp/ara” e su una piastra “LB/amp”: “+DNA”, invece sulla piastra “LB” e sull’altra “LB/amp”: “-DNA”.

Sottoporre le cellule a brusca escursione termica:

Spostare rapidamente le cellule nel bagno a 42° C, mantenerle nel bagno per 50 secondi e riportarle velocemente nel ghiaccio.

Incubare in ghiaccio per 2 minuti.

Togliere i tubi ed il raccoglitore in schiuma dal ghiaccio.

Aggiungere 250 µL di terreno di coltura liquido, lasciare incubare per 10 minuti a temperatura ambiente.

Agitare periodicamente i tubi.

Prelevare 100 µL di coltura batterica e depositarli su ciascuna piastra.

Con un’ansa stendere i batteri su tutta la superficie della piastra.

Impilare le piastre in gruppi di 4, bloccarle con il nastro adesivi e capovolgerle

Riporre in stufa a 37° C per 24 ore.

Analisi dei Risultati

Sulla piastra LB DNA- non è presente l’antibiotico ampicillina, quindi i batteri si sviluppano tranquillamente

Sulla piastra LB / AMP DNA- non vi sono colonie, poiché i batteri non possono resistere all’antibiotico

Sulla piastra LB / AMP DNA+ sono sopravvissute solo le colonie in possesso del plasmide, e lo stesso vale anche per la piastra LB / AMP / ARA DNA+, dove I’arabinosio ha anche attivato la proteina fluorescente, tipica delle meduse.

A questo punto, rimane solo più da valutare il parametro detto “efficienza di trasformazione” (TE). Concentrazione iniziale di plasmidi: 0,03 microgrammi / microlitro.

Volume di plasmide inserito nel tubo viola: 10 microlitri. Quantità di plasmide: 0,03 x 10 0,3 microgrammi. In ogni tubo sono presenti 510 microlitri di sostanza, e precisamente:

terreno di coltura: 250

soluzione di trasformazione: 250

plasmidi: 10

Calcolando che su ogni piastra vengono messi 100 microlitri di questo miscuglio, si può dire con buona approssimazione che la quantità di plasmidi su ogni piastra sia: 0,3 : 5 = 0,06 microgrammi

TE numero colonie / microgrammi di plasmide 6 : 0,06 = 100

ALTRE NOTIZIE E CURIOSITÀ

Piastrare i batteri

Si raccoglie con un’ansa i batteri o la soluzione batterica interessata

Si stende sulla piastra (impugnando l’ansa come una penna) come nelle figure:

1 biotecnologie

2 biotecnologie

3 biotecnologie

4 biotecnologie

A cosa serve lo shock termico?

Serve a far passare le molecole di plasmide attraverso la membrana cellulare dei batteri.

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