• Che cos'è la manipolazione genetica?
• Tipi di manipolazione genetica
• Esempi di manipolazione genetica
• Vantaggi e svantaggi della manipolazione genetica
• Aspetti etici della manipolazione genetica
• Aspetti legali della manipolazione genetica

Spieghiamo cos'è la manipolazione genetica, i suoi vantaggi, svantaggi e aspetti etici. Inoltre, esempi oggi.

La manipolazione genetica aggiunge, altera o rimuove i geni.

Che cos'è la manipolazione genetica?

È noto come manipolazione genetica o ingegneria genetica per i diversi tecniche e procedure scientifico-tecnologiche che consentano il essere umano modificare o ricombinare il DNA e altri acidi nucleici del esseri viventi, al fine di ottenere forme di vita che soddisfino determinati bisogni. Per fare ciò, vengono aggiunti, alterati o eliminati geni di codice genetico degli esseri viventi, chiamato anche editing genetico.

L'alterazione umana del contenuto genetico degli esseri viventi avviene fin dall'inizio della civiltà. Attraverso processi come l'addomesticamento e l'allevamento selettivo, l'essere umano ha applicato un selezione artificiale al destino delle diverse razze di cani, bestiame o piante alimentari.

Si tratta però di forme indirette di alterazione genetica, molto diverse da quelle disponibili in laboratorio grazie al biochimica Eppure il genetica, il cui intervento sul genoma è diretto.

La manipolazione genetica diretta ha avuto origine nel XX secolo, grazie al progresso della biochimica e della genetica, ma in particolare alla scoperta nel 1968 del enzimi restrizione (restrizione endonucleasi), un tipo di proteina in grado di riconoscere segmenti specifici del codice genetico e "tagliare" il DNA ad un certo punto.

Questa scoperta del biochimico svizzero Werner Arber (1929-) è stata successivamente sviluppata e perfezionata dagli americani Hamilton Smith (1931-) e Daniel Nathans (1928-1999).

Grazie a questo, nel 1973 i biochimici americani Stanley N. Cohen e Herbert W. Boyer compirono il primo passo storico nella manipolazione genetica di un individuo: tagliarono a pezzi una molecola di DNA, ricombinarono i pezzi e successivamente la iniettarono in un batterio. Escherichia coli, che ha proceduto a riprodursi normalmente.

Oggi esistono varie tecniche di ingegneria genetica, come l'amplificazione, il sequenziamento e la ricombinazione del DNA, la reazione a catena della polimerasi (PCR), la plasmocitosi, la clonazione molecolare o il blocco genico, tra le altre. Pertanto, è possibile alterare segmenti specifici o sostanze specifiche nel funzionamento biochimico profondo di un essere vivente, riuscendo a "programmarlo" per svolgere compiti o dotarlo di determinate caratteristiche.

Ovviamente questo tipo di conoscenza comporta un importante dilemma etico, poiché le alterazioni introdotte nel genoma vengono successivamente ereditate dai discendenti degli esseri viventi e quindi persistono nella specie.

L'ingegneria genetica può ottenere specie vegetali più resistenti ai parassiti, ad esempio, o topi con malattie congenite per la sperimentazione medica, o anche terapie per malattie incurabili; ma anche per progettare malattie per un'eventuale guerra batteriologica.

Tipi di manipolazione genetica

Le principali forme di manipolazione genetica oggi sono le seguenti:

• Sequenziamento del DNA. Implica l'applicazione di diversi metodi e tecniche biochimiche al molecola del DNA di un essere vivente, al fine di determinare quale sia la specifica sequenza di nucleotidi (Adenina, Guanina, Timina e Citosina) che lo compone, qualcosa di fondamentale per decifrare la naturale "programmazione" dei processi biochimici che avvengono durante la vita . Il sequenziamento del DNA è un compito colossale in quanto coinvolge grandi quantità di informazioni, anche nel caso di esseri microscopiciMa oggi si può fare velocemente grazie all'informatizzazione.
• DNA ricombinante. Questa tecnica consiste nella generazione di una molecola di DNA artificiale attraverso metodi in vitro, e quindi iniettarlo in a organismo e valutarne le prestazioni. Questo viene generalmente effettuato estraendo determinate informazioni da un essere vivente e incorporandole in un altro, e consente di ottenere proteine ​​specifiche (per scopi medici o farmacologici), ottenere vaccini o migliorare le prestazioni economiche delle specie alimentari.
• La reazione a catena della polimerasi (PCR). Chiamata anche PCR, per il suo acronimo in inglese, è una tecnica di amplificazione del DNA sviluppata nel 1986, che consiste nell'ottenere numerose copie di una molecola "modello" di DNA, da una serie di enzimi chiamati polimerasi. Questo metodo è attualmente utilizzato in aree molto diverse, come l'identificazione del DNA nelle indagini forensi, o l'identificazione genetica di agenti patogeni (virus sì batteri) di nuove malattie.
• Il CRISPR. Il suo nome è un acronimo in inglese (brevi ripetizioni palindromiche raggruppate regolarmente interspaziate) di brevi ripetizioni palindromiche raggruppate e regolarmente interspaziate, così si chiama la capacità dei batteri di incorporare nel loro genoma parte del DNA dei virus che li hanno infettati, ereditando dai loro discendenti la capacità di riconoscere il DNA invasore e di poter per difendersi in occasioni future. In altre parole, fa parte del sistema immunitario di procarioti. Ma dal 2013 questo meccanismo è stato utilizzato come mezzo di manipolazione genetica, sfruttando il metodo con cui i batteri "tagliano" e "attaccano" il proprio DNA per incorporare nuove informazioni, utilizzando un enzima chiamato Cas9.

Esempi di manipolazione genetica

La manipolazione genetica consente di creare alimenti che resistono meglio al passare del tempo.

Alcuni esempi dell'applicazione dell'ingegneria genetica oggi sono:

• Terapia genetica. Utilizzato per combattere le malattie genetiche, questo tipo di terapia consiste nel sostituire un segmento difettoso del DNA degli individui con una copia sana, prevenendo così lo sviluppo di malattie congenite.
• L'ottenimento artificiale di proteine. L'industria farmaceutica ottiene molte delle sue proteine ​​e sostanze per uso medico grazie all'alterazione genetica dei batteri e lievito (funghi), Come la Saccharomyces cerevisiae. Questi esseri viventi sono geneticamente "programmati" per produrre enormi quantità di composti organici, come la chitinasi umana o la proinsulina umana.
• Ottenere specie animali "migliorate". Per combattere la fame o semplicemente per massimizzare la produzione di certe cibo Verdure o animali, il genoma di bovini, maiali o anche pesci commestibili è stato alterato, per fargli dare più latte o semplicemente crescere più velocemente.
• I semi di cibi transgenici". In modo simile al precedente, piante da frutto, ortaggi o ortaggi sono state geneticamente modificate per renderle più redditizio e massimizzare la loro produzione: colture che resistono meglio alla siccità, che si difendono dai parassiti, che producono frutti più grandi o con meno semi, o semplicemente frutti che maturano più lentamente e quindi godono di un periodo più lungo per essere trasportati al consumatore senza farsi del male.
• Ottenere vaccini ricombinanti. Molti vaccini attuali, come quello che ci protegge dall'epatite B, sono ottenuti attraverso tecniche di manipolazione genetica, in cui il contenuto genetico del patogeno viene alterato per ostacolare o impedire la sua riproduzione, in modo che non possano produrre la malattia, ma possono permettere il sistema immune preparare le difese contro future infezioni effettive. Ciò consente anche di isolare geni specifici da iniettare nel Corpo umano e acquisire così l'immunità contro varie malattie.

Vantaggi e svantaggi della manipolazione genetica

Come abbiamo visto, l'ingegneria genetica consente di svolgere compiti prima impensabili, grazie a una profonda comprensione dei meccanismi chiave della vita. Quindi, possiamo evidenziare tra i suoi vantaggi:

• L'ottenimento massiccio e rapido di sostanze biochimiche essenziali, in grado di combattere le malattie e migliorare la Salute del umanità. Questo vale sia per i farmaci, i vaccini e altri composti.
• La possibilità di migliorare significativamente la industria alimentare e combattere la fame e la malnutrizione nel mondo, attraverso colture più resistenti al clima o che producono frutti più grandi e nutrienti.
• L'opportunità di "correggere" i difetti genetici che causano la malattia attraverso l'editing genetico specifico.

Tuttavia, i suoi svantaggi includono:

• Implicano dilemmi etici e morali che ci costringono a ripensare al posto dell'essere umano nell'ordine delle cose, poiché un errore nella manipolazione genetica può rovinare un'intera specie o produrre un disastro ecologico.
• Le specie "migliorate" competono con vantaggio sulle specie naturali, così che iniziano a sostituirle, impoverendo la varietà genetica della specie, poiché, ad esempio, gli stessi semi migliorati vengono utilizzati per colture in diverse geografie del mondo.
• L'effetto a lungo termine dell'assunzione di alimenti geneticamente modificati sulla popolazione umana è sconosciuto, quindi potrebbero ancora esserci complicazioni imprevedibili in seguito.

Aspetti etici della manipolazione genetica

La manipolazione genetica può avere conseguenze impreviste per gli esseri umani e altre specie.

Come tutti gli esercizi scientifici, la manipolazione genetica è amorale, cioè ha poteri sia benefici che potenzialmente dannosi, a seconda di come li usiamo. Ciò implica un dibattito necessario etico sull'intervento dell'essere umano nella natura a livelli così profondi e irreversibili, che si trasmettono nel tempo da una generazione all'altra.

Uno di questi dilemmi ha a che fare con i limiti dell'interferenza umana nel funzionamento biologico delle specie. Se il benessere dell'umanità o, peggio ancora, il benessere dell'industria alimentare o del sistema capitalista mondo, essere al di sopra del benessere delle specie animali o vegetali? Vale la pena impoverire il patrimonio genetico dell'unico pianeta conosciuto con vita, per produrre raccolti più redditizi?

A ciò si deve aggiungere la possibilità di dare origine, consapevolmente o accidentalmente, a nuove specie di esseri viventi, soprattutto microrganismi. Quanto siamo sicuri che non stiamo costruendo agenti patogeni in grado di causare sofferenza in tutto il mondo, non solo agli esseri umani, ma ad altre specie?

Infine, c'è l'aspetto umano. Quanto dovremmo intervenire nel nostro genoma come specie? Curare malattie e difetti congeniti è un obiettivo lodevole, ma che merita uno sguardo attento, in quanto pericolosamente vicino al "miglioramento" della specie.

Quest'ultimo potrebbe portare numerosi disagi futuri, da malattie imprevedibili che si tramandano alle generazioni a venire, a società basate sulla discriminazione genetica, come la fantascienza ha avvertito in numerose occasioni.

Aspetti legali della manipolazione genetica

Una volta compreso il dilemma etico che rappresenta l'ingegneria genetica, è comprensibile la necessità di un quadro normativo specifico in materia, che garantisca non solo la difesa dell'ambiente, ma anche la dignità della vita umana, presente e futura.

La maggior parte di questi codici legali ed etici cercano di tracciare la linea che separa la terapia - la lotta contro le malattie e la lotta per migliorare la salute. qualità della vita del popolo - dell'ideologico, estetico o politico. Ovviamente, queste disposizioni legali variano a seconda del quadro giuridico di ciascun paese.

Tuttavia, azioni come clonazione L'introduzione di tratti ereditari nel genoma e il trattamento diretto dell'embrione per scopi diversi da quelli strettamente medici sono vietati e sono considerati immorali e rischiosi per l'umanità, in conformità con le disposizioni della Dichiarazione Universale sul genoma umano. diritti umani (UN), e dal Comitato internazionale di bioetica del UNESCO.

Anche così, ci sono voci che chiedono che queste organizzazioni multilaterali facciano una dichiarazione più forte ed esplicita sulla questione, soprattutto dopo che le prime due gemelle umane sono nate in Cina nel 2012 libere da ogni rischio di infezione da virus HIV, grazie all'applicazione -totalmente illegale- del metodo CRISPR nei loro embrioni. Cioè, le prime due persone geneticamente modificate.