DALLA SELEZIONE ALLA MANIPOLAZIONE. APPLICAZIONI

Le biotecnologie
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=> Cosa sono le biotecnologie?
=> Breve storia delle biotecnologie
- la produzione del vino
- la produzione della birra
- la produzione del pane
- la produzione di formaggi, burro e yogurt
=> Dalla selezione alla manipolazione
=> Applicazioni delle biotecnologie
- nella ricerca di base
- nella ricerca applicata
- in medicina
- nella bonifica ambientale
- nelle applicazioni industriali
- in campo agro-alimentare
=> Il dibattito sulle biotecnologie
IN QUESTO
NUMERO
1 marzo 2005 - © baol.it
Applicazioni delle biotecnologie
In medicina (1/7)
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Le biotecnologie trovano larghissimo impiego anche in medicina;
tra i numerosi esempi verrà qui citata la produzione di alcuni
farmaci e vaccini ottenuta tramite la trasformazione di
organismi viventi con le nuove tecniche della genetica
molecolare.
Un esempio classico è quello della produzione di insulina, un
farmaco indispensabile alle persone affette da una forma di
diabete: il diabete di tipo 1, anche detto "insulino-dipendente".
Gli individui diabetici hanno un difetto di produzione di insulina,
una proteina prodotta dal pancreas che gioca un ruolo cruciale
nel metabolismo del glucosio.
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Applicazioni delle biotecnologie
In medicina (2/7)
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L'unica cura attualmente disponibile per i diabetici consiste nella
somministrazione giornaliera di insulina esogena.
In passato l'insulina era isolata dal pacreas di bue o di maiale,
purificata e messa in commercio; tuttavia la quantità di ormone
prodotta da un maiale in una settimana era sufficiente ad
ottenere una dose giornaliera per un paziente; per ovvi motivi il
farmaco non era disponibile in quantità sufficienti, e,
soprattutto, non era disponibile in tutte le aree geografiche.
Utilizzando una tecnica relativamente semplice è stato possibile
introdurre il gene umano per l'insulina nel genoma di un
batterio, Escherichia Coli, e produrre così insulina.
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Applicazioni delle biotecnologie
In medicina (3/7)
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Applicazioni delle biotecnologie
In medicina (4/7)
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L'insulina così prodotta, oltre ad essere disponibile in quantità
illimitate, risulta anche migliore perchè ottenuta dall'esatta
sequenza del gene umano, ed è pertanto identica all'insulina
umana. La produzione di insulina è ormai un esempio "storico":
con la stessa tecnica vengono prodotti oggi decine di farmaci,
antibiotici e vaccini.
Tra i più importanti ricordiamo: l'ormone della crescita
(somministrato a bambini affetti da un difetto nella crescita),
l'interferone (utilizzato nel trattamento dell'epatite virale di
tipo B ed in alcune forme di tumore), l'eritropoietina
(utilizzata per stimolare la produzione di globuli rossi in pazienti
dializzati).
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Applicazioni delle biotecnologie
In medicina (5/7)
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La produzione di vaccini riveste una particolare importanza.
Come è noto la vaccinazione si basa sul principio secondo cui
quando il nostro organismo viene a contatto con un organismo
estraneo, ad esempio un virus, produce anticorpi contro quel
virus. Una parte degli anticorpi prodotti conferisce una
protezione duratura nel tempo nei confronti di successivi
contatti con lo stesso virus. Somministrando quindi una miscela
di virus precedentemente uccisi (i cosiddetti "vaccini
inattivati"), il nostro organismo produce anticorpi senza
ammalarsi: sarà avvenuta l'immunizzazione.
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Applicazioni delle biotecnologie
In medicina (6/7)
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I vaccini inattivati non conferiscono però un'immunizzazione
duratura nel tempo; un'altra classe di vaccini è costituita dai
cosiddetti "vivi attenuati": in questo caso il microrganismo
viene somministrato vivo ma dopo aver subìto un trattamento
per attenuarne la patogenicità. Questo tipo di vaccino presenta
qualche rischio aggiuntivo di infezione rispetto al precedente,
soprattutto in pazienti con problemi del sistema immunitario.
I vaccini prodotti con le biotecnologie ("vaccini ricombinanti")
superano i problemi dei vaccini tradizionali; il principio è quello
di isolare il gene che codifica la proteina del microrganismo in
grado di suscitare la risposta immunitaria.
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Applicazioni delle biotecnologie
In medicina (7/7)
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Il gene viene poi inserito (con la tecnica già descritta per la
produzione di insulina) in un batterio che viene coltivato in vitro;
la proteina prodotta in vitro è il nuovo vaccino. Quello che si
somministra non è più il microrganismo (vivo o morto) ma una
miscela di proteine.
Con questo sistema vengono prodotti attualmente circa 60 tipi
di vaccino, tra cui quello per l'epatite B. E' stato anche possibile
produrre vaccini polivalenti, cioè miscele di proteine prodotte
con le biotecnologie che conferiscono immunità nei confronti di
diversi patogeni con un'unica somministrazione.
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Le biotecnologie
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Lo speciale continua nel prossimo
numero con i seguenti argomenti:
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=> Applicazioni delle biotecnologie
- nella bonifica ambientale
- nelle applicazioni industriali
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