Animali transgenici
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Biologia Applicata Animali transgenici Che cosa sono? Animali nati da una cellula uovo fecondata in cui è stato inserito un gene proveniente da un’altra specie, allo scopo di modificarne le caratteristiche e far loro sviluppare capacità che non avrebbero mai potuto acquisire spontaneamente. Biologia Applicata Animali transgenici • Per produrre animali transgenici e cioè poter inserire un gene "nuovo" in un animale, in modo da farlo esprimere anche alla sua progenie, è necessario inserirlo quando l'individuo è costituito da poche cellule o addirittura dall'oocita appena fecondato Biologia Applicata Animali transgenici • Il primo animale transgenico è stato un maiale creato nel 1992, per sintetizzare nel latte la proteina umana C. Dopo Genie, così si chiamava la prima scrofa, si è cominciato a pensare di produrre animali donatori per andare incontro alla domanda sempre crescente di organi: circa il 15% in più ogni anno. Biologia Applicata Animali transgenici • L'interesse degli animali transgenici è indirizzato, inoltre, a produrre linee genetiche controllate di animali che producano alimenti migliori e in maggiori quantità. Ad esempio sono stati prodotti suini transgenici che crescono più rapidamente, utilizzando meglio l'alimento e producendo una carne con meno grasso. Biologia Applicata Xenotrapianti • Il campo che attira maggiormente l'attenzione degli investitori e gli ambientalisti è certamente quello degli xenotrapianti, che letteralmente significa"trapianti fra specie diverse". • A tale scopo i maiali sono considerati i migliori candidati, visto che , geneticamente, sono molto simili a noi. • L'obiettivo è di creare dei porcellini transgenici dotati di organi interni praticamente umani, in grado cioè di ingannare il sistema immunitario e impedire il processo di rigetto. Biologia Applicata Xenotrapianti • Alcune proteine prodotte nel sangue dette di "complemento", appena individuano un intruso si attaccano alla sua superficie per segnalarlo all'attenzione del sistema immunitario, il quale si attiva e distrugge l'ospite inatteso. • Creare un maiale i cui organi interni abbiano in superficie delle proteine il più possibile simile a quelle umane potrebbe consentire di aggirare l'ostacolo. Biologia Applicata Xenotrapianti • L'evoluzione dei xenotrapianti ha portato all'unione di due tecniche diverse, la clonazione e la modificazione genetica. Difatti non è detto che il gene estraneo,inserito nell'organismo di un maiale, venga trasmesso alle generazioni seguenti. • Questo significa che più passa il tempo, più le modifiche genetiche che interessavano ai ricercatori vengono perdute dagli animali. Biologia Applicata Xenotrapianti • Ed è proprio per evitare questo problema, che entra in gioco la clonazione, tramite essa, infatti, è possibile ottenere copie infinite del maiale modificato geneticamente, senza perdere la caratteristica genetica che ci interessa. Biologia Applicata Trasferimento di materiale genetico Il gene da trasferire viene inserito in un virus che funge da vettore che trasporta ll gene attraverso la membrana plasmatica al nucleo. Il gene viene inserito nel genoma della cellula ospite Biologia Applicata Modificazioni del genoma umano • I termini “Modificazione del genoma umano (Human genetic modification) o “Ingegneria Genetica (Human genetic engineering)” indicano le metodiche per sostituire o aggiungere geni alle cellule viventi • Esistono due tipi di modificazioni genetiche: • Somatiche • Modificazioni delle cellule germinali (germline modification) Biologia Applicata Modificazioni genetiche somatiche • Si aggiungono geni a cellule somatiche diploidi (le cellule del nostro corpo escluse quelle sessuali). • Il nuovo gene non verrà ereditato dalla progenie dell’individuo al quale è stato impiantata la cellula modificata • Un esempio trapianto di cellule del pancreas endocrino. Le cellule con il nuovo gene esprimono la proteina ormone mancante Biologia Applicata Modificazioni delle cellule germinali • In questo caso il gene si inserisce in cellule della linea germinale (oociti e spermatociti) • Si possono anche inserire geni in embrioni negli stadi più precoci • Il gene modificato apparirà in tutte le generazioni successive Biologia Applicata Modificazione di embrioni umani • La procedura inizia con la fecondazione in vitro detta IVF (in vitro fertilization) per creare uno zigote • L’embrione viene fatto crescere per alcuni giorni fino allo stadio di blastocisti • Le cellule staminali vengono quindi rimosse • Le cellule staminali vengono trattatte con un vettore virale portante il gene da inserire • Le cellule transfettate vengono coltivate e controllate per l’espressione del nuovo gene • I nuclei di queste cellule transgeniche vengono trasferiti per clonazione a una cellula uovo priva di nucleo • La cellula uovo vieme inserita nell’utero materno e portato a termine • Il piccolo che si svilupperà sarà transgenico e clonato Biologia Applicata Biologia Applicata Animali e vegetali OGM • Gli OGM o organismi geneticamente modificati sono organismi transgenici • Le piante transgeniche sono state prodotte da aziende biotecnologiche al fine di renderle resistenti ai parassiti o al fine di migliorarne la qualità per incrementare i quadagni • Gli animali transgenici sono utili per la ricerca biomedica e in campo zootecnico • Il fine è quello di produrre animali che rendano di più e che resistano meglio alle infezioni • Infine gli Animali OGM sono utili per gli xenotrapianti
