INIZIO PRESENTAZIONE Villa Davide Villa Davide Dr. F. Vitale La Sicurezza alimentare: presente e futuro degli OGM nell’ alimentazione umana ed animale La Sicurezza Alimentare: presente e futuro degli OGM nell’alimentazione umana ed animale Corso di Formazione L’alimentazione animale e i suoi riflessi sul benessere animale e umano (OGM, Additivi e T.S.E.) Vittoria (RG) 23/24 Settembre 2004 Fabrizio Vitale Area Biologia Molecolare Istituto Zooprofilattico Sperimentale della Sicilia Il fatto che la "doppia elica" del DNA abbia una struttura identica in tutti gli esseri viventi è fondamentale per la biotecnologia. Questo permette che le informazioni che contiene possano essere trasferite tra le diverse specie di animali, piante o batteri. La duplicazione del DNA è l'evento portante della duplicazione cromosomica. Essa inizia a partire da una specifica sequenza nucleotidica, detta Punto di origine della duplicazione. In tale punto sono presenti particolari enzimi endonucleari (endonucleasi), che spezzano i legami ad idrogeno tra le basi azotate complementari, aprendo così la doppia elica. I due filamenti si separano e ciascuno di essi funziona da stampo per la selezione di nucleotidi liberi filamento complementare, duplicazione del semiconservativa. e la costruzione DNA pertanto è del la detta “l’ottavo giorno della Creazione ” Ovvero La TECNOLOGIA DEL DNA RICOMBINANTE Fulcro dell'ingegneria genetica. Rappresenta l’inizio di un’era, con un insieme di ammirazione e timore nei confronti delle nuove potenzialità della Biologia, Consiste in un complesso insieme di tecniche di manipolazione del DNA che consentono di isolare dei brevi segmenti di tale molecola, per moltiplicarli, studiarne la sequenza nucleotidica, trasferirli nel genoma di altre cellule controllandone l'incorporazione e l'espressione VETTORI Sistemi utilizzati per inserire un certo costrutto genico in particolari tipi di cellule, superando le barriere di specie imposte dai normali processi riproduttivi. I possibili vettori sono 4: 1. Plasmidi; 2. Virus fagi; 3. Trasposoni; 4. Agrobacterium tumefaciens 1.Il DNA viene tagliato tramite specifici enzimi di restrizione 2.Il plasmidio viene tagliato con gli stessi enzimi 3.Il plasmide viene aperto 4.Il DNA, portatore del gene isolato, vine incollato al plasmidio tramite un specifico enzima detto DNA ligasi 5. Si forma un plasmidio transgenico con la resistenza all'antibiotico datagli dal gene estraneo Oltre al trasferimento di geni tra le specie è anche possibile "eliminare" caratteristiche non volute come la produzione di determinate proteine (tecnologia antisenso). Questa tecnica é stata utilizzata per eliminare il gene che faceva ammorbidire il pomodoro creando un prodotto con migliori qualità di conservazione. Le tecniche di ingegneria genetica procedimento di ibridazione vegetale. hanno La tradizionale ibridazione vegetale mira caratteristiche migliori di due piante diverse. cambiato il a le unire Per esempio il pomodoro del tipo X garantisce una ottima resa, ma è soggetto a malattie; mentre la varietà Y è resistente alle malattie, ma non offre una buona resa. Unire le due qualità alta resa e resistenza alle malattie - in una nuova varietà potrebbe essere un processo della durata di molti anni. La tecnologia genetica oggi possiede la capacità di identificare il gene che determina la resistenza alle malattie del pomodoro della varietà Y e di trasferirlo direttamente alla varietà X senza dover utilizzare programmi di ibridazione vegetale che richiedono lunghi tempi di realizzazione. Oltre ad accelerare i programmi di ibridazione e a migliorare le probabilità di successo, la tecnologia genetica é in grado di combinare materiale genetico in modi che in natura non sarebbero spontaneamente possibili. Per esempio copie di geni animali possono essere introdotti nelle piante e copie di geni vegetali possono essere inseriti nei batteri. E' proprio questa potenzialità a sollevare quelle preoccupazioni in merito all'etica e alla sicurezza, •Clonaggio genico • Studio mutazioni geniche • Indagini forensi (studio siti varibili e famiglie mutigeniche) • Studio espressione genica • Monitoraggio infezione (PCRquantitativa) • Diagnostica (rilevazione marker genomici) • Il termine collettivo di “organismi geneticamente modificati” (O.G.M.) è usato in regolamenti e nella letteratura scientifica per indicare piante, animali e microrganismi che hanno avuto introdotto segmenti genici in modo diverso dalla ricombinazione batterica naturale o dalla riproduzione sessuale. • La biotecnologia degli alimenti è definita come l’applicazione di tecniche biologiche a piante alimentari, animali e microrganismi al fine di migliorare le caratteristiche nutrizionali, organolettiche, la sicurezza, la semplicità di manipolazione, la quantità e l’economia di produzione dei nostri cibi. Potenzialità della tecnologia genetica Da millenni i tradizionali metodi di incroci selettivi sono basati sul trasferimento di materiale genetico tra individui della stessa specie. La tecnologia genetica permette di: • Accelerare questi processi; • Controllarli consentendo il trasferimento di soli geni di interesse (riducendo la natura “random” del trasferimento genico naturale); • Trasferire geni tra specie diverse. Quest’ultima proprietà ha reso la tecnica rivoluzionaria in termini di benefici potenziali ma è anche alla base delle preoccupazioni riguardanti: • La sicurezza di questi prodotti per la salute umana; • L’impatto ambientale. Organismi Geneticamente Modificati Lo sviluppo della coltivazione delle piante è cominciato negli ultimi 100 anni attraverso 3 principali strategie: • Ibridazione sessuale • Mutagenesi • Variazione della ploidia Organismi Geneticamente Modificati La modificazione genetica delle piante è cominciata circa 20 anni fa e ormai sono in commercio numerose specie e varietà. Direttiva 90/220 del 23/4/1990 "Emissione deliberata nell'ambiente di organismi geneticamente modificati" Le applicazioni degli OGM investono gli ambiti più disparati; la medicina, l'ecologia, il settore agroalimentare e zoo-tecnico. Nell'agricoltura, in particolare, si ha avuto una loro rapida diffusione. Infatti, al giorno d'oggi, il 60% dei prodotti venduti nei supermercati del mondo può contenere elementi di origine transgenica. Meno conosciuto , ma molto importante dal punto di vista medico, è il loro utilizzo in campo farmaceutico, dove hanno consentito la produzione di vaccini sicuri. Mentre i nuovi farmaci ottenuti da OGM sono stati accolti con immediato favore dall'opinione pubblica, i prodotti transgenici destinati all'alimentazione umana incontrano forti resistenze per paura degli eventuali effetti nocivi; l'ingegneria genetica viene vista come un processo "innaturale" e non necessario nel caso della produzione alimentare. Gli OGM possono introdursi nella nostra catena alimentare attraverso due differenti strade: a) prodotti direttamente destinati all'alimentazione umana b) mangimi per l'alimentazione degli animali d'allevamento PIANTE MODIFICATE GENETICAMENTE Il pomodoro è stata la prima pianta transgenica messa sul mercato (USA,'94); dimensioni maggiori e conservazione più lunga sono le sue caratteristiche principali. Il riso è uno dei cibi più studiati dai genetisti. Questo cereale è la principale e a volte l'unica fonte di sussistenza per le popolazioni orientali; tale tipo di dieta è priva di vitamina A, la cui carenza provoca gravi disturbi, addirittura la cecità. Soia e mais transgenici sono gli OGM più largamente prodotti e diffusi. Erroneamente tendiamo a pensare che non facciano quasi parte della nostra dieta; al contrario sono presenti, come cibi fantasma (spesso non indicati sulle etichette), in migliaia di prodotti confezionati. Alcune catene di supermercati hanno deciso di vendere cibi senza mais e soia transgenici, ma nonostante ciò, in tantissimi casi il consumatore non può conoscere gli ingredienti e l'eventuale origine transgenica dei prodotti che acquista. IL MAIS Il più noto alimento transgenico è il mais bt, molto più produttivo rispetto al fratello "naturale", grazie alla capacità di uccidere le larve di lepidotteri e di resistere agli erbicidi. - il mais è usato nelle salse al pesto preconfezionate sia come olio sia come amido (addensante); - budini, gelatine, gelati lo contengono, per avere una maggiore consistenza; - in forma di farina e di maltodestrina (addensante) il mais è usato nelle creme e nelle minestrine; - l'amido di mais viene utilizzato come ingrediente del lievito, è, quindi, anche nel pane; - le gomme da masticare contengono sorbitolo (dà il gusto fresco) e sciroppo di glucosio, entrambi derivati dal mais - amido modificato di mais si trova nei condimenti preconfezionati (come quelli per insalate); - farina di mais è usata quasi sempre nei fiocchi di cereali per la prima colazione; - derivati del mais sono contenuti nei prodotti da forno, perché servono a migliorare l'aspetto della crosta; - il malto prodotto dal mais viene utilizzato nella lavorazione industriale della birra; - l'olio, l'amido e l'amido modificato di mais sono usati nella produzione della maionese industriale e di altre salse; - anche gli alimenti per neonati, come gli omogeneizzati, contengono amido di mais; - il mais è più visibile nei prodotti di largo consumo come il grano per insalate, la polenta e i pop corn; Il mais dell Ciba-Geigy contiene il gene per una tossina chiamata Bt (perchè ricavata da Bacillus thuringiensis), che rende i tessuti della pianta capaci di sintetizzare la glicoproteina selettivamente tossica per gli insetti dannosi, ma innocua per tutti gli altri animali e per l'uomo. Purtroppo nella costruzione di tali piante transgeniche è stato usato come marcatore un gene per la resistenza all'ampicillina, uno dei principali antibiotici sia nella medicina umana che in veterinaria. Non è ancora stata esclusa la possibilità che tale gene si trasferisca alla flora batterica degli animali nutriti con mangime a base di mais geneticamente modificato, incrementando la già deplorata diffusione di ceppi batterici resistenti agli antibiotici Prodotti naturali esotici come la vaniglia del Madagascar e delle Comore, il cacao dell'Africa occidentale, lo zucchero di canna di Cuba e delle Filippine e l'olio di palma della Malaysia vengono "biopiratati" da industrie del nord del mondo, cioè vengono sostituiti da sostanze fabbricate per transgenesi a partire dai geni originari. Il dibattito sulla sicurezza delle biotecnologie L’attenzione riguardava soprattutto le tecniche e il loro uso in ambienti confinati (ovvero i laboratori e gli impianti produttivi, direttiva CEE 90/219) mentre oggi l’attenzione riguarda molto di più il rilascio ambientale di organismi geneticamente modificati (direttiva CEE 90/220). Su questi due argomenti fondamentali e` impostata tutta la normativa vigente e le proposte di legge. 5 principali quesiti a cui gli operatori devono rispondere e su cui si basano le normative a riguardo: 1. l'organismo è capace di sopravvivere? 2. l'organismo è capace di riprodursi? 3. l'organismo è capace di formare popolazioni vitali e di diffondersi? 4. l'organismo è capace di trasferire ad altri organismi i tratti conferitegli artificialmente? Potenziali vantaggi dell’applicazione dell’ingegneria genetica alle piante a scopo alimentare • Resistenza agli insetti nocivi, con conseguente riduzione dell’uso di pesticidi dannosi per l’ambiente. • Tolleranza agli erbicidi, con conseguente riduzione del numero di trattamenti/anno di diserbanti per raccolto. • Resistenza a virus, funghi e batteri che causano malattie delle piante. • Tolleranza a condizioni climatico/geologiche avverse (freddo, siccità, salinità, contaminazione del suolo da metalli pesanti). • Miglioramento delle caratteristiche organolettiche soprattutto, dei componenti nutritivi dei cibi (golden rice). e, Potenziali rischi dell’applicazione dell’ingegneria genetica per l’ambiente • Trasmissione orizzontale del nuovo gene ad altre piante non modificate attraverso i pollini (inquinamento genico). • Trasmissione verticale del carattere transgenico con crescita invasiva della popolazione modificata e conseguente distruzione delle varietà autoctone (danno della biodiversità). • Inquinamento chimico dovuto all’abuso di diserbanti (vista la resistenza delle coltivazioni ingegnerizzate). • Emergere di specie virali ibride in aree coltivate a piante transgeniche con caratteristiche di resistenza. Dati scientifici sul rischio ambientale degli O.G.M. • Il polline del mais BT (resistente agli insetti nocivi), trasportato dal vento sulle piante di Euforbia in campi contigui a quelli G.M., potrebbe causare un elevato tasso di mortalità delle larve di farfalla monarca. Transgenic pollen harms monarch larvae. Nature 1999, 399 (6733): 214 Limiti dello studio e dati contrari: • I risultati dello studio non sono stati ottenuti in campo aperto in condizioni naturali ma in laboratorio, in condizioni estreme di concentrazione pollinica. GM corn poses little threat to monarch. Nature Biotechnology 1999, 17: 1154 Potenziali rischi dell’applicazione dell’ingegneria genetica per la salute umana 1. Possibile tossicità delle proteine transgeniche (anche nel caso di cibi che utilizzano solo derivati alimentari di O.G.M.). 2. Possibile allergenicità delle proteine transgeniche. 3. Possibile trasferimento orizzontale della resistenza agli antibiotici dai cibi G.M. ai batteri della flora microbica intestinale. 4. Effetti indesiderati sconosciuti sulla salute umana. Potenziali rischi dell’applicazione dell’ingegneria genetica per la salute umana 1. Possibile tossicità delle proteine transgeniche (anche nel caso di cibi che utilizzano solo derivati alimentari di O.G.M.) Nel 1989 negli USA sono morte 37 persone a causa di un integratore alimentare derivato da batteri transgenici e si sono registrati 1536 casi clinici. Studi seguenti hanno identificato la causa in supplementi dietetici a base di L-triptofano contenenti impurità tossiche (in alcuni lotti prodotti in Giappone con un particolare processo di fermentazione). I dati dimostrano che sono stati effettuati cambiamenti nel processo produttivo che hanno ridotto l’efficacia del sistema di filtrazione consentendo la presenza di impurità tossiche nel prodotto finale. Synthesis and formation of an EMS correlated contaminant biotechnologically manufactured L-tryptophan. Adv Exp Med Biol 1999; 467: 481-486. Potenziali rischi dell’applicazione dell’ingegneria genetica per la salute umana 2. Possibile allergenicità delle proteine transgeniche. Il progetto di incorporare un gene della noce brasiliana nella soya, al fine di migliorarne il contenuto in metionina, è stato abbandonato in fase sperimentale in base alla provata allergenicità della proteina codificata dal gene inserito. Identification of a Brazil-nut allergen in transgenic soybeans. New England Journal of Medicine 1996, 334, 11: 688-692 Potenziali rischi dell’applicazione dell’ingegneria genetica per la salute umana 3. Possibile trasferimento orizzontale della resistenza agli antibiotici dai cibi G.M. ai batteri della flora microbica intestinale. Horizontal gene transfer from a transgenic potato line to a bacterial pathogen (Erwinia chrysanthemi) occurs, if at all, at an extremely low frequency. Biotechnology 1995, 13: 1094-98 Dati a sfavore di questa possibilità: • • • • Gli antibiotici usati per l’ingegneria genetica sono in genere diversi da quelli per uso umano. Gli alimenti ingeriti vengono sottoposti a temperature elevate che portano alla degradazione termica del DNA. Durante la lisi delle cellule vegetali nel sistema digerente vengono liberate “nucleasi” che degradano il DNA a frammenti non utilizzabili. Gli enzimi digestivi umani degradano in modo rapido e completo frammenti di DNA a singolo e doppio filamento. Marker gene controversy in transgenic plants. USDA-APHIS Internet Site Potenziali rischi dell’applicazione dell’ingegneria genetica per la salute umana 4. Effetti indesiderati sconosciuti sulla salute umana. “Ratti nutriti sperimentalmente con patate GM dimostravano differenze apprezzabili dello spessore della mucosa intestinale rispetto al gruppo di controllo nutrito con patate tradizionali”. Effects of diets containing genetically modified potatoes expressing Galanthus nivalis lectin on rat small intestine. Lancet 1999, 354:1353-54 Principali critiche: I dati sperimentali non erano sufficienti nè controllati. • • • • Numero troppo basso di ratti studiati Dieta troppo sbilanciata Mancanza di significatività statistica Assenza di un gruppo di controllo nutrito con dieta standard per roditori Adequacy of methods for testing the safety of GM foods (Lancet 1999, 354:1315) The Lancet scolded over Pusztai paper (Science 1999, 286: 656) Attuali controlli sulla sicurezza alimentare dei cibi transgenici EQUIVALENZA SOSTANZIALE: confronto tra la varietà transgenica e quella convenzionale per verificare che la modificazione genetica non abbia alterato il metabolismo della pianta né il valore nutrizionale del prodotto. Evaluation of the substantial equivalence of FLAVR SAVR™ Tomatoes NUTRITIONAL COMPONENTS COMPONENT S Proteins (g) NORMAL RANGE 0.85 TRANSGENICS CONTROLS 0.75-1.14 0.53-1.05 Vitamin A (UI) 192-1667 330-1600 420-2200 Thiamin (µg) 16-80 38-72 39-64 Riboflavin (µg) 20-78 24-36 24-36 Vitamin B6 (µg) Vitamin C (µg) 50-150 86-150 10-140 8.4-59 15.3-29.2 12.3-29.2 0.3-0.85 0.43-0.70 0.43-0.76 Calcium (mg) 4.0-21 9-13 10-12 Magnesium (mg) Phosphorus (mg) Sodium (mg) 5.2-20.4 7-12 9-13 7.7-53 25-37 29-38 1.2-32.7 2-5 2-3 Niacin (µg) Source: WHO/FNU/FOS/95.1 Evaluation of the substantial equivalence of FLAVR SAVR™ Tomatoes ALCALOIDS FRUIT STAGE TRANSGENICS CONTROLS Green (mg/100g fwt) 0-8.79 0-6.48 Red (mg/100g) 0-1.09 0-2.31 Source: WHO/FNU/FOS/95.1 Attuali controlli sulla sicurezza alimentare dei cibi transgenici TOSSICITA’: viene testata tramite studi nutrizionali su cavie animali nutrite con l’OGM in esame o più spesso con le proteine prodotte in batteri. La quantità di prodotto OGM somministrato è comunque migliaia di volte superiore a quello presente nel cibo commercializzato. Attuali controlli sulla sicurezza alimentare dei cibi transgenici ALLERGENICITA’: • Confronto tra struttura della proteina O.G.M. con quella dei circa 500 allergeni conosciuti. • Test di degradazione proteica in ambiente acido per mimare le condizioni gastriche. (Le proteine allergeniche sono resistenti alla degradazione gastrica). 2nd FAO/WHO Joint Expert Consultation on Foods Derived from Biotechnology (January 2001) Assessment of the Allergenic Potential of Foods Derived From Genetically Engineered Crop Plants Source SourceofofGene Gene (Allergenic) (Allergenic) Yes Yes Solid SolidPhase PhaseImmunoassay Immunoassay Commonly Allergenic Less Commonly Allergenic Yes No Yes Sequence 1 Similarity No (<5 sera) No (>5 sera) Skin SkinPrick Prick Test Test Yes Yes DBPCFC DBPCFC (IRB) (IRB) Yes Food Allergy Research & Resource Program Label as to Source Market Consult with Reg. Agency No Stability to Digestion/ Processing No Negli ultimi anni si sono introdotte a livello Europeo e quindi nazionale, diverse innovazioni per il controllo igienico-sanitario dei prodotti alimentari, raggruppati in due libri della Commissione Europea: il libro verde, emanato nel 1997, il libro bianco, finito a gennaio-febbraio 2000, che introduce nuovi aspetti. Si viene così a parlare sempre più insistentemente di "analisi del rischio" delle filiere alimentari, termine che apre nuovi orizzonti, nuove vie da percorrere, altri confini da delimitare. Si parla così tanto dell'analisi del rischio perche' si parte dall'assunto che il rischio "0" non esiste, per cui la vigilanza igienicosanitaria dei prodotti si deve concentrare sul "livello accettabile di rischio". Libro bianco sicurezza alimentare dell’U.E. prevede Analisi del rischio Informazione corretta del consumatore Strumento atto a garantire la sicurezza degli alimenti da consentire scelte consapevoli Pone attenzione ai Novel Foods L'analisi del rischio, a differenza di quanto è stato effettuato fino ad ora, deve considerare l'intera catena alimentare. Non basta più impostare l'autocontrollo in una sola fase (quella di fabbricazione) ma vanno inclusi anche quelle primaria, la materia prima, fino ad arrivare al trattamento domestico. PIANO NAZIONALE RESIDUI PIANO NAZIONALE ALIMENTAZIONE ANIMALE PIANI DI CONTROLLO E MONITORAGGIO DEGLI ALIMENTI DESTINATI ALL’ALIMENTAZIONE DEGLI ANIMALI Piano Nazionale di vigilanza e controlli sanitari sull’alimentazione animale FINALITA’ - Il PNAA è finalizzato, così come la normativa comunitaria e nazionale, a fornire ai consumatori garanzie di salubrità, sicurezza e qualità dei prodotti di o.a. destinati al consumo umano. MODALITA’ D’AZIONE Vigilanza e controllo sui mangimi, OBIETTIVO La tutela della sanità pubblica. Piano Nazionale di vigilanza e controlli sanitari sull’alimentazione animale Cap.1: Piano di monitoraggio ai fini della profilassi della BSE Cap.2: Piano di monitoraggio per il controllo di farmaci, additivi e metalli pesanti Cap.3: Piano di monitoraggio per il controllo delle sostanze indesiderabili e dei contaminanti (Arsenico, piombo, …Aldrin, DDT, ……radionuclidi) Cap.3.1: Piano di monitoraggio per il controllo Diossine e PCB Cap.3.2: Piano di monitoraggio per il controllo Micotossine Cap.4: Piano di monitoraggio per la contaminazione microbica da Salmonella spp Cap.5: Piano di monitoraggio sulla presenza di OGM Le analisi sono effettuate dagli Istituti Zooprofilattici Sperimentali territorialmente competenti Gli accertamenti analitici sono effettuati in conformità a quanto previsto dalle metodiche comunitarie di riferimento. In assenza di metodi di analisi di riferimento comunitari, gli accertamenti analitici possono essere espletati adottando metodi internazionali e nazionali scientificamente riconosciuti. Il PNAA 2004 si propone il duplice obiettivo VIGILANZA: garantire il rispetto delle norme vigenti in materia di divieti sull’intera filiera con controlli in azienda zootecnica, in stabilimento di produzione e in esercizi di vendita SORVEGLIANZA: raccolta di dati epidemiologici usando criteri di campionamento statistico previsto nelle sole aziende bovine Controllo Mangimi • Una politica alimentare efficace richiede la rintracciabilità dei percorsi dei mangimi nonché dei loro ingredienti • E’ di primaria importanza • l’identificazione chiara dei percorsi dei mangimi e degli alimenti e dei loro ingredienti Solo attraverso questo approccio completo ed integrato si potrà realizzare una politica alimentare più coerente, efficace e dinamica Piano Nazionale di vigilanza e controlli sanitari sull’alimentazione animale Cap.5: Piano di monitoraggio sulla presenza di OGM OGM E MANGIMI Reg. CE 1829/2003 del Parlamento europeo e del Consiglio del 22 Settembre 2003 relativo agli alimenti e ai mangimi geneticamente modificatiGUCE L 268 del 18/10/2003 Reg. CE 1830/2003 del Parlamento europeo e del Consiglio del 22 settembre 2003 concernente la tracciabilità e l'etichettatura degli organismi geneticamente modificati e la tracciabilità di alimenti e mangimi ottenuti da organismi geneticamente modificati, nonchè recante moddifica della direttiva 2001/18/CE In particolare il regolamento 1829/30 riguarda in generale gli alimenti e i mangimi geneticamente modificati. Il regolamento 1830/2003 riguarda invece la tracciabilità e l'etichettatura di organismi geneticamente modificati e la tracciabilità di alimenti e mangimi ottenuti da OGM. Grazie alla nuova normativa sarà possibile scoprire su almeno 30.000 prodotti alimentari per uso umano ma anche su 32 milioni di tonnellate di mangimi venduti nell’Ue la presenza o meno di prodotti transgenici. Il consumatore, invece, non troverà sull’etichetta il riferimento Ogm se la sua presenza è inferiore alla soglia dello 0,9% per ingrediente. OGM - CONTROLLI REGIONALI 2000 25 20 15 Totale Positivo Negativo 10 5 0 Baby Food Mangimi Uso Umano OGM - CONTROLLI REGIONALI 2001 40 35 30 25 Totale Positivo Negativo 20 15 10 5 0 Baby Food Mangimi Uso Umano OGM - CONTROLLI REGIONALI 2002 45 40 35 30 25 Totale Positivo Negativo 20 15 10 5 0 Baby Food Mangimi Uso Umano OGM - CONTROLLI REGIONALI 2003 90 80 70 60 50 Totale Positivo Negativo 40 30 20 10 0 Baby Food Mangimi Uso Umano OGM - CONTROLLI REGIONALI SOIA-MAIS PER USO ZOOTECNICO (1999-2002) 34% 66% NEGATIVI POSITIVI I MANGIMI IN ZOOTECNIA E POSSIBILI RIFLESSI SULLA SALUTE UMANA What to search for ? GMO How to search for it ? Elementi biologici necessari per il trasferimento delle modifiche genetiche: • Sequenza genica di interesse (es. resistenza al glifosato). • Sequenza regolatoria (es. promotore 35S e terminatore NOS). riportata (es. • Sequenza resistenza alla kanamicina). What to search for ? GMO How to search for it? GMO How to search for it ? Available information on the target sequences Absent or little information on the target sequences PCR Polymerase Chain Reaction Saiki R et al, Science 1985 Number of citations of the term “Polymerase Chain Reaction” on PUBMED from 1988 to 1999 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 1989 1988 0 PCR DNA Primers dNTPs PCR buffer + MgCl2 Taq polymerase 95°C denaturation 72°C extension 55°C annealing N = NO (1+E)n N = final number of DNA molecules NO = initial number of DNA molecules E = reaction efficiency (between 0 and 1) n = number of cycles Qualitative PCR assays plant gene B plant PCR GMO or not? species-specific PCR amplifiable or not? 2 general screening 1 gene A Identification of GMO sequences 1 Screening Search for common genetic elements 2 Identification of the specific product Qualitative PCR assays plant gene A gene B plant 5 line-specific PCR identification transgenic event 4 constructspecific PCR identification GMO construct 3 gene-specific PCR 2 general screening PCR 1 species-specific PCR identification GMO gene GMO or not? amplifiable or not? Qualitative PCR assays Case study: Roundup Ready soybean plant 5 line-specific PCR 4 constructspecific PCR 3 p-35S screening PCR 2 3’ nos screening PCR 1 soja-specific PCR 3’ nos EPSPS CTP p-35S plant Multiplex PCR Simultaneous analysis of several target sequences using only one amplification reaction 300 bp 195 bp 150 bp specific 35S Ctrl Multiplex PCR soybean M M amplicon nt W maize C+ 0% 2% 0% 2% 0% 2% base pairs (bp) 500 400 300 zein Int.control 200 35S lectin 100 Sperimentazioni autorizzate in Italia 1994-2002 cereali orticole pt industriali piante da frutto, olivo, vite ornamentali microrganismi uso agrario 6% 7% 6% 36% 17% 28% Total 289 Campo sperimentale allestito per prove OGM (1994) ORTICOLE (28%) • pomodoro • Patata • melanzana Resistenza a virosi (CMV, Y) resistenza ad insetti (dorifora) miglioramento qualità Frutti partenocarpici (senza fecondazione) CEREALI • Mais • Riso • Grano duro 36 % Resistenza a insetti (piralide) Resistenza ad erbicidi (glifosate) studi sul trasporto delle proteine (grano) COLTURE INDUSTRIALI (17%) • Barbabietola • Soia • colza Resistenza ad erbicidi Resistenza a virosi (rizomania) Produzione di fruttani PIANTE DA FRUTTO OLIVO E VITE 6% • Fragola • Kiwi • Melone • Ciliegio • Anguria • Lampone • Olivo e vite Resistenza a virosi Frutti partenocarpici Morfologia/architettura pianta PIANTE ORNAMENTALI 5% • dimorfoteca • geranio Morfologia e architettura della pianta GM O r pe à t i ) o i Nov c r e m m o (c 2001/18 ¾ Tracciabilità dei prodotti transgenici Codici di identificazione Registrazione delle località di coltivazione sperimentale o commerciale di piante transgeniche ¾ Monitoraggio e sorveglianza obbligatori ¾ Consultazione del pubblico obbligatoria per sperimentazione e commercio (art 9 e 24) ¾ Autorizzazione al commercio temporanea (10 anni, rinnovabile per altri 10) ¾ Etichetta con dicitura: “questo prodotto contiene OGM” Vigilanza e controllo (art 32) Competenza Min. Ambiente (AC) Regioni, Province autonome, Enti locali Modalità e criteri Piano generale -DM ambiente concertato con MIPAF e Min Salute e Conferenza Stato-Regioni -N° minimo ispezioni, coordinamento e aggiornamento Sanzioni Sperimentazione e immissione sul mercato da amministrative a penali in relazione all’omissione Sanzioni Sanzioni pecuniarie (fino a € 51700) ¾mancato rispetto delle prescrizioni (anche etichettatura) ¾omissioni di informazioni e comunicazioni ¾mancato invio della relazione conclusiva ¾omissione del cartello sul sito di coltivazione ¾Uso improprio da parte dell’utente ¾Omissione monitoraggio Sanzioni penali (fino all’arresto) ¾mancata notifica prima della sperimentazione o commercio ¾emissione prima della prescritta autorizzazione ¾mancata attuazione di misure di sicurezza ¾mancato rinnovo dell’autorizzazione al commercio Un prodotto OGM autorizzato ai sensi della 2001/18 non entra immediatamente in commercio….. ¾….MA è sottoposto alle norme di settore in relazione al suo uso previsto nella decisione • Se destinato al mercato delle • sementi legge sementiera (registro nazionale varietà) Se alimento regolamento “Novel food” e correlati Normativa di settore Alimenti OGM • Regolamento “Novel Food” 258/97/CE nuovi alimenti, compresi OGM e derivati, regole per etichetta (Commissione diversa da 2001/18) • Regolamento 1139/98: etichetta (soia Monsanto - 96/281/CE e mais Novartis- 97/98/CE) • Regolamento 49/2000 : stabilisce la soglia inferiore all’1% (di quantità di ogm da considerare accidentale) dei prodotti di cui al reg. 1139/98 come requisito per la non obbligatorietà dell’etichetta • Regolamento 50/2000: riguarda etichettatura di prodotti e ingredienti alimentari con additivi ed aromi gm o derivati da ogm (esclusi prima da reg. 258/97) Normativa di settore Alimenti OGM •DPR 7 aprile 1999, n. 128 alimenti per l’infanzia, divieto di presenza OGM e derivati •Regolamento 178/2002 procedure e Autorità per la sicurezza alimentare Tracciabilità: seguire il prodotto dal “campo al piatto “ Da definire metodi di campionamento e protocolli analitici validati ed ufficiali per garantire il rispetto delle norme esistenti e di quelle in in discussione. Proposta di regolamento europeo su tracciabilità ed etichettatura Riferimento: COM(2001) 182 def In ogni fase di commercializzazione un OGM (sia alimento o mangime) deve avere: •codice di identificazione e documentazione del prodotto confezionato o sfuso (esente se al di sotto di una soglia, tracce) •specifiche informazioni su OGM, anche se non ci sono più tracce del materiale transgenico •Comitato per i codici di identificazione •Responsabilità controllo ed ispezioni dello Stato membro (su linee guida Commissione Europea) Proposta di regolamento europeo per alimenti e mangimi riferimento: http://europa.eu.int/eur-lex/it/com/dat/2001/it_501PC0425.html • Unica procedura di autorizzazione per alimenti o mangimi (one door, one key) • Ruolo dell’Agenzia Europea Sicurezza Alimentare (AESA) • Organo Tecnico: Laboratorio Comunitario di riferimento (Joint Research Centre, UE, Ispra) • Laboratori nazionali di riferimento BREVETTABILITA' DEL MATERIALE GENETICO Un brevetto è un diritto di esclusiva concesso da parte di un'autorità governativa, amministrativa, specificamente preposta. Anche le invenzioni biotecnologiche che hanno per oggetto la "materia vivente" devono essere tutelate da un brevetto. Recentemente una Direttiva approvata dal Parlamento Europeo ammette la brevettabilità del materiale genetico (animale, vegetale o umano) se isolato dal suo contesto naturale con processi finalizzati alla produzione. Nel 1991 l'ufficio brevetti Europeo ha concesso per la prima volta il brevetto per un animale transgenico: l'oncotopo. Si è arrivati così a includere gli animali transgenici tra le possibili forme brevettabili, dopo che alcuni anni prima si era negato il diritto di brevettare varietà vegetali, razze animali e tutti i processi biologici per ottenere sia animali sia vegetali Attualmente sono tre i tipi di invenzione che devono essere esclusi dalla brevettabilità: 1) IL CORPO UMANO E I SUOI ELEMENTI 2) MANIPOLAZIONE DEL GENE UMANO A FINI NON TERAPEUTICI 3)PROCEDIMENTI DI MODIFICAZIONE DELL'IDENTITÀ' GENETICA DEGLI ANIMALI Con il termine di agricoltura biologica si indicano diversi metodi colturali di produzione che tendono ad escludere l'uso di prodotti chimici di sintesi (concimi, insetticidi, fungicidi, diserbanti, ecc.) e che invece, per esaltare la produttività del terreno e la resistenza delle colture alle avversità, sfruttano le interazioni naturali fra gli organismi viventi sul e nel suolo, l'ambiente fisico e le tecniche agronomiche. L’AGRICOLTURA BIOLOGICA impiega: 1. La rotazione naturale degli elementi nutritivi senza ricorrere a fertilizzanti chimici di sintesi, ma solo a letame 2. L’aratura superficiale 3. La presenza di specie vegetali, di siepi divisorie, di alberi, di fonti alternative di energia 4. L’utilizzo di insetti utili per contrastare gli insetti dannosi Il Regolamento CEE n. 2092/91 ha introdotto norme dettagliate per la produzione, trasformazione ed etichettatura dei prodotti vegetali biologici allo scopo di assicurare condizioni di concorrenza leale fra i produttori europei e di consentire ai consumatori di distinguere queste produzioni sul mercato. Le norme comunitarie sulla produzione biologica prevedono che la fertilità e l'attività biologica del suolo debbano essere conservate ed aumentate con: • la reintroduzione di una adeguata rotazione pluriennale • la coltivazione di leguminose e di altre colture da sovescio • l'incorporazione nel terreno di materiale organico aziendale (residui colturali, letame, compost). La lotta contro i parassiti, le malattie e le piante infestanti, deve essere invece imperniata su: • la scelta di specie e varietà adeguate • un programma di rotazione appropriato • il diserbo meccanico e il pirodiserbo (scottatura delle infestanti) • la protezione dei nemici naturali dei parassiti grazie a provvedimenti ad essi favorevoli (es. cura o impianto di siepi). Nel caso che questi provvedimenti non siano sufficienti a garantire un'adeguata produzione delle colture è possibile utilizzare alcuni prodotti commerciali quali ammendanti (es. letame), concimi azotati (es. pollina e guano), fosfatici (es. fosforiti e scorie Thomas), potassici (es. sali grezzi di potassio), insetticidi (es. piretro, Bacillus thuringiensis) e fungicidi (es. rame e zolfo). L'elenco dei prodotti ammessi in agricoltura biologica è periodicamente aggiornato in sede comunitaria. agricoltura biologica si intende l'attività di produzione agricola effettuata nel rispetto delle norme previste dal regolamento CEE 2092/1991 e successive modifiche ed integrazioni azienda agricola biologica si intende l'azienda agricola iscritta all'elenco regionale degli operatori dell'agricoltura biologica che svolge tutte le sue attività nel rispetto delle norme previste. azienda agricola in conversione biologica si intende l'azienda agricola iscritta all'elenco regionale degli operatori dell'agricoltura biologica che si trova nel periodo di conversione così come previsto dal regolamento CEE 2092/1991. Organismi Geneticamente Modificati • Guerriglia nelle strade per il vertice di Seattle Organismi Geneticamente Modificati 16 MARZO 1999 Blair ferma il ciboFrankenstein 6 DICEMBRE 1998 La strana fattoria di Ian Wilmut 21 LUGLIO 1998 Un DNA a saldo 14 MARZO 1999 Il biotech mangia i bambini 18 OTTOBRE 1998 Guerra santa ai mercanti di geni 23 MARZO 1999 No alle manipolazioni QUALE FUTURO ? Ulteriori informazioni…. • http://www.biotech.jrc.it • http://www.food.jrc.it/GMO/index.htm • http://europa.eu.int/comm/biotechnology • http://oecd.org • http://www.isaa.org Villa Davide Dr. F. Vitale FINE PRESENTAZIONE G R A Z I E per l’attenzione