Il progetto genoma umano e le sue implicazioni

IL PROGETTO GENOMA UMANO E LE SUE IMPLICAZIONI

INTRODUZIONE

Nel corso dei cinque anni d studio mi hanno interessato in modo particolare la genetica e le biotecnologie, poiché permettono di comprendere il nostro patrimonio genetico, e di penetrare nei meccanismi della vita.

Ciò che mi affascina maggiormente è che in un piccolissimo filamento di DNA, possano esserci tutte le informazioni che si traducono nei vari fenomeni vitali, e che questa è l'unica cosa che lega indistintamente tutti gli organismi viventi.

Dalla scoperta della doppia elica da parte di Watson e Crick nel 1953, nell'arco di appena 40 anni, la genetica si è rapidamente trasformata in uno strumento in grado di modificare, correggere, innovare gli organismi  ; gli ingegneri genetici hanno creato in laboratorio ormoni, enzimi, e proteine identiche a quelle del corpo umano, stanno progettando microrganismi, piante, animali che non si sono mai visti sulla faccia della Terra, ed hanno brevettato e commercializzato le loro invenzioni.

Questo fenomeno sta investendo la nostra società, senza che quasi ce ne rendiamo conto, sta portando a conseguenze e cambiamenti in ogni campo: scientifico, economico, morale, sociale, ecc.

E'per questo motivo che mi interessa capire quali sono i possibili sviluppi delle biotecnologie che, pur essendo viste dall'immaginario collettivo come stregonerie capaci di clonazioni e di generare animali ibridi mostruosi, ci hanno aiutato a risolvere molti problemi. Grazie ad esse migliaia di diabetici, emofiliaci, malati di leucemia, hanno trovato la speranza di guarigione. Con alcuni farmaci come l'interferone e le interleuchine sono state trovate nuove vie alla lotta contro il cancro.

La conoscenza e la manipolazione dei geni può spianare il cammino verso un mondo migliore, con meno sofferenze, in cui anche la vecchiaia sia sopportabile e nascere non sia più un'avventura esposta all'incognita delle malattie ereditarie. Ecco perché gli ingegneri genetici con il Progetto Genoma Umano continuano a studiare il codice genetico dell'uomo, finché non lo avranno decifrato interamente. Oltre a riuscire a capire i meccanismi ereditari, ciò che forse è più importante è cercare di analizzare le implicazioni di questa nuova conoscenza, poiché il programma di ricerca Genoma Umano, volto a tracciare una mappa di tutti  i geni dell'uomo, comporta indubbiamente un crescente numero di problemi, come, ad esempio, il poter predire con certezza che una persona si ammalerà quando ancora è in perfetta salute.

Per questo motivo, nella prima parte ho descritto le tecniche di studio del DNA, il metodo di ricerca del progetto, le malattie ereditarie e i diversi tipi di terapia genica, mentre nella seconda parte ho cercato di affrontare alcuni dei problemi di carattere morale, sociale ed economico sollevati dalla nuova conoscenza.

Nel prossimo futuro simili problemi di ordine bioetico si presenteranno sempre più di frequente, e, secondo me, è necessario affrontarli prima che si ricorra ad un cieco utilizzo delle biotecnologie disponibili.

Tecniche che hanno permesso di capire l'organizzazione delle sequenze di basi degli acidi nucleici.

-Ibridazione

Questa tecnica è stata sviluppata negli anni '50; si fonda sulla reversibilità del DNA: ad una temperatura elevata, vicina al punto di ebollizione dell'acqua, la doppia elica può fondersi, cioè separarsi nelle due catene complementari, il calore rompe i legami a idrogeno tra coppie di basi. Ma se la temperatura viene progressivamente abbassata, le catene complementari si riuniscono a riformare doppie eliche.

L'ibridazione è un metodo per determinare se due DNA hanno sequenze simili cioè se sono omologhi: infetti, possono formare eliche ibride soltanto se quasi tutte le loro basi sono complementari. Un'importante applicazione di questa tecnica consiste nell'identificare un dato gene nel DNA di un organismo usando sonde radioattive. Viene mescolata una piccola quantità della sonda con una grande quantità di DNA bersaglio e la miscela viene poi fatta fondere e rinaturare.

E' impossibile che le catene della sonda riformino doppie eliche tra loro perché sono pochissime: è più probabile, invece, che esse formino doppie eliche con sequenze omologhe contenute nel DNA perché questi sono più abbondanti. Si troverà quindi una maggiore quantità di radioattività nel DNA a doppia elica che nella sonda rinaturata da sola.

-Clonazione del DNA

Per poter studiare il DNA è importante avere delle copie multiple di segmenti di DNA. Queste copie  sono prodotte sfruttando le capacità replicative di plasmidi e virus. La clonazione consiste nell'isolare un gene e nel farlo replicare molte volte, generando così un numero altissimo di copie. Tutto ciò può essere realizzato inserendo il gene in un piccolo DNA capace di autoreplicazione ( per esempio il DNA di un fago o di un plasmide) il quale funge da vettore di clonazione. Questo vettore con inserito il gene ( chiamato, nel complesso, vettore ibrido) viene quindi introdotto nei batteri, in cui si replica generando un alto numero di copie di se e, di conseguenza, anche del gene inserito.

Un procedimento per la costruzione del vettore ibrido ricorre ad un enzima che taglia il vettore in corrispondenza di un singolo bersaglio producendo due frammenti, lo stesso enzima viene utilizzato per separare il gene dal resto del DNA.

-Lo studio del DNA passa attraverso due fasi distinte:

1) Mappatura: per la maggior parte dei geni non si riescono a preparare sonde adatte isolando il DNA del gene perché non si hanno fonti sufficientemente pure e abbondanti.

Questa difficoltà è stata superata negli anni '70 con nuove tecniche, nelle quali un ruolo essenziale è svolto da enzimi speciali chiamati endonucleasi sito-specifiche, le quali tagliano il DNA in punti specifici. Un DNA esposto a una delle numerose endonucleasi di restrizione viene frammentato in segmenti che sono tipici di quel particolare DNA; si ottiene così la mappa.

I geni o addirittura loro parti, possono essere localizzati sulla mappa e ciò serve come punto di partenza per studiare le attività ed è molto importante per la diagnosi di alcune malattie genetiche come l'anemia falciforme, in cui è alterato un gene specifico che può essere individuato tramite la mappatura.

2)Sequenza frammenti ottenuti con la mappatura sono molto lunghi ma per arrivare alla sequenza, cioè all'ordine delle basi, c'è bisogno di frammenti molto più piccoli, non più di 500 basi, che si ottengono tagliando i segmenti grandi. Le tecniche di sequenziamento sono ormai standardizzate e in gran parte automatizzate; esistono dei robot che in poche ore fanno tutto il lavoro.

GENOMA UMANO

Il genoma, cioè l'insieme dei geni contenuti nel DNA, nell'uomo è formato, approssimativamente da tre miliardi di basi.

Essendo le basi le lettere dell'alfabeto genetico se si volesse stampare il genoma dell'uomo, calcolando la media di diecimila caratteri a pagina si riempirebbero trecento volumi di mille pagine ciascuno. In questa enciclopedia è racchiuso il patrimonio ereditario della specie umana.

Non tutto il DNA è costituito da geni, al contrario questi ne coprono il 10%, sul significato del restante 90% sono state fette solo delle ipotesi; la più probabile è che si tratti di un residuo evoluzionario, perché al contrario di ciò che potremmo pensare, il DNA non è immutabile ma è in realtà in continuo rimodellamento.

Inoltre lo studio dei frammenti del DNA dimostra la sua estrema variabilità, corrispondente alla varietà dei corpi e delle fisionomie. Infatti la specie umana ha un  gran numero di genotipi, cioè di varianti genetiche, le cui differenze non sono facili da discernere, ma sono il risultato di una lenta evoluzione e dell'adattamento dell'uomo a diversi climi e ambienti. Il polimorfismo del DNA è dovuto a mutazioni favorevoli che insorgono per caso in un individuo e vengono poi trasmesse ereditariamente ai discendenti, assicurando la sopravvivenza della specie.

Progetto Genoma Umano

Il Progetto Genoma Umano è nato nel 1990 negli Stati Uniti e si proponeva di analizzare in 15 anni il patrimonio genetico umano nei suoi minimi dettagli con un costo di oltre 3 miliardi di dollari.

Il progetto ha due obiettivi principali: il primo consiste nella compilazione di una mappa del genoma umano, relativa alle posizioni reciproche dei geni, il secondo consiste nel costituire una mappa fisica, riguardante la disposizione reciproca delle sequenze di DNA conosciute.

E' stata data molta importanza alla mappatura perché la mappa è l'immagine intrinseca della specie e dice non solo dove si trovano i geni ma anche perché si trovano là. Ciò consente ad esempio di individuare rapidamente la probabile posizione del gene che causa una condizione patologica. Con l'aiuto del calcolatore, si può quindi utilizzare la mole di dati che emerge dalle macchine sequenziatrici per determinare lo scheletro costituito dai siti identificati su una mappa fisica. Così, disponendo dei due tipi di mappa, diviene possibile individuare i geni associati a questa o a quella malattia.

I progressi del Progetto sono superiori alle aspettative e si pensa che l'impresa possa essere portata a termine con due anni di anticipo, vale a dire nel 2003. Le tecnologie sviluppate in risposta allo sforzo di ricerca hanno già quadruplicato il tasso di scoperta di geni correlati a malattie umane. Con cadenza quasi settimanale viene identificato un frammento di DNA significativo dal punto di vista chimico e quando il Progetto sarà in dirittura d'arrivo si avrà il sequenziamento di un nuovo gene pressoché ogni ora.

Questo sarà possibile grazie anche all'espansione del Progetto Genoma ad altri stati come Inghilterra, Francia, Giappone, Italia ed altri stati europei dove è meno pubblicizzata, ma danno dei contributi significativi.

I responsabili del progetto hanno riconosciuto fin dall'inizio che la genetica umana può essere usata sia per nuocere sia per aiutare, ed hanno riservato milioni di dollari per lo

studio degli aspetti etici, legali e sociali della questione.

Le malattie ereditarie

Uno degli obiettivi più importanti del Progetto Genoma Umano, è di riuscire a identificare i geni responsabili dei difetti genetici, per poi attuare delle terapie e cercare di curarli. Le malattie genetiche possono essere il risultato di un difetto monogenico o poligenico.

A: Esistono diverse categorie di patologie monogeniche che presentano queste caratteristiche:

I. RECESSIVE: malattie che si manifestano solo quando si eredita la variante difettosa del gene da entrambi i genitori. Le più comuni patologie del mondo sono di questo tipo: per esempio la fibrosi cistica, l'anemia falciforme, e il correlato gruppo di malattie del sangue noto come talassemia. Esse sono conosciute come condizioni recessive poiché la presenza di una sola copia difettosa del gene nel genoma di una persona non si manifesta come malattia.

II. LEGATE AL SESSO: un gruppo di queste malattie genetiche mostra una diversa incidenza negli uomini e nelle donne; pertanto sono dette legate al sesso. Le donne sono generalmente "portatori asintomatici", mentre gli uomini manifestano .

Queste patologie sono dovute ad un'alterazione del cromosoma X e quindi le femmine che hanno un X di riserva, ne sono immuni, mentre i maschi che hanno una X e una Y si ammalano.

III.DOMINANTI: rare condizioni dominanti, dove persino l'eredità di una sola copia danneggiata di un particolare gene è sufficiente per causare la malattia, ad esempio : Corea di Huntington (malattia neurologica) e forme rare di Alzheimer.

B. Malattie causate da difetti poligenici : sono patologie più comuni, sono il risultato di una sottile interazione tra fattori genetici ed ambientali dell'azione di numerosi geni. Ad eccezione di alcuni casi ereditari molto rari, non esiste dunque un "gene per il cancro "ne' sussiste una semplice relazione di causa ed effetto tra il possesso di un particolare gene mutato ed il tardivo sviluppo di un tumore. Tali situazioni sono più difficili da studiare di quanto non lo siano le disfunzioni monogeniche, sicché la maggior parte della ricerca si è inizialmente concentrata su queste ultime nella speranza di alleviare non solo tali malattie ma anche di impiegare conoscenza per trattare patologie più complesse, poligeniche.

TEST GENETICI

Quando, grazie al Progetto Genoma Umano, saranno stati individuati e decifrati tutti i 3 miliardi di geni, i test genetici, finora in genere piuttosto complessi e quindi limitati a casi del tutto eccezionali, saranno più semplici ed economici.

Una volta che un difetto genetico sarà stato localizzato con  precisione, la prima applicazione della nuova conoscenza sarà, probabilmente, la creazione di test che permettano di scoprire gli individui che sono portatori della mutazione e che, quindi, sono probabilmente a rischio di soffrire per il difetto o di trasmetterlo ai propri figli.

Esistono diversi tipi di test genetici:

-Screening

Esistono due tipi di screening:

1.RETROSPETTIVO: serve ad individuare i portatori sani che, possedendo una sola copia di gene recessivo, non sono affetti dalla malattia ma possono eventualmente trasmetterlo ai figli. Il problema consiste nel fornire a questi individui informazioni tali da permettere loro di compiere una scelta pienamente consapevole qualora decidessero di formare una famiglia.

2.PROSPETTIVO: riguarda tutta la popolazione e viene fatto per individuare a uno stadio precoce chi possieda un difetto genetico che non si sia ancora manifestato.

Valutazioni morali, sociali, economiche dei problemi sollevati dal Progetto Genoma Umano

Test genetici:

I test genetici comportano dei problemi diversi se vengono fatti per malattie che si manifestano subito o malattie a tarda manifestazione.

-Malattie che si manifestano subito:

Ci sono numerose opzioni per chi sappia di essere portatore della mutazione di questo tipo di patologia genetica. Tale conoscenza può guidare la scelta del partner; si sposerà  solo con chi non sia portatore della stessa caratteristica genetica; oppure ci si può sposare senza preoccuparsi e, se poi scopre che entrambi i coniugi sono portatori, si può scegliere se concepire un figlio o no. Inoltre, se si decide di avere figli ,questi possono essere concepiti usando sperma o ovuli di un donatore sano ,oppure si può ricorrere all'adozione.

Un'ulteriore possibilità consiste nel concepire un figlio e verificare successivamente, nel corso della gravidanza con un test prenatale, se il feto sia affetto da difetti genetici, e, nel caso che lo sia, decidere se interrompere la gravidanza. Inoltre, una scelta possibile è quella di non tenere conto delle informazioni e avere dei figli senza far uso di alcun test genetico.

Da queste scelte deriva un generale beneficio sociale, in quanto la tecnologia può costringerci ad essere più maturi e responsabili nel valutare l'eredità genetica da lasciare alle future generazioni, ma d'altra parte la tecnologia sta travalicando i nostri sentimenti e solo pochi possono riuscire a ordinare la propria vita sessuale e personale sulla base di tale logica.

Oltre a questi problemi morali, ve ne sono altri di carattere economico relativo al costo dello screening. Nei paesi, Italia e Gran Bretagna, dove il sistema sanitario è gestito dallo stato, il test potrebbe essere gestito dai medici generici i quali dovrebbero essere in grado di dare anche  l'informazione genetica preliminare; quindi non comporterebbe alcun costo aggiuntivo per il servizio sanitario.

Mentre invece nei paesi, come gli Stati Uniti, dove il sistema sanitario è privato e vi sono pochi medici generici, le analisi devono essere realizzate in strutture private e la consulenza dovrebbe essere gestita da specialisti , rendendo il servizio molto costoso e quindi 'antieconomico' per il sistema sanitario.

Un tema primario per i test genetici è quello della privacy, ovvero il problema di chi possa avere accesso ai risultati dei test. Si sono già creati dei casi di discriminazione nelle assicurazioni sanitarie, e le coppie che rischiano di generare figli con qualche malattia genetica trovano difficoltà ad assicurarsi negli Stati Uniti. Il problema potrebbe essere risolto con una legislazione che proibisca alle assicurazioni l'accesso ai risultati dei test. Ma le assicurazioni potrebbero legittimamente sostenere che una simile legge le porrebbe in una situazione di svantaggio.

Se non sarà trovata alcuna soluzione è probabile che la diffusione dei test genetici negli U.S.A. sarà molto bassa e non saranno eliminate sofferenze umane, mentre le cure mediche costeranno più del necessario.

Gli screening genetici e gli aborti selettivi creeranno comunque nuovi problemi perché, quando determinate malattie diventeranno progressivamente rare, ci potrebbe essere un minor interesse pubblico nel trovare la cura.

Molte ricerche mediche per i finanziamenti dipendono dalla beneficenza che potrebbe diminuire ,se i casi della malattia nella società diventassero più rari.

Inoltre, qualora i genitori decidessero di mettere al mondo figli, questi ultimi, che un test prenatale aveva constatato affetti da disordini genetici, potrebbero un giorno contestare tale decisione, perché hanno dovuto subire l'emarginazione e la discriminazione a causa della rarità della loro malattia.

-Malattie a tarda manifestazione

queste patologie si dividono in due categorie che presentano problemi morali diversi:

A. MONOGENICHE

B. POLIGENICHE

A. MONOGENICHE

Il primo problema è di decidere se sussista un qualche scopo nel realizzare un test genetico per una malattia di questo genere, per cui non esistono speranze di cura e nemmeno di miglioramento della malattia.

Ad esempio un adulto di cui uno dei due genitori muoia della sindrome di Huntington è consapevole di essere esposto al rischio di ammalarsi della stessa patologia (la probabilità di svilupparla è del 50%).

Questo è ovviamente un bene per chi risulta negativo al test, ma equivale a una sentenza di morte per gli altri. A queste persone restano quindi due opzioni: restare nell'incertezza o vivere nell'angoscia sapendo di doversi ammalare.

Le relazioni familiari forniscono un'altra motivazione per sottoporsi ai test nel caso di malattie come la sindrome di Huntington. Test prenatali possono accertare il patrimonio genetico del feto, per assicurare che il gene della malattia non sia trasmesso alle generazioni future. Se il test mostrasse che il feto possiede un gene mutato. ciò indicherebbe allora che sia il bambino che i suoi genitori potrebbero essere affetti dalla malattia. Esiste una grande differenza tra questi casi e i test prenatali per le malattie che si manifestano subito. Poiché anche chi ritiene l'aborto terapeutico moralmente accettabile potrebbe esitare dinanzi all'idea di interrompere una gravidanza qualora il feto risultasse affetto dal gene di una malattia a tarda manifestazione. Infatti, un bambino affetto da tale patologia potrebbe attendersi una vita libera da handicap per trentacinque, quarant'anni prima che la malattia si manifesti, oppure potrebbe morire prematuramente per altre cause, e quindi non debba sperimentare le sofferenze della malattia. 

Quindi non è moralmente giustificabile privare un feto della prospettiva di decenni di vita sana, ma non dobbiamo dimenticare che i genitori sono preoccupati del fatto che i loro figli li dovranno curare e desiderano evitare loro una simile esperienza, perciò non avrebbero comunque una vita senza preoccupazioni .

B. POLIGENICHE

In questo caso problemi morali sono più complicati; il bambino dovrebbe vivere nella consapevolezza del futuro insorgere della malattia anche se, scegliendo un particolare stile di vita, potrebbe forse evitare la malattia oppure minimizzarne le conseguenze. MA se non fosse possibile alcun tipo di prevenzione, allora sarebbe preferibile una condizione di ignoranza. L'esecuzione del test potrebbe condizionare ogni decisione da prendere nel caso di un risultato positivo, non solo per la gravità della malattia ma anche per la consapevolezza di una vita predestinata. Se nel futuro potrà essere realizzabile un test prenatale per le malattie cardiache questo non sarà infallibile, ma darà soltanto delle probabilità dell'80-60-40%, quindi in questo caso ci si chiede quanto sarà giustificabile l'aborto terapeutico. Questi test, inoltre, creerebbero gravi problemi politici ai paesi che hanno un sistema sanitario privato, poiché essendo basato su assicurazioni sulla salute è probabile che i test verrebbero usati a beneficio degli assicuratori.

Inoltre i dati di lavoro potrebbero avere degli interessi commerciali nel sottoporre i propri dipendenti a test genetici. Alcuni individui potrebbero ammalarsi se esposti ad alcuni prodotti chimici normalmente presenti sui luoghi di lavoro . Se gli individui a rischio vengono identificati attraverso uno screening, possono essere loro assegnati lavori che non li espongano a tali sostanze. Un secondo interesse riguarda le grandi aziende americane che si assumono le spese per le cure mediche dei loro dipendenti, che potrebbero quindi sottoporre ai test sia coloro che già lavorano, sia quelli che aspirano a essere assunti, per escludere chi potrebbe essere colpito da malattie 'costose'. Un tipo di discriminazione genetica esiste già nei luoghi di lavoro; ad esempio alcune professioni sono proibite a chi possiede il difetto ereditario del Daltonismo, nessun daltonico infatti può diventare pilota di aerei commerciali, poiché l'incapacità di distinguere il verde dal rosso può essere un serio ostacolo.

Questo tipo di discriminazione genetica viene accettata essenzialmente per due ragioni: innanzitutto l'handicap considerato mette in pericolo la sicurezza degli altri e in secondo luogo, si tratta di esempi estremamente rari, perché la nostra conoscenza di difetti genici è limitata.

Tuttavia le nostre conoscenze aumenteranno moltissimo grazie al Progetto Genoma Umano e le opportunità per la selezione genetica dei lavoratori cresceranno enormemente in futuro. Ad esempio nel caso della predisposizione al cancro, potrebbe essere interesse dell'industria dell'energia nucleare esaminare tutti coloro che fanno domanda di assunzione per assicurarsi che solo coloro che sono meno soggetti a sviluppare il cancro rispetto alla media lavorino in aree radioattive.

Sebbene sia i geni che l'ambiente contribuiscano al cancro, la società è stata fino a ieri capace di modificare solo una di queste variabili: la quantità di radiazioni sul posto di lavoro, ma i test genetici permetteranno di modificare anche la prima variabile. Potrebbe diventare meno imperativo ridurre le dosi di  radioattività subite dai lavoratori, poiché, questi, grazie al loro profilo genetico, dovrebbero essere più capaci di tollerare gli effetti oncogeni, ciò non sarebbe sicuramente giusto.

Terapia genica

A causa della scarsa efficacia delle terapie convenzionali per le patologie genetiche, molte persone stanno guardando ai trapianti genici come a una speranza per il futuro. Ci sono potenzialmente due tipi di terapia genica:

1.SOMATICA

2.GERMINALE

1.SOMATICA

Nuovi geni vengono inseriti solo nelle cellule somatiche di un individuo; così si chiamano tutte le cellule dell'organismo ad eccezione delle sole cellule germinali (= ovuli, spermatozoi e le cellule che li producono).

In alcuni casi l'effetto del trapianto è limitato al paziente e non può essere trasmesso. Questa terapia, se impiegata semplicemente per curare degli stati patologici, origina un numero relativamente ristretto di problemi da un punto di vista morale e sociale: chiunque accetti il trapianto di organi solo una lieve differenza di tipo tecnico con quello genico.

I problemi morali si hanno quando la terapia genica non viene utilizzata per la cura di patologie ben definite, ma per migliorare tratti già esistenti.

Questo tipo di cura della malattia genetica presenta però moltissime difficoltà tecniche che coinvolgono anche gli eventuali problemi etici.

Una prima difficoltà sorge per quelle malattie che consistono nella deficienza congenita di un enzima contenuto in molte cellule, ed essenziale per il funzionamento del sistema immunitario. Le cellule del sistema immunitario sono prodotte nel midollo osseo, basterebbe quindi prelevare le cellule dal midollo del paziente, metterle in colture, inserire il gene mancante e ritrapiantarle. Però non è così semplice perché tutte queste cellule ,dopo aver adempiuto alle normali funzioni, vengono distrutte ed eliminate dalla circolazione sanguigna.

Nello stesso tempo le cellule staminali producono nel midollo osseo delle nuove cellule. Affinché un trapianto genico sia realmente efficace, i geni dovrebbero essere inseriti nelle cellule staminali, e solo in questo modo non ci sarebbe più bisogno di ulteriori trapianti, ma le cellule staminali sono rare  e difficili da identificare nel midollo osseo.

Un altro problema riguarda l'inserimento del gene nel giusto sito del DNA cellulare. Al momento è impossibile dirigere l'inserimento del gene in qualsiasi posizione particolare del DNA. Se però il gene si inserisce nel posto appropriato, potrebbe produrre quantità insufficiente o eccessivo della proteina che esso codifica.

Esiste però un pericolo più grave, rappresentato dalla possibilità che il gene inserito possa interferire con l'attività di altri geni attivando geni oncogeni letali.

Sono molte le conseguenze pratiche di questi problemi tecnici.

In primo luogo fino a che non sarà risolta la difficoltà di isolare e identificare le cellule del midollo osseo dovranno essere ripetuti a intervalli frequenti e regolari per tutta la vita del paziente. La seconda complicazione è che in ogni trapianto le nuove cellule devono essere esaminate e monitorate molto accuratamente prima di essere reinserite nel paziente, per controllare che svolgano propriamente le loro funzioni. Non ci sono quindi prospettive per standardizzare questo metodo ma la terapia deve essere impostata individualmente caso per caso e il prezzo rimarrà, quindi, molto alto.

Molte delle questioni di natura etica poste dalla terapia genica sono state discusse pubblicamente e nel '92 è stata istituita una commissione di inchiesta.

Il primo punto che è stato definito è che la terapia è ancora in gran parte sperimentale, quindi le norme professionali ed etiche da applicare ad essa sono quelle della ricerca medica su soggetti umani e non quelle della pratica medica ordinaria. Qualsiasi medico che esegua un'operazione su di un essere umano ha il dovere di seguire e monitorare i successivi sviluppi, di valutare e se possibile, mitigare qualsiasi conseguenza negativa dell'operazione. Inoltre il monitoraggio deve continuare almeno fino alla generazione seguente, per assicurarsi che il trattamento non abbia avuto conseguenze sulla discendenza del paziente.

2.GERMINALE

Questo secondo tipo di terapia genica consiste nell'inserimento di nuovi geni in uno zigote, in modo che l'individuo che da esso si svilupperà possa portare i geni trapiantati in tutte le sue cellule.

Tutti gli studi sui risvolti etici di questa terapia l'hanno rifiutata poiché al momento ci sono conoscenze insufficienti per valutare i rischi per le generazioni future. Le proibizioni vengono applicate solo all'uomo, invece, nella sperimentazione sugli animali la tecnica è ormai di comune impiego.

Un metodo per introdurre geni 'estranei '  nei topi di laboratorio è un'iniezione diretta nelle uova: un ago molto sottile, contenente una soluzione di DNA, viene inserito nell'uovo appena fertilizzato. Dopo la microiniezione l'embrione può essere trasferito nell'utero di una madre ospite.

Tuttavia, questa procedura può danneggiare l'uovo e ci sono molte difficoltà comuni alla terapia genica somatica soprattutto per quanto riguarda il controllo del sito di integrazione. E' necessario però considerare un altro fatto; nessun terapista genico è al momento in grado di estrarre un gene difettoso per rimpiazzarlo con una versione intatta; è capace solamente di aggiungere una copia extra del gene corretto al DNA. Così, nel caso in cui questa terapia venisse eseguita su di uno zigote umano fecondato, l'individuo adulto che si sviluppasse avrebbe ancora nel suo DNA sia il gene difettoso che la copia extra corretta del gene.

Aldilà dei problemi tecnici ce ne sono altri di carattere morale, economico e sociale che le commissioni del Progetto Genoma Umano stanno cercando di analizzare. Una prima considerazione contro la terapia germinale è che se la pratica diventasse molto diffusa, essa potrebbe costituire un'alterazione del pool genico della specie umana nel suo complesso. Il fatto è che conosciamo pochissimo della storia naturale dei geni umani, quindi non possiamo sapere se eliminare un gene specifico dal nostro pool genico, sia un miglioramento o un peggioramento delle condizioni dell'uomo.

Il secondo aspetto di carattere economico concerne l'alto costo della terapia germinale e il problema di chi sosterrà le spese. Come in altri casi le persone agiate saranno in grado di procurarsi i trattamenti migliori offerti sul mercato, mentre i più poveri usufruiranno in misura ben minore di questo genere di terapie. Solo un'accurata valutazione del rapporto costi benefici permetterà di stabilire se queste procedure saranno un saggio investimento delle scarse risorse nazionali.

Inoltre la terapia sulla linea germinale ha bisogno di chirurghi genetici professionalmente molto preparati che, inevitabilmente, alcune nazioni avrebbero difficoltà a procurarsi. Questi specialisti eserciterebbero il controllo tecnico della futura composizione genetica della specie umana. Alcune delle idee del movimento eugenetico, nonostante l'assoluta mancanza di prove scientifiche, persistono in forma ridotta, ed hanno condizionato l'attuale opinione popolare sulla genetica umana, quindi non ci sarebbe da meravigliarsi troppo se la gente non si fidasse di questi medici.

-Brevettare la vita

Sia i paesi industrializzati sia quelli in via di sviluppo stanno considerando quali  forme di protezione possono essere prese sui prodotti e sui processi biotecnologici brevettabili. Il sistema brevettuale mira a incoraggiare l'innovazione garantendo un monopolio limitato, allo scopo di proteggere l'inventore dalle imitazioni.

Si può richiedere il brevetto di forme di vita e dei loro geni costitutivi se possiedono i requisiti essenziali della novità, utilità e della non ovvietà. In base a tali criteri un gene completamente artificiale può essere brevettabile. Se la proteina prodotta dal nuovo gene e l'organismo nel quale il nuovo gene è inserito sono nuovi e sembrano avere proprietà interessanti, può essere rivendicata la brevettabilità.

Ma uno degli argomenti più discussi a livello politico è la brevettabilità di geni utili trovati in natura, poiché grazie al Progetto Genoma, una volta riconosciuto un gene e scoperta la sua funzione, ci si chiede se sia possibile brevettarla, cioè ci si chiede se si potrà in definitiva vendere e comprare una parte del patrimonio genetico umano. Al brevetto richiesto negli Stati Uniti per l'isolamento di frammenti genici si è opposto il premio nobel J.Watson, ed anche in Europa la maggioranza dei pareri sono contrari, per diversi motivi.

In primo luogo il Genoma non è una invenzione, ma un dato naturale, e come tale non risponde alle caratteristiche della brevettabilità (deve essere utile, originale, ripetibile). In secondo luogo l'idea di poter acquistare o vendere parti umane sembra ad alcuni troppo imparentata con la pratica della schiavitù e viene censurata. In terzo luogo il vantaggio di brevettare le scoperte porta ad una corsa all'arrivare per primi e di conseguenza anche alla segretezza, contraria alla normale prassi scientifica. D'altra parte la competizione spinge tutti a darsi da fare al meglio e l'apporto di strumenti e finanziamenti che le industrie biotecnologiche forniscono agli scienziati fa anche si che si possano svolgere più rapidamente ricerche che un tempo, a scienziati isolati, avrebbero richiesto anni.

-Farmaci ricavati dall'industria biotecnologica

Alcune malattie genetiche come l'emofilia o il nanismo derivano dalla mancanza di una proteina o di una sostanza specifica, e grazie alle   nuove conoscenze del Progetto Genoma oggi possono essere curate con farmaci realizzati con tecniche di ingegneria genetica, poiché la biotecnologia è riuscita a sintetizzare e produrre in grandi quantità le sostanze mancanti negli individui malati.

La maggior parte delle lavorazioni biotecnologiche comporta l'uso di batteri o di parti di DNA sintetizzati da batteri o virus e questo può aver determinato qualche cautela, in realtà del tutto inutile, perché i prodotti sono sicuri e ormai da millenni usiamo microrganismi per produrre vino, birra, yogurt, la lievitazione del pane e altro.

L'esempio più importante del successo e dell'importanza di questo tipo di farmaci è rappresentato da quello per l'emofilia, gli emofiliaci difettano di una proteina che produce la coagulazione del sangue, così ché la più piccola ferita provoca una emorragia inarrestabile. Fino a poco tempo fa essi venivano curati con farmaci che si ricavavano dal sangue di donatori umani principalmente attraverso due metodi: il primo troppo costoso, e l'altro molto pericoloso, dato che si è rivelato uno dei principali veicoli di trasmissione dell'AIDS. Con tecniche biotecnologiche sono stati invece clonati i fattori di coagulazione in cellule di scimmia che li producono in abbondanza e con costi minori. Però i costi minori nono si possono tradurre immediatamente in minori prezzi per il pubblico, perché le industrie devono rifarsi dell'ingente sforzo finanziario sostenuto per realizzare quel prodotto: un nuovo gene da creare richiede spesso anni ed anni di ricerca e l'impiego di personale altamente qualificato. Il farmaco, una volta scoperto e sintetizzato, deve essere sperimentato prima sugli animali e poi sull'uomo, se ne deve dimostrare l'efficacia e l'assenza di effetti collaterali.

Questa strozzatura finanziaria limita fortemente la produzione di farmaci: in molti casi un ritrovato che potrebbe essere utile per la cura di certe malattie non viene prodotto perché non avrebbe il mercato sufficiente per ammortizzare le spese di ricerca, si parla in questo caso di farmaci 'orfani'.

Tre possibili sviluppi del Progetto Genoma Umano

Nel suo affermarsi il Progetto Genoma Umano accumulerà progressivamente nuove conoscenze sulla costituzione genetica degli esseri umani, quando i dettagli saranno inseriti nel quadro complessivo e quando l'informazione uscirà dai laboratori per entrare nelle stanze di ospedali e nelle case delle persone comuni, la società dovrà affrontare non solo una nuova tecnologia, ma l'impatto di una nuova conoscenza.

Alcune delle conseguenze potrebbero essere inaspettate:

Somiglianza uomo-animale

Differenze tra uomini

Concezione 'atomistica dell'uomo'

Mentre i singoli geni umani vengono identificati e analizzati viene scoperto che la maggior parte di essi è simile ai geni già noti di animali diversi dall'uomo, allora diventerà chiaro che gli esseri umani sono strettamente imparentati al resto del regno animale.

Il fatto di possedere una eredità genetica comune con il regno animale è ormai scontato tra i biologi sin dal tempo di Darwin, ma ci sono due considerazioni da fare. In primo luogo questa affermazione risulta del tutto nuova per chi è privo di conoscenze specifiche nella biologia molecolare, e in secondo luogo c'è una grande differenza tra la conoscenza astratta di un concetto, ovvero che la discendenza comune con il resto del vivente sia evidente nei geni umani, e trovarsi davanti all'analisi dettagliata e precisa delle somiglianze tra i geni umani e quelli degli animali delle piante, i lieviti e di batteri.

Qualsiasi cambiamento della nostra comprensione della natura, come in questo caso, dovrebbe avere qualche ricaduta anche sulle nostre convinzioni morali, religiose e politiche.

Secondo James Rachels, filosofo contemporaneo, se le rivendicazioni secondo cui gli uomini possiedono un valore morale maggiore degli animali fossero riproposte sostituendo 'bianchi' e 'neri' a 'uomini' e 'animali' rispettivamente, sarebbero oggi condannati come razzisti; se le argomentazioni razziste devono essere considerate sbagliate, allora deve analogamente essere considerata errata la logica della morale tradizionale, secondo la quale gli uomini appartengono ad un ambito differente da quello degli altri animali. Rachels promuove una moralità alternativa che non consideri speciali gli esseri umani, poiché sostiene che essi sono, in un certo senso, moralmente uguali agli esseri non umani e, per questa ragione gli interessi di questi ultimi dovrebbero ricevere la medesima considerazione di quelli degli umani.

Tuttavia ciò non significa che una mosca debba essere trattata allo stesso modo di un uomo, ma sono la ricchezza e la complessità della vita individuale ad essere discriminanti dal punto di vista morale. Rachels distingue così il concetto di "essere vivo" (semplice esistenza) da quello di "possedere una vita" (in cui l'individuo ha esperienza del mondo, agisce in esso e si costruisce, per così dire, una propria biografia.)

Sebbene la vita biologica sia un prerequisito di quella biografica, il significato morale si riferisce solo a quella biografica. Quindi non ci sono più ostacoli al suicidio, se un individuo ritiene che la propria vita biografica sia senza valore, e gli uomini che hanno solo una vita biologica, perché affetti da gravi ritardi mentali, possono avere meno valore morale in questo senso di uno scimpanzé.

Sulla questione degli esperimenti sugli animali Rachels vede un problema morale: questi esperimenti sono giustificati in quanto le conoscenze così acquisite possono essere applicate agli uomini, tuttavia, quanto più gli animali sono somiglianti all'uomo, tanto meno tali sperimentazioni sono lecite. Per la straordinaria quantità di ricadute pratiche sulla nostra società, il Progetto Genoma, inevitabilmente porterà questi temi all'attenzione dell'opinione pubblica e il confronto sulla nostra comune eredità genetica con gli animali diventerà inevitabile.

Alcune conseguenze del Progetto Genoma potrebbero mettere in evidenza le differenze esistenti tra gli uomini. Razza, religione, origini etniche, eredità culturale e persino aspetto esteriore sono stati utilizzati come giustificazioni di ingiuste discriminazioni.

Il progetto valorizzerà e incoraggerà l'abitudine di considerare la gente in termini genetici piuttosto che come individui membri di una società; esiste il rischio che le forme di discriminazione possano trovare nuove giustificazioni nel determinismo biologico.

Uno dei propositi della genetica è la comprensione del meccanismo che determina le differenze tra i membri di una stessa popolazione animale ed è proprio sulla base di questa variazione che operano i processi darwiniani di selezione naturale. La tendenza a mantenere la diversità è un vantaggio per la sopravvivenza globale della specie, perché fornisce la materia prima dove la selezione naturale può agire rappresentando la più importante fonte variazione rispetto alle mutazioni benefiche, relativamente poco numerose, che possono casualmente prodursi nei geni. Se l'ambiente cambia, se,  per esempio, si manifesta una nuova malattia, allora la selezione naturale potrebbe spingere la media in una direzione leggermente diversa, chi è in parte o totalmente resistente alla malattia potrebbe tendere ad avere migliori possibilità di sopravvivere.

Nonostante l'umanità si sia sempre mostrata sospettosa verso le diversità e le differenze  sono spesso state motivo di persecuzione, i genetisti ritengono che ogni diversità sia apprezzabile e positiva, quindi i tentativi di fornire giustificazioni genetiche a discriminazioni razziali, dovute in realtà a conflitti economici e culturali, non possiedono alcuna credibilità scientifica.

Uno dei problemi, nel prossimo futuro, sarà quello di distinguere tra i tratti che sono geneticamente determinati e quelli che sono solamente influenzati dalla componente genetica. Ad esempio l'altezza viene determinata sia dai geni sia dall'ambiente, infatti gli individui nati nel periodo postbellico sono più alti dei loro genitori, poiché hanno vissuto in un periodo migliore potendo fruire di una dieta adeguata.

Ma persino le differenze che possiedono una base ereditaria possono essere fraintese,  ad esempio l'intelligenza è un tratto poligenico che non si lascia ridurre all'immagine semplificata di "un gene per" l'intelligenza. In particolare, il comportamento umano, diversamente dalle caratteristiche strutturali del nostro corpo, è così complesso, variabile e flessibile che, sebbene possa essere soggetto a vincoli di carattere genetico, raramente si tratta di specifici geni o sistemi di geni. In conclusione possiamo arrivare a due considerazioni: la prima è che appellarsi a spiegazioni biologiche per il comportamento e le istituzioni sociali umane non produce risposte semplici. La seconda ci dovrebbe mettere in guardia dalla possibile tendenza a cercare spiegazioni genetiche che riconducano a singoli geni la causa di particolari tratti senza confrontarsi con la complessità dell'ereditarietà poligenica.

Poiché anche quando saranno stati identificati tutti i geni umani, dovranno passare ancora numerosi anni di lavoro prima che sia possibile capire la complessità delle interazioni e i sofisticati processi per mezzo dei quali geni apparentemente non correlati possono reciprocamente influenzarsi, c'è il rischio che le persone poco informate, non comprendono che le interazioni tra geni sono più importanti dei singoli geni.

Un ulteriore conseguenza non deriva dalle scoperte rese possibili dal Progetto Genoma, ma dalla sua stessa esistenza. Infatti noi potremmo progressivamente accettare una concezione "atomistica " dell'uomo e della vita stessa. Sotto l'influsso di sempre nuove scoperte in questo campo, potremmo spingerci a concepire noi stessi e la nostra vita in termini esclusivamente genetici sottovalutando tutto il resto.

Esiste il rischio di diventare riduzionisti limitando la comprensione della vita a quelle che crediamo essere le sue componenti fondamentali e perdendone così la complessità e la ricchezza. Per non cadere in questi errori c'è bisogno di una maggiore informazione da parte della comunità scientifica, che non venga monopolizzata dalla stampa sempre alla ricerca di scoop, che molto spesso dà delle notizie ad effetto anche se inesatte.

Inoltre c'è bisogno di una legislazione nazionale e internazionale capace di regolamentare l'uso della nuova conoscenza e di prevenire eventuali discriminazioni.

CONCLUSIONI

Lo scopo del P.G.U. è di esaminare la genetica umana, e le risposte che esso produrrà consentiranno una comprensione solo parziale della condizione umana, poiché il genoma è l'anatomia espressa in termini genetici, ma l'uomo è di più della sua semplice anatomia.

Specificando i geni di un individuo non si può determinare il corso della sua vita, perché l'espressione genica, cioè il fenotipo, è sempre il risultato dell'interazione del potenziale genico con l'ambiente. Quindi, quando sarà completato il P.G.U. il suo costo avrà superato i 3 miliardi di dollari e avrà impegnato le energie fisiche e intellettuali dei più importanti scienziati del mondo per un periodo di circa quindici anni. Nel corso di questa ricerca e nell'elaborazione delle sue implicazioni, molte sofferenze, precedentemente incurabili, saranno state alleviate o evitate. Avremo una rappresentazione completa del codice genetico umano, scoprendo non solo le differenze tra i singoli individui, ma anche le somiglianze esistenti tra l'uomo e il resto del mondo vivente. Alla fine, dopo tutti questi sforzi, forse la più importante funzione del Progetto potrebbe essere quella di aver ricordato che i geni non costituiscono  le fondamenta ultime della vita, ma che quest'ultima ha un valore morale che va oltre la sequenza di basi del genoma umano.

BIBLIOGRAFIA

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-Tim Beardsley, Luci ed ombre sul progetto genoma, Le scienze 334 giugno 1996

-John H.Barton Brevettare la vita, Le Scienze 273 maggio 1991