Clonazione animale e sicurezza alimentare

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Introduzione 
 
La clonazione è un naturale processo di riproduzione asessuata 
normalmente praticato dagli organismi viventi unicellulari come 
virus, batteri, animali e piante. L’uomo utilizza questa tecnica già da 
molto tempo in agricoltura, prelevando una piccola parte da una 
pianta e riproducendo da questa una nuova pianta (Posillipo, 2008). 
Clonare significa dunque riprodurre frammenti di DNA e linee 
cellulari ma anche organismi pluricellulari geneticamente identici. I 
primi studi che hanno posto le basi per la clonazione nascono già 
nel 1938 con gli esperimenti di Hans Spermann che propose di 
prelevare il nucleo da una cellula di un embrione in avanzata fase di 
sviluppo e trasferirlo nel citoplasma di una cellula uovo enucleata, 
per capire se il nucleo di una cellula differenziata fosse in grado di 
riprogrammare l’informazione espressa e di controllare lo sviluppo 
embrionale. Tuttavia, Spermann non potØ condurre l’esperimento 
per la mancanza di strumenti adatti alla manipolazione e dissezione 
delle cellule somatiche e germinali. L’interesse dei ricercatori rimase 
comunque acceso nel corso degli anni passando dalle
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sperimentazioni di Gurdon (1958) sugli anfibi a quelli di Hoopes & 
Illmense (1980) su cellule embrionali di topo e per almeno 30 anni la 
clonazione continuò a rappresentare una tecnica al servizio della 
ricerca biologica di base 
(http://www.focus.it/Scienza/multimedia/Le_tappe_della_clonazione.
aspx). Soltanto poco piø di un decennio fa si è pensato che la 
tecnica del trasferimento nucleare somatico (TNS) potesse 
trasformarsi in una procedura di interesse industriale, non a caso 
cominciarono ad essere oggetto di clonazione pecore, bovini, suini, 
capre e conigli (Modonesi & Oldani, 2008). Risultati significativi nella 
clonazione di animali da allevamento furono conseguiti da Willadsen 
(1986) che tentò la clonazione a partire da cellule embrionali. Nel 
1995 nacquero gli agnelli “Megan” e “Morag” a partire da cellule 
embrionali prima coltivate in vitro per alcune settimane e solo in 
seguito usate per la clonazione (EFSA, 2008). L’esperimento ancora 
oggi piø noto resta quello della pecora “Dolly”, clonata nel 1996 in 
Scozia con la tecnica del trasferimento nucleare (Wilmut et al., 
1997). Il caso suscitò enorme scalpore poichØ era la dimostrazione 
che fosse realmente possibile ottenere cloni a partire da cellule
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somatiche adulte, cosa che fino a quel giorno era ritenuta 
“biologicamente impossibile” (Edward et al., 2003). Il successo 
ottenuto però non è stato sufficiente per svelare e comprendere i 
numerosi meccanismi coinvolti nella clonazione, soprattutto nella 
fase piø critica di riprogrammazione nucleare; infatti Dolly è nata 
dopo 277 tentativi falliti, con un tasso di efficienza dello 0.3%. 
Ancora oggi non si sono  evidenziati sostanziali miglioramenti nella 
tecnica TNS, che resta pertanto limitata alla produzione di animali di 
allevamento di alto valore genetico (Galli et al., 1999, 2003a; 
Lagutina et al., 2005) o per generare riproduttori transgenici 
associando la tecnica del trasferimento nucleare con l’ingegneria 
genetica (Brophy et al., 2003; Kuroiwa et al., 2004; Wall et al., 2005; 
Lombardo et al., 2007; Galli & Lazzari G., 2008a). Con la tecnica 
TNS è possibile clonare animali che hanno già dimostrato buoni 
indici produttivi, bassa incidenza di malattie e capacità di far fronte 
agli stress ambientali; inoltre, selezionando i caratteri fenotipici 
responsabili delle migliori performance questi potranno essere 
trasmessi anche alle generazioni successive, implementando le 
tradizionali tecniche di allevamento a fini commerciali. Attualmente
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all’interno dell’Unione Europea la tecnica TNS è utilizzata solo per 
scopi di ricerca, per tentare di comprendere meccanismi biologici 
fondamentali, con potenziali benefici in altri settori come la medicina 
umana. Il comitato scientifico dell’EFSA ha osservato che l’uso 
principale di cloni è rivolto alla produzione di animali ad elevato 
valore zootecnico e non per la produzione di animali destinati al 
consumo umano (EFSA, 2008). La possibilità d’applicazione della 
clonazione nel settore della ricerca, dell’industria e nella zootecnia 
sono teoricamente quasi illimitate. Tuttavia, da un punto di vista 
pratico, il basso livello di efficienza ostacola la maggior parte delle 
applicazioni. Notevoli sforzi sono dunque in corso per aumentare 
l’efficienza della tecnica TNS e ottenere risultati competitivi. 
Recentemente, le possibili applicazioni della clonazione degli 
animali da reddito sono state riviste ed è stato suggerito che queste 
possano essere suddivise in due aree generali: la ricerca biomedica 
e l’impiego in zootecnia. Nel campo della ricerca può avere un 
impatto potenzialmente enorme sulla comprensione delle leggi 
biologiche, inclusa l’espressione dei geni durante lo sviluppo e la 
differenziazione (Gurdon & Colman, 1999; Faber et al., 2003;
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Denning & Priddle, 2003; Paterson et al., 2003), e rappresentare 
anche un importante supporto tecnico per lo studio dei meccanismi 
epigenetici delle cellule staminali e neoplastiche (Galli et al., 2003b). 
Inoltre, con le tecniche di clonazione si ha la possibilità di creare 
animali transgenici o modificati per mezzo dell’ingegneria genetica 
allo scopo di avere colture di cellule con genomi modificati (Alison, 
2008). Un importante esperimento di ingegneria genetica condotto 
nel 1997 ha generato un gruppo di pecore portatrici del gene che 
codifica per il fattore 9 della coagulazione nell’uomo, con importanti 
risvolti terapeutici per l’emofilia (Schnieke et al., 1997). Da vacche 
clonate e modificate geneticamente si sono potuti produrre anticorpi 
policlonali umani, usati con successo nel trattamento di numerose 
infezioni e malattie, comprese patologie autoimmuni come l’artrite 
remautoide (Kuroiwa et al., 2002). Inoltre, sono in corso studi sulla 
produzione di suini privi degli allergeni responsabili del rigetto da 
trapianto d’organo per il loro impiego in medicina umana (Lai et al., 
2002) e di bovini privati del gene che codifica per la proteina 
prionica, responsabile della malattia della “mucca pazza” (Kuroiwa 
et al., 2004). Per questi motivi nel campo biomedico e della ricerca
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l’uso di tali metodiche e il loro sviluppo viene incoraggiato a 
differenza dell’applicazione in zootecnia. Nel settore alimentare è 
nota da tempo l’influenza dei geni sulla qualità della carne anche se 
attualmente le conoscenze appaiono incomplete. Gli animali 
domestici sono da sempre oggetto di mirate selezioni allo scopo di 
incrementare l’accrescimento ponderale, migliorare il rapporto tra 
massa magra e grassa, ottimizzare la riproduzione, la resistenza 
alle patologie, ecc.. Nei bovini da carne il parametro tenerezza è 
sicuramente quello piø apprezzato dai consumatori, a seguire la 
succosità e l’aroma. Tuttavia, gli sforzi degli allevatori nel migliorare 
tali parametri, possono essere ostacolati dai numerosi meccanismi 
genetici e ambientali che concorrono nel determinismo del fenotipo. 
Trovare queste mutazioni e comprendere come controllarle e 
prevederle è l’obiettivo principale degli studi genetici svolti in 
zootecnia (Zhou et al., 2009). La letteratura scientifica sulla 
clonazione evidenzia che le previsioni e le “speranze del 
biotecnologo” di avere multipli identici di uno stesso animale 
“genitore” spesso svaniscono già nella fase dello sviluppo 
embrionale quando vengono ad essere coinvolte numerose
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modificazioni epigenetiche, inclusa la metilazione del DNA e degli 
istoni, che normalmente seguono la fertilizzazione permettendo 
l’accrescimento cellulare fino allo stato di zigote e poi l’attivazione 
dei genomi dando a diversi geni la capacità di essere espressi; 
questi meccanismi fanno si che l’embrione già allo stato di 
blastociste abbia maturato differenze epigenetiche rispetto alle linee 
cellulari di partenza (Monteiro et al., 2010; Galli & Lazzari, 2008a, 
Modonesi & Oldani, 2008). L’utilità della tecnica TNS impiegando 
nuclei di cellule embrionali sembra, pertanto, essere piø teorica che 
pratica e, anche lavorando con embrioni a stadi di sviluppo piø 
avanzati, l’esame delle caratteristiche fenotipiche non offre 
informazioni migliori. A tale proposito è da sottolineare che quanto 
piø è avanzato il differenziamento cellulare tanto piø è ridotta la 
possibilità di prelevare cellule idonee per la clonazione con 
percentuali di successo piuttosto basse. Scopo della presente tesi è 
quello di descrivere lo stato dell’arte in materia di alimenti di origine 
animale derivanti da animali clonati mettendo in primo piano 
l’esigenza di tutelare la qualità delle filiere alimentari e la salute dei
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consumatori, nonchØ quella di garantire un sistema di allevamento 
in linea con i principi del rispetto del benessere animale.