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Il costo della non scienza in agricoltura
Il rigetto delle colture transgeniche in Italia e in Europa
The cost of fiction vs. science in agriculture
The rejection of transgenic crops in Italy and Europe
12 Giugno 2014
L’insostenibile leggerezza della regolamentazione
delle piante transgeniche
The unbearable lightness of the regulation of transgenic plants
Piero Morandini
Dipartimento di Bioscienze
Università di Milano
Sommario
• OGM o non-OGM: cosa vuol dire?
• Regolamentazione basata sul processo:
quanto è ragionevole?
• Rischi: in paragone a cosa?
• L’insostenibile leggerezza in versione italiana
• Strategie di fuga
OGM o non OGM?
Spighette mature di avena selvatica:
i semi sono già cascati a terra.
Spighette mature di avena coltivata:
i semi rimangono attaccati alla
spighetta.
Un trattamento vigoroso (trebbiatura)
è necessario per staccarli.
coltivato:
...TCATGAAATGT...
selvatico:
...TCATGCAATGT...
Promotore
Differenza?
Differenza nel gene?
1 gene su 30.000
1 lettera su 15.000
Regione trascritta
Idealmente il cambio di una sola base sull’intero
genoma (300 milioni di basi) basta a stravolgere
la riproduzione della specie
Per migliaia di anni l’uomo ha selezionato tra le varianti offerte
spontaneamente dalla natura
Il risultato di questo accumulo di mutazioni è stata la creazione
delle piante coltivate a partire da quelle selvatiche
Pomodoro
selvatico
Cultivar
moderna
La normativa attuale: di processo non di prodotto
Direttiva 2001/18/CE del Parlamento europeo e del Consiglio del 12 marzo 2001
sull'emissione deliberata nell'ambiente di organismi geneticamente modificati
Articolo 2
Definizioni
Ai fini della presente direttiva si intende per:
1) …
2) "organismo geneticamente modificato (OGM)", un organismo, diverso da un essere
umano, il cui materiale genetico è stato modificato in modo diverso da quanto avviene
in natura con l'accoppiamento e/o la ricombinazione genetica naturale.
Ai fini della presente definizione:
a) una modificazione genetica è ottenuta almeno mediante l'impiego delle tecniche
elencate nell'allegato I A, parte 1;
b) le tecniche elencate nell'allegato I A, parte 2 non sono considerate tecniche che
hanno per effetto una modificazione genetica;
Directive 2001/18/CE http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:32001L0018
TECNICHE DI CUI ALL'ARTICOLO 2, PARAGRAFO 2 - PARTE 1
Le tecniche di modificazione genetica di cui all'articolo 2, paragrafo 2, lettera a),
comprendono tra l'altro:
1) tecniche di ricombinazione dell'acido nucleico che comportano la formazione di nuove
combinazioni di materiale genetico mediante inserimento in un virus, un plasmide batterico
o qualsiasi altro vettore, di molecole di acido nucleico prodotte con qualsiasi mezzo
all'esterno di un organismo, nonché la loro incorporazione in un organismo ospite nel quale
non compaiono per natura, ma nel quale possono replicarsi in maniera continua;
2) tecniche che comportano l'introduzione diretta in un organismo di materiale ereditabile
preparato al suo esterno, tra cui la microiniezione, la macroiniezione e il
microincapsulamento;
3) fusione cellulare (inclusa la fusione di protoplasti) o tecniche di ibridazione per la
costruzione di cellule vive, che presentano nuove combinazioni di materiale genetico
ereditabile, mediante la fusione di due o più cellule, utilizzando metodi non naturali.
PARTE 2
Tecniche di cui all'articolo 2, paragrafo 2, lettera b), che non si ritiene producano
modificazioni genetiche, a condizione che non comportino l'impiego di molecole di acido
nucleico ricombinante o di organismi geneticamente modificati prodotti con tecniche o
metodi diversi da quelli esclusi dall'allegato I B:
1) fecondazione in vitro;
2) processi naturali, quali la coniugazione, la trasduzione e la trasformazione;
3) induzione della poliploidia.
ALLEGATO I B
TECNICHE DI CUI ALL'ARTICOLO 3
Le tecniche o i metodi di modificazione genetica che implicano l'esclusione degli organismi
dal campo di applicazione della presente direttiva, a condizione che non comportino
l'impiego di molecole di acido nucleico ricombinante o di organismi geneticamente modificati
diversi da quelli prodotti mediante una o più tecniche oppure uno o più metodi elencati qui
di seguito sono:
1. la mutagenesi;
2. la fusione cellulare (inclusa la fusione di protoplasti) di cellule vegetali di organismi che
possono scambiare materiale genetico anche con metodi di riproduzione tradizionali.
La normativa attuale è di processo, non di prodotto
 ALLEGATO II - PRINCIPI PER LA VALUTAZIONE
DEL RISCHIO AMBIENTALE
 ALLEGATO III - INFORMAZIONI OBBLIGATORIE
PER LA NOTIFICA
Prima della coltivazione occorre
ottenere un permesso sulla base
di documentazione scientifica
Varietà convenzionale
Immagini cortesia di A. McHughen (Univ. of California, Riverside)
Varietà transgenica
Is a process-based regulation scientifically sound?
Transcription
Translation
Protein
toxin
‘good’ phenotype
Test case 1:
loss of function mutations
Can be achieved by:
-spontaneous mutation
-chemical/physical mutagenesis
-transposons/T-DNA
-directed mutation
-RNAi
-Talen/ZFN/CRISPR
-…
Due pesi, due misure…
Patata Amflora: l’amido consiste quasi esclusivamente
amilopectina. Ottenuta nei primi anni 90 tramite
antisenso contro un’isoforma di GBSS.
Primi esperimenti in campo aperto 1993
Prima applicazione alla EU nel 1996.
Approvata nel 2010  15 anni per l’approvazione …
Ritirata dal mercato nel 2012
http://www.basf.com/group/corporate/en_GB/news-and-media-relations/science-around-us/amflora/
Proof of concept:
Visser RG, Somhorst I, Kuipers GJ, Ruys NJ, Feenstra WJ, Jacobsen E. (1991)
Inhibition of the expression of the gene for granule-bound starch synthase in
potato by antisense constructs. Mol Gen Genet. 225:289-96.
Prime prove di campo: 1993 (vedere dossier)
http://www.gmo-compass.org/eng/gmo/db/16.docu.html
Muth J, Hartje S, Twyman RM, Hofferbert HR,
Tacke E, Prüfer D. (2008) Precision breeding for
novel starch variants in potato. Plant Biotechnol J.
6:576-84.
Super-patata del Fraunhofer Inst.
http://www.fraunhofer.de/en/press/research-news/2009/12/super-potato.jsp
“This fall (2009), 100 tonnes of the new super
potato that exclusively produces amylopectin
were harvested.”
Forse che queste non sono
modificazioni genetiche?
Stesso fenotipo, essenzialmente stesso genotipo (loss of function)…
Test case 2: herbicide resistance (gain of function)
Achievable by different mechanisms/methods:
-spontaneous mutation
-random mutagenesis
-additional gene copies
-directed mutation
-keto butirrato
O
HC
O-
O
HC
O
HC
CH2
H3C
CH3
CH
CO2
O
HC
O-
HC
O
CH3
H2
C C
piruvato
acetolattato
OOH
O
O
CH3
H3C
isoleucina
Le et al. (2010)
HC
O-
HC
NH2
CH
CH2
CH3
Sulfonilurea Imidazolinoni
Varietà tolleranti agli erbicidi
Mais
4,9 Mha negli USA nel 2002 (15% degli ettari totali a mais)
Colza
circa 20% dei 4–5 Mha di colza in Canada nel 2000 e 2001
Riso
0,74 Mha negli USA (2010)
Girasole 0,2 Mha in Turchia (2009) (circa 30% della superficie totale)
Soia
tollerante alla sulfonilurea (STS) coltivata su 3 Mha nel 1998 in USA
Riso: tolleranza ottenuta per mutagenesi (brevetto US 5,084,082);
la risemina del raccolto proibita per contratto
Le varietà HT convenzionali comportano gli stessi rischi
(principalmente agronomici) di quelle transgeniche, ma
nessuno sembra curarsene.
La transgenesi permette diverse strategie per ridurre o
mitigare il flusso genico
Varietà CLEARFIELD
(frumento) approvata dall’agenzia canadese il 20-03-2003
I. Brief Identification of Plant with Novel Traits (PNT)
Designation(s) of the PNT: CLEARFIELD™ wheat line AP602CL
Applicant: BASF Canada
Plant Species: Wheat (Triticum aestivum)
Novel Traits: Tolerance to imazamox, an imidazolinone herbicide
Trait Introduction Method: Chemically induced seed mutagenesis
Proposed Use: Production of wheat for livestock feed and human food.
E’ una varietà resistente agli erbicidi ottenuta mediante mutagenesi!
http://www.inspection.gc.ca/english/plaveg/bio/dd/dd0344e.shtml
Girasole tollerante agli erbicidi
350,000 acri coltivati quest’anno negli USA
1.
2.
3.
4.
Cross-breeding con parenti selvatici – SI
Flusso genico verso varietà sensibili – SI
Usa meno erbicida – NO; ma imazamox può
persistere nel suolo. Spesso si raccomanda di non
crescere varietà sensibili 21 mesi dopo l’uso
dell’erbicida. Per di più, la resistenza a questo
erbicida insorge velocemente, spesso dopo 4 o 5
trattamenti. Questo comporta un aumento nell’uso
dell’erbicida.
Invasione dell’ambiente – SI , il girasole coltivato ha
caratteristiche infestanti. Si trova non solo lungo le
strade e i margini dei campi come la colza, ma anche
distante da sorgenti di semi. Stabilisce popolazioni
persistenti in ambiente selvatico
Due metodi,
un risultato
E’ una varietà resistente agli erbicidi ottenuta mediante metodi classici
e pertanto non è controllata per la pericolosità ambientale.
http://www.ars.usda.gov/is/AR/archive/jan05/sunflower0105.htm
Conventional approaches often already done or feasible
Same character has been achieved by conventional means:
Principal Investigator
Plant
Trait
Alternative method
Stage of devel.
S. Sansavini
Apple
Scab resistant
crossing
available
L. Gilissen
Apple
Ipoallergenic
multiple crosses
available
E. Herman
Soybean
Ipoallergenic
spontaneous mutant
available
J. Helgeson-J. Jiang
Potato
Blight resistant
crossing with wild sp.
available
G. Angenent
Cucumber
Green petals
Spontaneous
available
E. Mullins
Oilseed Rape
Herbicide resistant
Induced?
available
K. Bradford
Tomato
Nematode resistance
crossing with wild sp.
available
K. Rathore
Cotton
Toxin reduction
spontaneous mutant
available
F. Zang
Soybean
High oleic acid
TALENs
available
For several other cases, the same character could be ‘easily’
achieved, at least in principle by some conventional method
Risks: compared to what?
Campo sperimentale: 200m diametro
Sorgente Co-60 al centro 89 TBq
Molti metodi "innaturali" e grossolani sono
stati e sono usati per creare nuove varietà
Uso di raggi
gamma per
produrre
nuove varietà
Institute of Radiation
Breeding
Ibaraki-ken, JAPAN
http://www.irb.affrc.go.
jp/
Triticale – Una nuova specie di pianta (coltivata)
Frumento duro
Triticum turgidum
Segale
Secale cereale
Triticale
X Triticosecale
Ibridazione
X
Cultura degli
embrioni
&
duplicazione dei
cromosomi
Il triticale, è una specie che non esisteva prima. Creata dall’uomo, presenta
caratteristiche nuove e desiderabili.
photos compliments of Calvin Qualset, UC Davis
Triticale: è naturale?
Tramite ibridazione forzata, coltura di embrioni e duplicazione dei cromosomi
1874 Il botanico
scozzese A. S. Wilson
incrocia frumento e segale.
I semi frutto dell’incrocio
sono però sterili
1937 Per mezzo della
colchicina si riesce a
raddoppiare il numero dei
cromosomi (e quindi dei
geni)
E’ possibile prevedere l’effetto dell’ibridazione tra
frumento e segale e il raddoppio dei geni?
1970-80 Rilasciate
le prime varietà di triticale
per la coltivazione
2000 Circa 6 milioni di
ettari sono coltivati oggi
con triticale
Conseguenze della
sindrome?
Cosa succede quando una spiga di
un cereale coltivato cade a terra?
(non disperde e dormienza ridotta)
Duplice maledizione:
 Germinazione al tempo sbagliato
 Affollamento e competizione
Piante di mais "volontarie" a fine ottobre
Piante di mais volontarie a metà novembre
Alta densità di piante, già danneggiate dal
freddo
 Non hanno alcuna possibilità di
contribuire alla prossima generazione
Una conseguenza:
 rischi per l’ambiente
Quelle che non germinano ma rimangono
per terra…
marciscono o sono mangiate
March 27, 1925 340-341
http://depthofprocessing.blogspot.com/2009
/05/are-potato-peels-nutritious.html
Poisoning and Toxicology Handbook
by Leikin & Paloucek 4th edition, Informa
Health Care, 2007
ISBN 1420044796, 9781420044799
Solanine abounds in green parts, sprouts and diseased potatos
Put into context
http://www.poppyseedtea.com/
Poppy seed tea can kill you
Dal punto di vista scientifico NON ha senso
discutere sul metodo, ma solo sul prodotto
L’unica cosa rilevante è il prodotto:
è dannoso per l’uomo? Per quale motivo?
è dannoso per l’ambiente? Per quale motivo?
comporta benefici?
Tutte le obiezioni che possiamo fare alle piante
transgeniche si applicano anche a tutte le piante
sviluppate con metodi classici
 Le biotecnologie e il miglioramento classico lavorano sui geni.
 La modificazione genetica delle piante da parte dell’uomo va
avanti da più di 10.000 anni.
 Nessuna opposizione, nessuna differenza cruciale
Le principali accademie nazionali e internazionali hanno espresso pareri positivi sulla
tecnologia.
Molte società scientifiche e organizzazioni internazionali (OMS, FAO) hanno concluso
che in base all’evidenza scientifica pubblicata e all’esperienze accumulate in tanti anni
di coltivazione commerciale, le colture non presentano rischi nuovi o differenti
rispetto a quelle convenzionali e danno benefici tangibili. (per una lista incompleta)
http://users.unimi.it/morandin/Sources-Academies-societies.doc
Accademie di: USA, Brasile, Cina, India, Germania, Inghilterra, Messico,
Francia, Italia, Terzo Mondo, A. Pontificia delle Scienze, Ungheria...
Implementation?

Some draft laws or regulations remain too long as draft

Some provisions unclear or inconsistent with EU or CPB

Severe restrictions that lack scientific basis

Some fees inhibitory for public research

High burden of information requirements without differentiation

Requests for more information that have no basis in risk assessment

Conflicting views on the interpretations of the laws and regulations between
ministries, inspectorates and states

The advice of the scientific bodies is sometimes ignored

Decisions not within legal time frame or not given at all

No adjustment of regulations on the basis of experience

Unworkable conditions, e.g. validated detection in early R&D
As of June 1st 2014, 21 safety tested GM crops are being delayed illegally in the EU
for a total of 44 years. Additional unjustifiable delays have been increasing since
mid-2013, threatening the security of the EU’s food and feed supply.
A pathetic case: Italy
 Apparentemente soggetta alla normativa EU
 De facto moratoria per la coltivazione commerciale di
eventi approvati (Mon 810)
 Serie infinita di leggine e norme illegali oltre a quelle
mancanti da 10 anni (regole per la coesistenza)
 De facto moratoria delle prove di campo a causa di
legislazione incompleta e conflitto tra ministeri
(Agricoltura vs. Ambiente)
Cronistoria:
http://www.camera.it/leg17/465?area=4&tema=852&OGM+e+utilizzazioni+agrarie#paragrafo4466
Produzione e importazione (IT)
Produzione / import =
0,47 / 4,07 = 11,5%
Fonte: dati ufficiali FAO
(http://faostat.fao.org/ )
Da dove li importiamo?
Argentina
Panelli di soia
L’Italia non ha bisogno degli OGM?
Elaborazioni Nomisma (2004) su dati Fao e Eurostat
8,4%
15,3%
Panelli estratti da soia
extraUE
Panelli da import
(daextraUE
diversi anni) 4 Mt
In sintesi: l’Italia importa ogni anno
di soia
o derivati (panelli di soia). Fin dal 2002 le importazioni sono per
Panelli estratti da soia
oltre il 50% di prodotti transgenici. Oggi
siamo oalUE
70-99%.
italiana
Consumo filiere DOP
29,4%
76,3%
Grafici di Riccardo Deserti
Totale consumo
apparente
~4 M tonn.
Usati per forza anche nelle produzioni DOC e DOP
Se non fanno bene, perché importarli?
Cosa ne facciamo?
Se non sono dannosi, perché non coltivarli?
CONSISTENZA DEL BESTIAME DAL 2004 AL 2009* (Migliaia di capi)
AVICOLI
ANNI
Totale
Polli da
carne
2004
572.139
2005
BOVINI E
BUFALINI
SUINI
OVINI
Totale
Vacche
da latte
Totale
Scrofe
504.920
6.515
1.838
8.972
725
8.106
7.255
546.539
426.518
6.460
1.842
9.200
722
7.954
7.007
2006
566.773
442.445
6.341
1.814
9.280
772
8.227
7.305
2007
573.156
450.500
6.577
1.839
9.272
754
8.237
7.265
2008
599.180
470.814
6.486
1.831
9.252
756
8.175
7.210
2009
606.450
479.956
6.447
1.878
9.157
745
8.012
7.101
Totale
Pecore
*Situazione al 1° dicembre degli anni considerati per bovini, bufalini, suini ed ovini;
all’intero anno per gli avicoli
Fonte: Assalzoo
Senza queste importazioni il nostro sistema agricolo collasserebbe
Alcuni problemi
larva di piralide
Rischi per la salute?
Danno da piralide
Infestazione da Fusarium
 Accumulo di fumonisine
Mais Bt, prove di campo in Italia
Fumonisine (mg/kg)
Paese
Italia
Francia
Turchia
Anno
Mais Bt
Conv.
1997
2,0
19,8
1998
5,4
31,6
1999
1,4
3,9
1997
2,0
20,0
2005
0,05
6,0
2005
0,3
6,1
2006
0,4
5,6
2001
2,5
16,5
2002
0,7
14,7
Rischi per la salute?
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Spina_bifida_side.jpg
http://neuropathology.neoucom.edu/chapter11/images11/11-2al.jpg
Esempi di difetti del tubo neurale
Anencefalia
-
encefalocele
Esempi di difetti attribuibili alla fumonisina: spina bifida, encefalocele e anencefalia. Tutti in
una sola estate e da un solo ospedale in Guatemala.
Foto cortesia Dr. Julio Cabrera.
Il legame tra fumonisina, deficit di
acido folico e la spina bifida è forte
dal punto di vista biologico
(...relazione tra fumonisina e cancro,
aumento di trasmissione dell’AIDS,
crescita…)
Incidenza dei difetti del
tubo neurale (NTD per
10,000 nati vivi)
Quetzaltenango has a mostly indigenous population that
consumes high amounts of maize as their staple food
General U.S. popul.: <3
Quetzaltenango:
106
Marasas et al. (2004)
U.S.A.
Il mais Bt avrebbe immani benefici per alcuni PVS
Mean incidence and range in incidence of various locations within the regions or countries are shown; the bar
for Limpopo represents one data point.
L’opposizione non colpisce solo i consumatori occidentali. I "costi
umani " della normativa nei paesi in via di sviluppo interrogano
tutti (politici, imprese, ONG...).
Unbearable lightness
Normativa di processo - insensata
Estremamente onerosa e quindi discriminatoria
Oggetto è una tecnologia più precisa e predicibile
Ossessionata dai rischi, ignara dei benefici (72:0)
Very damaging (here and abroad!)
Sunrise or sunset?
Dawn of green biotechnology passed, but no
sunrise in sight for Europe
Excessive regulation, sloppy implementation
and illegal national rules did kill product
development and public research in particular
Present regulation favours monopoly
Domino effect on other countries through
cultural influence (partic. developing world).
Human costs are huge (Golden rice docet)
Possibili vie (d’uscita?)
Non fare niente sperando che l’opposizione
passi…
Rendere la vita ancora più difficile e normare
gli altri metodi di modificazione genetica
Riformare profondamente la normativa
(difficile visto che è una decisione politica)
Abide by the rule of law (dossier approval,
communication of domestic laws, compliance)
Mortalità globale 2010
Causa
Carenza di Vitamina A
Mortalità annuale
(milioni)
1,9 – 2,8
HIV/Aids
1,8
Tuberculosi
1,4
Malaria
0,7
Sorgente: WHO e UN (2010)
La carenza di Vitamina A causa
Xeroftalmia
Principale causa di cecità infantile1
1
Bulletin WHO 2001 79 (3) 214
Vitamina A (Retinolo)
www.sightandlife.org
Informazione sugli interventi “traditionali“ per ridurre la VAD si
trovano al sito ‘Sight and Life‘
1. Distribuzione di pillole di vitamina A. L‘OMS investe
90-100 millioni di $ all‘anno in questo approccio.
2. “Educazione“ per una dieta diversificata.
3. Creazioni di orti domestici.
4. Promozione di piante ricche in pro-vitA.
Nonostanti questi approcci tradizionali, ci sono tuttora
6.000 morti al giorno e 500.000 ciechi ogni anno.
Gli interventi tradizionali sono utili ma insufficienti
Fitoene Sintasi
dal narciso
Fitoene
Desaturasi
da un batterio
Golden rice 2
Narciso
Mais
Paine, et al., (2005)
Quanta provitamina A contiene il Golden Rice e
quanto riso dovrebbe mangiare la gente al giorno?
Dose giornaliera raccomandata (OMS) in%
140%
Riso con 2 g di
120%
provitamina A
100%
80%
60%
Golden Rice 1
40%
20%
Plant Sources
Animal source
0%
donne
bambini
(H Bouis, 2005, unpublished.)
Anche con piante basso contenuto di provitamina A
(2 g) )una dose normale è sufficiente.
Pomodoro
funziona nelle
foglie di riso
Dobbiamo attendere una
mutazione che lo accumuli
nel chicco?
Per quanto?
Carota
Limone
Mais
Peperone
Full bibliography of the open
source volume of NEW
BIOTECHNOLOGY, Elsevier 27/5,
p. 445-718, November 30, 2010
All published papers, statements and conference
presentations in:
http://www.sciencedirect.com/science/issue/4366
0-2010-999729994-2699796
Pubblicità - Progresso
It must be understood, that statements by the
participants regarding the event do not constitute
the opinion of the Vatican or the Pontifical
Academy of Sciences.
The official information, beyond any interview, is
laid out in the English version of the ‚Statement’
agreed upon unanimously by all participants
http://www.ask-force.org/web/PAS-StatementEnglish.pdf
and in additional 15 world languages,
see link above For interviews contact Prof. em.
Ingo Potrykus [email protected] or Prof. em. Klaus
Ammann, [email protected]
or anybody else from the participants list:
http://www.ask-force.org/web/Participants-List2010.pdf
Numero di richieste di
prove di campo nella EU
Source: Grüne Gentechnik: Deutlich weniger Freilandversuche in Deutschland und Europa
http://www.transgen.de/aktuell/1620.doku.html
54
Total
Public
Private
Year
Number of Authorizations
Public
Private
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
2000
1999
1998
1997
1996
1995
1994
1993
1992
Number of field trials in Italy
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0