Le moderne biotecnologie Avvenuto il taglio e la riparazione, la mutazione si fissa stabilmente nel genoma. A seconda degli obiettivi e della strategia adottata, è possibile ottenere la correzione di piccole mutazioni o l introduzione di varianti geniche o la sostituzione di una precisa sequenza con una sequenza differente . Questa nuova metodologia è riconosciuta come un vero e proprio passo avanti nel campo dell agricoltura, della zootecnia e della medicina. In campo agronomico questo metodo potrà rivelarsi utile per lo sviluppo di piante più resistenti alle malattie o alla siccità e ai cambiamenti climatici, per il miglioramento del sapore e della conservabilità, per l aumento del contenuto di sostanze utili nella dieta, per il potenziamento delle capacità fotosintetiche e l incremento delle rese. In campo zootecnico potrà essere sfruttato per la selezione di nuove razze, la resistenza ad alcune malattie e il miglioramento di caratteristiche specifiche. In campo medico l editing potrà essere utilizzato per correggere i difetti che sono all origine di alcune malattie dell uomo, da quelle genetiche (fibrosi cistica, morbo di Huntington, Distrofia Muscolare di Duchenne, Talassemia, X fragile), a quelle neurologiche (Alzheimer e Parkinson) e infettive (HIV). Diversi laboratori al mondo hanno cominciato ad utilizzare tali tecnologie ritenendole la terapia genica del futuro perché permettono di individuare, inserire, sostituire o rimuovere da un determinato genoma geni difettosi. Come nel caso della terapia genica, anche la strategia di editing basata su CRISPR può essere somministrata in vivo o ex vivo . 113 Capitolo 3 Per questa scoperta la biochimica statunitense Jennifer Doudna, e la microbiologa francese Emmanuelle Charpentier, sono state insignite del Premio Nobel per la Chimica 2020. Fra le motivazioni dell Accademia di Stoccolma si riconosce che le due scienziate hanno scoperto uno degli strumenti più efficaci della tecnologia genetica: le forbici genetiche CRISPR/Cas9. Utilizzandole, i ricercatori possono cambiare il DNA di animali, piante e microrganismi con estrema precisione. Questa tecnologia ha avuto un impatto rivoluzionario sulle scienze della vita, sta contribuendo alla scoperta di nuove terapie contro il cancro e può realizzare il sogno di curare le malattie ereditarie . THE NOBEL PRIZE IN CHEMISTRY 2020 57 Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier, insignite del Premio Nobel per la Chimica 2020. FOCUS LA FIGURA PROFESSIONALE DEL BIOTECNOLOGO Il biotecnologo è uno scienziato che applica la tecnologia ai sistemi e ai processi biologici, con l obiettivo di realizzare prodotti utili per la vita umana. Gran parte del suo lavoro si svolge in laboratorio dove effettua analisi chimiche, biologiche e biochimiche su molecole, cellule, tessuti e organismi, per comprendere la struttura dei sistemi biologici e capire come sfruttarli al ne di sviluppare nuove tecnologie, per studiare il comportamento di enzimi e batteri, sviluppare nuovi vaccini, modi care il DNA degli organismi viventi. Poiché le biotecnologie hanno natura interdisciplinare (biologia, chimica, sica, ingegneria, informatica), il biotecnologo può trovare impiego in vari ambiti: medico-farmaceutico, agricolo, alimentare, industriale, dalla ricerca pura ( nalizzata al progresso delle conoscenze) a quella applicata (orientata alla produzione biotecnologica di proteine di interesse alimentare, farmacologico e terapeutico). Il biotecnologo che opera nel settore sanitario effettua analisi cliniche di laboratorio (analisi microbiologiche, biochimiche e genetiche, controlli tossicologici, ecc.) oppure si occupa della messa a punto e sperimentazione di nuovi farmaci, antibiotici, sieri e vaccini per la diagnosi, terapia e prevenzione delle malattie. Il biotecnologo che esercita la professione nel settore agro ambientale studia e modi ca la struttura genetica delle specie animali e vegetali per incrementare la produzione 0100.Parte1_Cap_03.indd 113 agricola e sviluppare nuove sostanze, come prodotti tosanitari e bioinsetticidi rispettosi dell ambiente oppure per creare organismi geneticamente modi cati (OGM) più resistenti agli agenti patogeni. Il biotecnologo del settore alimentare si occupa del controllo qualità in industrie e imprese alimentari: veri ca la composizione chimica e le caratteristiche nutrizionali delle materie prime e dei prodotti nali, controlla l eventuale presenza di allergeni, sostanze chimiche e additivi nocivi con l obiettivo di migliorare i metodi di produzione e conservazione del cibo attraverso lo sviluppo di enzimi e conservanti da utilizzare nel processo produttivo di cibi e bevande e ridurre i rischi per la salute umana. Il biotecnologo che esercita nel settore industriale si interessa di biotecnologie applicate ai processi industriali quali: accelerare le reazioni chimiche necessarie per produrre determinate sostanze o per degradare sostanze inquinanti (grazie ad enzimi e microrganismi), ma anche di realizzare nuovi prodotti e processi più ecosostenibili. I laureati in biotecnologie trovano occupazione anche nell industria biochimica ed energetica: sviluppano tecnologie a basso impatto ambientale e ad alto rendimento per la produzione di energia da fonti rinnovabili, utilizzano piante e materie prime vegetali per produrre biocombustibili (biofuel) e altri prodotti biologici e biodegradabili. 26/02/21 16:59