Animali transgenici: Definizione, esempi e caratteristiche

Nella transgenesi, un transgene, ovvero un gene estraneo, viene inserito in un qualsiasi organismo tramite operazioni di ingegneria genetica. L'organismo bersaglio funge da ospite; qui il transgene verrà espresso e sarà poi trasmesso alla progenie. Questo processo apre nuove frontiere nella ricerca genetica, permettendo di studiare specifiche funzioni geniche e potenziali applicazioni terapeutiche per malattie genetiche complesse.

Gli animali transgenici sono quelli in cui è stato modificato in qualche caratteristica il loro DNA.

Teoricamente, tutti gli esseri viventi, e dunque tutti gli animali, possono essere manipolati geneticamente. Esiste una vasta bibliografia scientifica che dimostra l'uso di pecore, vacche, conigli, topi, ratti, pesci, insetti, parassiti ed anche esseri umani. Tuttavia, l'animale principe di questo tipo di esperimenti è stato il topo. Il topo è stato il primo ad essere sottoposto a clonazione ed è quello che ha sempre dato risultati soddisfacenti.

L'uso dei topi è stato particolarmente diffuso poiché l'informazione genetica dentro alle loro cellule si può manipolare facilmente. Inoltre, nel topo è facile che questi geni vengano trasmessi ai discendenti, ha cicli di vita molto corti e produce cucciolate numerose. D'altro canto, è un animale piccolo, facile da maneggiare e poco soggetto allo stress, se si tiene conto della sua salute psicofisica. Infine, la ragione è anche perché il suo genoma è molto simile a quello dell'uomo. Questa somiglianza genetica consente di modellare malattie umane nei topi per studiare le loro origini e sviluppare trattamenti.

Esistono varie tecniche per creare animali transgenici:

Transgenesi da micro-iniezione di zigoti

Mediante questa tecnica, innanzitutto, usando un trattamento ormonale, si provoca una super-ovulazione della femmina. Successivamente, si realizza la fertilizzazione che può essere in vitro o in vivo. Quindi si estraggono gli ovuli fertilizzati e vengono isolati. Qui si conclude la prima fase del processo mediante questa tecnica.

Nella seconda fase, agli zigoti (cellule risultanti dall'unione dell'ovulo e di uno spermatozoo in maniera naturale o attraverso la fertilizzazione in vitro o in vivo) si introduce attraverso una micro-iniezione una soluzione che contiene il DNA che si vuole aggiungere al genoma.

Infine, questi zigoti manipolati vengono reintrodotti nell'utero materno, in modo che la gestazione venga portata a termine in maniera naturale. Per concludere, una volta che i cuccioli sono cresciuti e sono stati svezzati, si può controllare se hanno incorporato il genoma transgenico (DNA esterno).

Transgenesi attraverso la manipolazione delle cellule embrionali

In questa tecnica, anziché usare zigoti, il transgene viene introdotto nella cellule madre. Queste cellule si estraggono dalla blastula (fase dello sviluppo embrionale che è caratterizzata da un unico strato di cellule) in fase di sviluppo e si introducono nella soluzione che impedisce alle cellule di differenziarsi e le mantiene uguali alle cellule madre. Successivamente, all'interno di queste cellule viene introdotto il DNA esterno, si tornano a impiantare nella blastula ed essa viene reinserita nell'utero materno.

La progenie che si ottiene con questa tecnica è chimerica, cioè vuol dire che alcune cellule del suo corpo saranno portatrici del gene mutato e altre no, ad esempio la chimera capra-pecora, è un animale risultante che avrà parti del corpo con il pelo e altre con la lana. Attraverso l'incrocio successivo delle chimere si ottengono individui che tengano il transgene nella loro linea germinativa, cioè nei loro ovuli e spermatozoi. Questo approccio ha anche permesso di esplorare le potenzialità terapeutiche della transgenesi nel trattamento di malattie genetiche ereditarie.

Transgenesi da trasformazione (delle cellule somatiche e trasferimento nucleare) o clonazione

La clonazione consiste nell'estrarre cellule embrionali da una blastula, coltivarle in vitro, per poi reintrodurle all'interno dell'ovocito (cellula germinale femminile) al quale si è estratto il nucleo. In questo modo si riuniscono in modo tale che l'ovocito si trasforma in un ovulo che contiene nel nucleo il materiale genetico della cellula embrionale originaria e che continua a svilupparsi come zigote. Questa tecnica ha permesso di ottenere cloni geneticamente identici, aprendo nuove frontiere nella medicina rigenerativa e nella conservazione delle specie a rischio di estinzione.

• Rane: nel 1952 avvenne la prima clonazione della storia. Fu il primo step per riuscire a clonare Dolly.
• La pecora Dolly: è famosa per essere il primo animale clonato mediante tecnica di trasferimento nucleare cellulare a partire da una cellula adulta. In realtà non è stato il primo animale clonato. Dolly fu clonata nel 1996.
• Le mucche Noto e Kaga: furono clonate in Giappone varie migliaia di volte, all'interno di un progetto che mirava a migliorare la qualità e quantità della carne per il consumo umano.
• La capra Mira: questa capra clonata nel 1998, fu l'animale precursore dell'ingegneria genetica del bestiame, che era in grado di produrre con il suo corpo farmaci utili al consumo umano.
• Il muflone Ombretta: fu il primo animale che venne clonato con la finalità di salvare una specie in pericolo di estinzione. Questo esperimento ha aperto la strada a nuove iniziative di conservazione delle specie.
• Il gatto Copycat: nel 2001, l'azienda Genetic Savings & Clone, ha clonato un gatto domestico a fini commerciali. Questo evento ha sollevato notevoli discussioni etiche e commerciali riguardo alla clonazione di animali da compagnia.
• Le scimmie Zhong Zhong y Hua Hua sono stati i primi primati clonati con la tecnica usata con Dolly. È avvenuto nel 2017. Questo risultato ha segnato un importante progresso nella ricerca sui primati e nelle applicazioni mediche correlate.
  

Oggigiorno la clonazione è un argomento molto controverso per l'opinione pubblica. Questo dibattito nasce dall'ignoranza di ciò che realmente è la transgenesi, quali sono i suoi usi e quale sia la legislazione che regola la tecnica e l'uso dell'animale da sperimentazione. È importante sottolineare che una maggiore comprensione della biotecnologia potrebbe aiutare a dissipare molte preoccupazioni e malintesi.

Attualmente, quegli esperimenti in cui animali venivano introdotti nelle navicelle per lanciarle nello spazio o quelli in cui gli animali provavano dolore fisico o psicologico sono definitivamente stati proibiti dalla legge italiana. Ad esempio, la Legge 201 del 2010 evidenzia soprattutto il punto "Nessuno causerà inutilmente dolori, sofferenze o angosce ad un animale da compagnia".

Vi sono inoltre anche leggi che regolano la sperimentazione e proibiscono lo sfruttamento, il trasporto e il sacrificio di animali a questo fine. Queste regolamentazioni mirano a garantire il benessere degli animali e a promuovere pratiche etiche nella ricerca scientifica.

Tra i pro e i contro che derivano dall'uso di animali transgenici elenchiamo:

Pro

• Passi avanti nella ricerca dovuti ad una migliore conoscenza del genoma, permettendo di comprendere meglio le malattie genetiche e di sviluppare nuove terapie.
• Benefici per la produzione e la salute animale grazie al miglioramento delle caratteristiche genetiche.
• Permette progressi nello studio di malattie animali ed umane, come il cancro, offrendo nuovi modelli per la ricerca medica.
• Produzione di farmaci biotecnologici con maggiore efficienza e specificità.
• Donazione di organi e tessuti per trapianti, con il potenziale di ridurre le liste d'attesa.
• Creazione di banche genetiche per evitare l'estinzione delle specie in pericolo, preservando la biodiversità.

Contro

• Modificando specie viventi, possiamo mettere in pericolo delle specie autoctone, alterando gli equilibri ecosistemici.
• L'espressione di nuove proteine dove prima non esistevano può provocare lo sviluppo di allergie o reazioni avverse.
• Il punto dove il nuovo gene si colloca nel genoma può essere indeterminato in alcuni casi, per cui può non produrre i risultati sperati, portando a effetti imprevisti.
• Vengono utilizzati animali viventi, per cui è prioritario fare una valutazione etica sui possibili pro e contro che il processo può apportare, garantendo il rispetto degli standard di benessere animale.

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