Ingegneria genetica applicata: i salmoni OGM giganti

È ovvio, sentir parlare di salmoni geneticamente modificati fa subito drizzare i peli sulle braccia.

L‘immaginazione ci porta, in due secondi, a scenari apocalittici, con salmoni dotati di zanne e forza smisurata, assetati di sangue, che sfuggono al controllo del “Salmone-Park” e dello scienziato che li aveva ingegnerizzati utilizzando, magari, il DNA di pesci preistorici.

In realtà questo articolo è estremamente concreto e parla di un pesce vero, destinato al consumo per alimentazione umana che è attualmente presente sul mercato (principalmente Canadese).

Una razza di salmone frutto di anni di ricerca nel settore delle biotecnologie applicate al miglioramento genetico animale. Questo salmone si chiama “AquAdvantage Salmon” ed è stato brevettato dalla ditta AquaBounty Technologies.

Il salmone gigante che cresce in fretta

L’AquAdvantage Salmon è un salmone atlantico (Salmo salar) che cresce ad un ritmo molto accelerato e che, soprattutto, raggiunge dimensioni raddoppiate rispetto agli individui non-OGM.

Questa sua crescita rapida e abnorme, è resa possibile dalla presenza di un costrutto genico inserito artificialmente nel suo genoma che, nel complesso, contiene circa 40.000 geni.

La domanda, a questo punto, è automatica come al voglia di andare a fare scorte di lievito in vista del lockdown: cos’è un costrutto genico?

Il costrutto genico è un tratto di DNA dato dalla somma di un gene, che codifica per una specifica proteina, e delle regioni che permettono a quel gene di esprimersi.

Nel DNA delle nostre cellule, infatti, ci sono le informazioni contenute in tutto il nostro genoma. Ma questo non significa affatto che una cellula nervosa (del cervello) debba fare le stesse cose che fa una cellula epatica (del fegato)!

Tutte queste informazioni non devono essere assolutamente utilizzate sempre e tutte insieme ma, anzi, vanno regolate in modo estremamente fine e coordinato!

Ciascuna cellula, di ciascun tessuto in ciascun organo deve sapere quando attivare o, per meglio dire, quando trascrivere il gene di cui l’organismo ha bisogno. Per fare questo esistono quindi le regioni dette promotori e inibitori della trascrizione genica.

Tornando quindi al nostro super-salmone clamoroso, ebbene, lui è stato ottenuto aggiungendo tra le miliardi di basi del suo DNA un unico gene dell’ormone della crescita oltre ad una sequenza che fa esprimere il gene, chiamata promotore.

Sia il gene che il promotore appartengono ad altre specie.

Il gene è stato isolato da Oncorhynchus tshawytscha (comunemente chiamato king salmon per le dimensioni notevoli) mentre il promotore è stato identificato in Zoarces americanu, un pesce famoso per una “proteina antigelo” che gli permette di vivere in acque freddissime.

Per questo motivo i salmoni l’AquAdvantage sono OGM a tutti gli effetti: la quasi-totalità del loro genoma è identica ai loro parenti non-ingegnerizzati. Soltanto una combo “gene+promotore” invece proviene da sequenze genomiche di altre specie.

I geni e la regolazione della loro espressione sono concetti stupendi che lasciano davvero di stucco.

Una sola variante di un gene mutato, tra migliaia di geni “wiild type” può causare una patologia mortale oppure, al contrario, può rendere immuni verso l’attacco di un patogeno o ancora, come in questo caso, causare gigantismo e una crescita iper-veloce.

Un’altra caratteristica assurda del salmone OGM

C’è poi un’altra caratteristica di questo pesce che lo rende davvero unico.

Apre forse delle membrane dietro il collo che spruzzano una colla viola paralizzante? Vorrei tanto che fosse così, dio se lo vorrei, ma no, in realtà no.

È un cosa molto meno fica ma ugualmente interessante. Gli esemplari sono tutte femmine triploidi il che significa che hanno un corredo cromosomico aggiuntivo, una intera copia del genoma totalmente superflua.

Superflua per loro ma molto utile per chi ama le farfalle con la panna e il salmone! Il genoma di troppo rende le femmine di AquAdvantage sterili al 99%.

Questo meccanismo evita che si possano diffondere esemplari OGM liberi negli oceani se mai qualche animale dovesse uscire dagli allevamenti.

“Eh ma pure in Jurassic Park avevano detto così e poi invece i dinosauri si so magnati tutti, capretta compresa”.

Vero, ma in questo caso è veramente impossibile che le salmonesse OGM si riproducano in natura.

La caratteristica della triploidia rende inoltre le femmine disinteressate all’accoppiamento e quindi la loro crescita si protrae per tutto l’anno invece che solo durante la primavera e l’estate.

L’ingegneria genetica nel mondo degli allevamenti

Ma per quale motivo un’azienda ha speso milioni di dollari in ricerca per brevettare una roba del genere? Semplice, per lo stesso motivo per cui da migliaia di anni l’uomo cerca di migliorare le piante e gli animali domesticati dei quali si nutre: per aumentarne la produttività.

Osserviamo un attimo questa info-grafica:

Se guardiamo per un secondo il grafico nell’immagine capiamo che il salmone OGM raggiunge dimensioni adatte alla vendita dopo soli 18 mesi invece che dopo 3 anni e comunque già a 700 giorni di vita pesa più del doppio del salmone selvatico!

Osserviamo ora i 2 salmoni nella parte bassa della stessa figura. Hanno DNA identico tranne che per un unico costrutto genico, hanno la stessa età… secondo voi quale dei 2 è l’AquaAdvantage?

Esatto, quello che si è magnato pure l’acquario.

I vantaggi (anche ambientali) del salmone OGM

Forse, gli hater degli OGM non ci crederanno mai eppure, l’utilizzo di questa biotecnologia potrebbe avere un impatto ambientale molto positivo.

Se fosse più facile infatti allevare localmente il salmone, vedremmo certamente crollare le importazioni estere, che per lo più provengono dalla Norvegia e dal Cile e che, manco a dirlo, producono una quantità spaventosa di anidride carbonica .

Dobbiamo infatti considerare che l’allevamento di salmone convenzionale si stima produca 1,6 milioni di tonnellate di pesce l’anno che viene poi smistato nei diversi mercati.

Ad oggi la produzione di salmone OGM è di sole 100 tonnellate/anno: lo 0.0001% circa del totale, a confronto… una cagatina!

Gli unici stati infatti che, al momento, ne hanno riconosciuto la sostenibilità e la totale mancanza di rischi per la salute umana sono il Canada e gli Stati Uniti (questi ultimi lo hanno fatto solo di recente, a partire dal 2019).

Se altri governi si dovessero pronunciare a favore del salmone OGM, gli allevamenti ittici in loco sarebbero molto incentivati. Gli allevatori si ritroverebbero infatti con salmoni che consumano il 25% in meno di cibo ed hanno un tasso di conversione alimento/biomassa superiore del 20% rispetto ad una specie da allevamento standard!

Gli OGM fanno sempre rumore… ma sono una risorsa!

Inutile dire che il salmone OGM ha suscitato e suscita ancora oggi giga-tonnellate di polemiche infinite come, del resto, accade per ogni organismo geneticamente modificato.

Ovviamente, lo scopo di questo articolo non è addentrarci in una battaglia ideologica pro/contro OGM ma solo quello di presentare un caso di studio, un’applicazione concreta della biologia molecolare; una cosa che facciamo spesso con la nostra rubrica #MissioneBiotech

Comunque è bene ricordare che il nostro stile di vita altissimo e la nostra alimentazione  hanno un forte impatto sull’ambiente e sul clima… forse, ostinarci e rifiutare per partito preso, di usare tecnologie che rendono la nostra vita più sostenibile è un’idea assassina proprio come un branco di velociraptor che corrono a 80 km/h…

Altre puntate di #missionebiotech:
L’insulina, l’OGM che salva vite ogni giorno;
Il meraviglioso mondo delle biotech;
La PCR, una scoperta fotonica da strafattone di LSD

Fonti:

Credits immagine in evidenza: Genetically Engineered Salmon Approved for Consumption

[1] Questions and Answers on FDA’s Approval of AquAdvantage Salmon

[2] Genetically Engineered Salmon Fast-Growing Hype

[3] Genetically Engineered Salmon: The Next Generation of Industrial Aquaculture

[4] FDA (food and Drug Admnistration sull’AquAdvantage

https://en.wikipedia.org/wiki/AquAdvantage_salmon

http://aquabounty.com/