Ingegneria genetica e nuove possibilità di cura. Dall’ insulina per la cura del diabete fino alla cura dei tumori

Dall’ insulina all’ ormone della crescita, agli anticorpi monoclonati. Questi sono soltanto alcuni dei farmaci che si ottengono manipolando i geni. Uno dei settori che negli ultimi trent’ anni si è imposto come fiore all’ occhiello dell’ industria hi-tech è infatti quello delle biotecnologie. In linea di principio questo termine include una moltitudine di tecniche mutuate dalla biologia molecolare e cellulare; in pratica, nell’ accezione più comune, le biotecnologie finiscono per essere quasi sempre identificate soltanto con le procedure che consentono di manipolare i genoma (il DNA) di qualsiasi organismo e che vanno sotto il nome di ingegneria genetica.
Nell’ area delle scienze mediche gli sviluppi dell’ ingegneria genetica mirano a ottimizzare le possibilità di prevenzione e di cura delle malattie con la produzione di farmaci Biotech e la terapia genica. Al momento, a vantare il maggior numero di successi sul piano applicativo è sicuramente il settore dei farmaci Biotech.

I NUOVI FARMACI DELL’ INGEGNERIA GENETICA PER LA CURA DELLE MALATTIE
Tradizionalmente, i farmaci utilizzati per curare le malattie sono ottenuti grazie a protocolli di sintesi chimica oppure mediante processi di estrazione di principi attivi generati spontaneamente da piante e da altri organismi. L’ ingegneria genetica ha aperto invece la strada alla produzione di nuovi farmaci per la cura di alcune malattie.
Normalmente il nostro organismo produce un gran numero di proteine essenziali per la salute: alcune presiedono al controllo e alla regolazione di processi vitali, altre operano per garantire il regolare svolgimento del metabolismo, altre ancora riconoscono i segnali provenienti dai vari distretti corporei oppure dall’ ambiente esterno e li trasmettono alle cellule. Svariate patologie e malattie sono causate proprio dall’ incapacità dell’ organismo di produrre alcune di queste proteine.

I metodi dell’ ingegneria genetica consentono di isolare i geni umani contenenti le istruzioni per la sintesi delle molecole proteiche. Il loro trapianto all’ interno di organismi più semplici (batteri o funghi) che possono produrle autonomamente, offre nuove opportunità nella cura di questo tipo di malattie. In pratica, i microrganismi geneticamente modificati attraverso l’ introduzione di geni umani diventano vere e proprie fabbriche (dette in gergo tecnico “bioreattori”) di quelle stesse sostanze che negli individui malati sono deficitarie.
Le proteine così ottenute sono disponibili in quantità pressoché illimitata e in tempi estremamente rapidi e, inoltre, corrispondono a quelle prodotte in condizioni normali dall’ organismo, cosicché non comportano il rischio di reazioni avverse.

LA PRIMA APPLICAZIONE: LA PRODUZIONE DI INSULINA DAL DNA RICOMBINANTE PER LA CURA DEI DIABETICI
La prima applicazione della tecnica del DNA ricombinante alla produzione di farmaci risale alla fine degli anni Settanta quando, con l’ inserimento del gene umano che presiede alla sintesi dell’ insulina all’ interno del genoma di un batterio, si realizzò la produzione di questo ormone proteico fondamentale per la sopravvivenza, data la sua insostituibile funzione nel regolare il livello degli zuccheri nel sangue. Negli anni a seguire il processo produttivo è stato perfezionato e ora consente di “fabbricare” (per via batterica) insulina umana di notevole qualità. Tale risultato è particolarmente rilevante: negli anni Ottanta infatti i pazienti diabetici assumevano insulina estratta da animali domestici (suini), più costosa e rischiosa perché, non essendo perfettamente identica a quella sintetizzata naturalmente dall’ uomo, poteva scatenare reazioni allergiche.

LE APPLICAZIONE DELL’ INGEGNERIA GENETICA: DALL’ INSULINA PER LA CURA DEI DIABETICI ALLA CURA DEI TUMORI
La storia della produzione farmaceutica biotech prende avvio dagli anni Settanta e dall’ insulina, il primo farmaco generato da DNA ricombinante. Oggi le proteine umane che possono essere prodotte sono ormai numerose e anche le procedure per ottenerle si sono notevolmente affinate. Basti pensare che circa la metà delle nuove molecole proteiche utilizzate a scopo terapeutico sono il risultato dell’ ingegneria genetica e che 200 (delle quali il 40% viene prescritto in oncologia) sono quelle già in commercio.
Tra queste ci sono vari tipi di ormoni, come per esempio l’ ormone della crescita, responsabile dello sviluppo corporeo, e l’ ormone follicolo-stimolante, regolatore dei principali eventi del ciclo riproduttivo, che sono normalmente prodotti dall’ ipofisi. Altre sostanze di grande importanza prodotte per via ricombinante sono: l’ interferone che può essere impiegato nella cura della leucemia e di alcune malattie epatiche; le interleuchine usate come coadiuvanti nelle terapie antitumorali; i fattori di stimolo delle colonie di granulociti, anche questi di grande aiuto nei soggetti malati di tumore; l’ eritropoietina, fondamentale per fronteggiare l’ anemia; i fattori della coagulazione, essenziali per i malati di emofilia; la dienneasi (DNAsi) attiva contro la fibrosi cistica; gli anticorpi monoclonali efficaci in oncologia e in altri contesti clinici.
Sono inoltre tantissimi i farmaci ricombinanti attualmente in fase di studio in ingegneria genetica.

VACCINO CONTRO EPATITE B, PERTOSSE E AIDS
Il primo vaccino ricombinante risale alla metà degli anni Ottanta, dopo che un frammento del DNA del virus responsabile dell’ epatite B venne inserito nel genoma del comunissimo lievito di birra.
A questo vaccino ne sono seguiti altri ugualmente efficaci, come quello per la pertosse. Da anni, inoltre, è in progetto un vaccino ricombinante contro l’ AIDS. Di recente alcuni scienziati americani hanno individuato una regione del DNA umano che determina la resistenza all’ infezione da HIV e appare quindi promettente per la messa a punto di un vaccino efficace.

I DUBBI SUI FARMACI BIOTECH
Come sempre accade nel caso di innovazioni tecnologiche che intervengono sui processi
biologici, accanto ai buoni risultati e alle grandi speranze sussistono alcune perplessità. In merito ai farmaci biotech, diversi farmacologi esprimono oggi un certo scetticismo, sollevando dubbi circa il fatto che possano davvero considerarsi privi di effetti negativi sulla salute dei pazienti e del tutto equivalenti alle sostanze originali. Ancora più problematica e dibattuta, sia per gli aspetti tecnici sia per gli aspetti etici, è la produzione di sostanze farmacologiche attraverso la modificazione genetica di animali e piante, attualmente praticata in via sperimentale. Le riserve in merito riguardano la complessità di questi organismi, che può comportare una maggiore imprevedibilità dei risultati, i quesiti concernenti il benessere degli animali coinvolti e l’ impossibilità di mantenere le procedure produttive confinate in laboratorio (come invece avviene con i batteri) per evitare la dispersione accidentale di materiale genetico.