Fiducia e certezza nella scienza

Presentazione sul tema: "Fiducia e certezza nella scienza"— Transcript della presentazione:

1 Fiducia e certezza nella scienza
Cosa veramente è naturale? “Mi sembra che tutte le scienze che non nascono dall'esperienza, madre di ogni certezza, siano vane e piene di errori” Leonardo Da Vinci ( )

2 City

3 La produzione degli OGM, vere e proprie “chimere” tecnologiche, costituisce un evento del tutto nuovo, letteralmente “sovversivo” nei confronti del sistema della natura… …introdurre, nel corredo genico (genoma) di un organismo, geni estranei provenienti da specie non imparentate con quella del ricevente (…), comporta un fatto qualitativamente diverso e anomalo rispetto ai classici incroci e non ha alcun termine di raffronto con qualsiasi processo evolutivo realizzatosi fino ad oggi… Di chi fidarsi? Coloro che pubblicano sulle riviste scientifiche nel campo della Biologia molecolare e del miglioramento genetico. (ricerca per parole chiave o autori)

4 Due posizioni in contraddizione
“ L’aggiunta di geni nuovi o differenti negli organismi per mezzo delle tecniche del DNA ricombinante non comporta di per sé rischi nuovi o più elevati rispetto alle modificazioni di organismi con metodi più tradizionali…”. ( Dichiarazione sottoscritta da >3200 scienziati (traduzione ufficiale) “Genetic engineering is fundamentally different from breeding“, “Breeding never introduces genes that are foreign to the species”, “Breeding does not involve any artificial manipulation of the genes“ decl.htm, L’ingegneria genetica è fondamentalmente diversa dal miglioramento genetico tradizionale (breeding)”, “Il breeding non introduce mai geni estranei alla specie”, “Il breeding non comporta alcuna manipolazione artificiale dei geni” (traduzione non ufficiale di una Dichiarazione di “scienziati” contro le Biotecnologie agrarie)

5 Giuseppe Rotilio “Nel sud est asiatico, dal Bangladesh alla Cina meridionale, il riso, che rappresenta l’alimento principale di quelle popolazioni e che, proprio per il modo in cui e` coltivato e` molto povero di nutrienti (al contrario del grano, che nel passato ha rappresentato uno dei fattori della superiorita` fisica degli europei), viene arricchito transgeneticamente con nutrienti importanti come vitamine e ferro. Si tratta di un fenomeno non arrestabile; mi pare di aver letto che l’80 per cento degli alimenti prodotti in Cina subisce questo trattamento. Il pericolo puo` riguardare lo stabilirsi in quelle regioni di monocolture, monovarieta` estremamente forti e resistenti.” Anche se è uno scienziato di un certo rango nel suo settore (metalli pesanti e stress ossidativi), sulle biotecnologie agrarie brilla, ma per ignoranza ed incompetenza...

6 Gianni Tamino “C'è anche un problema di impatto diretto delle manipolazioni genetiche in agricoltura, per quanto riguarda ambiente e salute. Quando noi abbiamo l'utilizzo di piante e animali transgenici immessi nell'ambiente naturale, il processo è irreversibile e non controllabile, come avviene in ambiente confinato. Noi non siamo ancora in grado di prevedere che cosa succederà all'ambiente inserendo piante ed animali transgenici, sapendo però benissimo che questa piante e questi animali possono riprodursi senza controllo umano e trasferire il carattere in direzioni non prevedibili e non volute. In questa evenienza si determinerebbe una forma di inquinamento genetico di un carattere che non ha nulla a che vedere con gli equilibri ambientali e che può avere effetti sconvenienti. In altre parole questo mette in pericolo la biodiversità del pianeta, che è la vera ricchezza del pianeta, come dicono le conoscenze sia dei biologi, sia degli economisti.” Come scienziato è assente dal L’incompetenza palese.

7 Qual’è il contenuto della biotecnologia? Chi parla con autorità?
Problema frequente di conflitti tra scienziati in opposizione tra loro eppure apparentemente entrambi credibili  chi non ha strumenti per capire la controversia e non sa distinguere chi è veramente credibile Non necessariamente è quello con la miglior parlantina ad aver ragione! Vogliamo verificare la prima delle due condizioni per l’affidabilità del testimone (“sa ciò di cui parla”).

8 Il contenuto delle biotecnologie
Tautologia: la biotecnologia è quella cosa (scienza) di cui si occupano i biotecnologi Chi è il biotecnologo (scienziato)? Chi ha autorità nel campo specifico? Fonti “normative” della biotecnologia sono i libri di testo Questi sono la sintesi di numerose pubblicazioni scientifiche Come faccio a trovare queste pubblicazioni? Come faccio a capirle? Come funziona la ricerca? Cosa produce?  pubblicazione (scientifica), brevetto, rapporto...

9 Come si trovano articoli scientifici?

10 ISI Web of Knowledge

11 E’ possibile interrogare la banca dati con nomi di autori o parole
Banca dati ad accesso libero per le pubblicazioni di biologia-medicina

12 E’ possibile interrogare con nomi di autori o parole
Numero totale di articoli per “Veronesi U.” Autori del secondo articolo Abstract disponibile Per il libero accesso e l’ampia copertura, medline è di gran lunga la più usata

13 Articolo standard Che rivista? CHI? ABSTRACT (RIASSUNTO)
Corresponding author DOVE LAVORANO? ABSTRACT (RIASSUNTO)

14 La bravura/credibilità di uno scienziato è testimoniata:
pubblica nel campo specifico? (Quali riviste? Che tipo di articoli? Sono originali?) gli esperimenti sono riproducibili? (casi famosi di esperimenti non riprodotti o falsificati: pochi ma buoni…) Ad es. la ricerca con “Ames BN” recupera più di 300 pubblicazioni (prevalentemente nel campo della tossicologia/cancerogenesi). Attenzione ai falsi positivi (omonimia) e ai falsi negativi (assenza dalla banca dati) Per un giudizio completo occorre entrare nel merito della singola pubblicazione (che può essere molto complicato)  come verificare la solidità di un lavoro/autore?

15 Dove: esistono riviste molto prestigiose (Nature, Science, Cell, Plant Cell, EMBO J., …) (non necessariamente infallibili!) …. e riviste sconosciute che pochissimi leggono. Un indice approssimativo dell’importanza della rivista è dato dalla diffusione e dall’Impact Factor (IF). Un buon IF non garantisce però la qualità della singola pubblicazione. Esistono tabelle con gli IF aggiornate ogni anno. Non è corretto paragonare Impact Factor di ambiti diversi perché alcuni ambiti come medicina hanno molte riviste con un IF altissimo (>20) essendoci molti lettori potenziali. Altri ambiti (es. Biologia vegetale) hanno pochi giornali e un IF di 5 è già ottimo. E’ sensato paragonare giornali usando l’IF solo all’interno della stessa area disciplinare

16 Alcuni dei 130 giornali nell’area “Biologia delle piante”

17 + 9 accademie (nazionali o internazionali) delle scienze*.
E' possibile ingannare qualcuno per sempre. E‘ possibile ingannare tutti per un po. Non è possibile ingannare tutti per sempre. (Abraham Lincoln) La stragrande maggioranza degli scienziati competenti sostiene che gli OGM in commercio sono sani quanto quelli convenzionali e in alcuni casi sono meglio, per noi e per l’ambiente. Tutte le maggiori società scientifiche nei settori pertinenti si sono espresse chiaramente, mentre nessuna ha espresso pareri diversi. + 9 accademie (nazionali o internazionali) delle scienze*. + In Italia le società scientifiche nazionali hanno sottoscritto due documenti sulla questione. * Accademie di: USA, Brasile, Cina, India, Germania, Inghilterra, Messico, Francia, Italia, Terzo Mondo, Accademia Pontificia delle Scienze, ad es.

18 Numero e distribuzione degli agenti chimici nei vari usi
Con l’esplodere della chimica di sintesi nella seconda metà del secolo appena passato, si incominciò ad avere timore per il gran numero e quantità di sostanze nuove che venivano introdotte nell’ambiente e nell’alimentazione Numero e distribuzione degli agenti chimici nei vari usi Tipo di uso n. % 1 Agenti chimici vari 50,000 79 2 Principi attivi presenti nei fitofarmaci 1500 3 Principi attivi presenti nei medicinali 4000 7 4 Composti usati come formulanti 2000 5 Additivi alimentari 2500 6 Cosmetici 3000 TOTALE 63,000 100 Dati fine anni 80

19 Quei numeri suscitavano paura perché si aveva evidenza di correlazione tra cancro e mutazioni (il 90% dei mutageni sono anche cancerogeni) Come si fa a dire se una sostanza è tossica? Test tossicologici: tossicità acuta o cronica, per ingestione, contatto, inalazione… Un test molto utile per identificare una classe di sostanze molto pericolose (i mutageni) è stato inventato dal prof. Bruce Ames più di 30 anni fa.

20 Il test (detto anche della salmonella) è semplice, veloce, efficace (non perfetto!), a basso prezzo e facile da eseguire Si basa sul recupero di funzionalità di geni di Salmonella necessari per la sintesi dell’istidina (un aminoacido). Vi sono diverse varianti del ceppo di Salmonella in cui i geni hanno cause diverse per la mancata funzionalità. Ciascuna variante possiede una diversa sensibilità ai vari tipi di mutazione (e quindi ai vari tipi di mutageno). * TA100 è sensibile alla reversione per sostituzione di basi * TA1535 e TA1538 sono sensibili alla reversione per frameshift (introduzione di una diversa fase di lettura del gene) e quindi alle inserzioni o delezioni

21 Risultato del test di Ames su EMS e MMS (mutageni diretti)
Control is the sense of biology!

22 Risultato di un test di Ames su Ciclofosfamide (mutageno indiretto) con e senza attivazione microsomale (aggiunta estratto S9)

23  La mutagenicità (tossicità) di una particolare sostanza non è più una cosa assoluta e intrinseca per la sostanza stessa. I mutageni indiretti vengono rivelati solo in presenza dell’estratto di fegato di ratto (frazione microsomale che contiene enzimi attivanti (e.g. Citocromi P450) Test di Cancerogenicità: test di tossicità cronica Durata 2 anni, eseguito in genere per ingestione a dosi sotto la MTD (Massima Dose Tollerata, dose che non causa decremento ponderale). Alla fine dei due anni si sacrificano gli animali e si esamina se il numero di tumori è più alto rispetto al gruppo di controllo

24 Sostanze positive al test di cancerogenesi
Fraz. % Composti sintetici esaminati in ratto e topo 271/451 60 Il 60 % dei composti sintetici risultano cancerogeni nei test ad alta dose in topo e ratto Composti naturali esaminati in ratto e topo 79/139 57 Composti esaminati almeno in ratto o topo 702/1348 52 Composti nel caffè tostato 21/30 70 Il 57 % dei composti naturali risultano cancerogeni nei test ad alta dose in topo e ratto

25 Alcuni esempi di sostanze naturali che risultano positive al test di cancerogenicità
Estragol: presente nel basilico e quindi nel pesto H2C CH CH2 N S Isotiocianato di allile: presente in cavolo cavolfiore, mostarda, rafano…

26 Questi composti carcinogeni sono presenti in:
Tabella 2 - elenco di alcuni pesticidi naturali che sono carcerogeni nei roditori (escluse tossine fungine): acetaldeide, metilformilidrazone, allil isotiocianato, idrocloruro di arecolina, benzaldeide, acetato di benzile, acido caffeico, catecolo, cumarina, aldeide crotonica, acrilato di etile, esanale, metil formilidrazina, idrochinone, D-limonene, 8-metossipsoralene La pubblicazione Bruce N. Ames and Lois Swirsky Gold (2000) Paracelsus to parascience: the environmental cancer distraction. Mutation Research 447: 3-13, contiene tutti i dati. Questi composti carcinogeni sono presenti in: aglio, albicocca, ananas, aneto, anice, anice stellata, arancia, assenzio, banana, basilico, bietola, broccoli, cacao, caffè, cannella, cardamomo, carota, cavolfiore, cavolini di Bruxelles, cavolo, chiodi di garofano, ciliege, cipolla, coriandolo, cumino, curcuma, dragoncello, finocchio, funghi eduli, guava, indivia, lampone, lattuga, lenticchie, limetta, liquerizia, macis, maggiorana, mais, mango, mela, melanzana, melone cantalupo, melone retato, menta, miele, mostarda, noce moscata, paprica, pastinaca, patata, pepe della Giamaica, pepe nero, peperoncino, pere, pero delle indie, pesche, piccante, pimento, piselli, pomodoro, pompelmo, prezzemolo, prugne, rabarbaro, rafano, rapa, ravanello, ravizzone, rosmarino, rutabaga, salvia, santoreggia, sedano, sesamo, soia, tè, tè di consolida, timo, uva, uva sultanina…

27 Ammesso che i pesticidi siano casa di cancro, dovremmo prima preoccuparci di quelli che sono più abbondanti nella dieta, per cui ci dobbiamo porre la domanda: Quanto ne mangiamo ogni giorno di pesticidi naturali e quanto di sintetici? Ogni giorno ingeriamo circa 1,5 g di pesticidi naturali. Altri 2 g di sostanze sempre classificabili come pesticidi sono prodotte durante la cottura dei cibi per un totale di 3,5 g al giorno (e varie migliaia di composti chimici diversi). Ingeriamo circa 0,09 mg al giorno dei 200 pesticidi sintetici più abbondanti Il 99,99% dei pesticidi che mangiamo sono di origine naturale e solo lo 0,01% è di origine sintetica

28 Esempi di tossicità (LD50)
Erbicidi di bassa tossicità LD50 mg/kg (ratto/topo) * Glyphosate >10.000 * Aspirina * Solfato di rame * Caffeina * 2,4D + non sono erbicidi, ma sono mostrati come paragone

29 Naturale = buono di per sé ?
1a conclusione: l’esperienza ci suggerisce di non preoccuparci di queste sostanze naturali (se fossero veramente cancerogeni saremmo morti da tempo…) 2a conclusione: i dati sulla tossicità ottenuti ad alta concentrazione non vanno estrapolati alle concentrazioni basse a cui siamo esposti Naturale = buono di per sé ? Sintetico = cattivo di per sé ? L’evidenza scientifica non supporta la nozione che i composti sintetici siano intrinsecamente più pericolosi di quelli naturali

30 Interpretazione biologica
La somministrazione intorno ai valori della MTD induce morte cellulare in maniera massiccia. TESI di Ames: se un composto è mitogenico (induce divisione cellulare) allora probabilmente è un cancerogeno nei roditori. Questo perché i tassi di danno al DNA endogeni (dovuti a fattori intrinseci e sempre presenti) sono ENORMI Hits on DNA / cell / day a causa di specie ossidanti endogene: 105 rat 104 uomo. E’ difficile immaginare che i cancerogeni aumentino il danno al DNA; è piuttosto plausibile che aumentino la mitogenesi che è MUTAGENICA in vari modi.

31 Non solo la natura non è buona di per sè…
…ma è stata storicamente la sorgente di un gran numero di veleni, farmaci, principi attivi… Segale contaminata dal fungo Claviceps purpurea

32 Discernimento! (vagliate tutto, trattenete il valore e…)
CH3COOH Aspirina (acido acetil salicilico) Acido salicilico: era stato scoperto indipendentemente dagli abitanti del vecchio e nuovo mondo che la corteccia del salice conteneva un rimedio efficace contro dolori e febbre. Il composto è stato successivamente identificato (isolato o inventato?) come l’acido salicilico da Raffaele Piria nel 18??. Nel 1897, Friedrich Bayer (o Felix Hoffman) sintetizza per acetilazione dell’acido salicilico un analogo (l’aspirina) che è efficace come l’acido salicilico dal punto di vista terapeutico senza però possedere gli effetti collaterali negativi di quest’ultimo.

33 Rifiutare questo discernimento comporta rischi?
Ricerca su Medline usando come parole chiave: “Herbal remedy” oppure “Herbal kidney failure” Un prodotto di erboristeria cinese ha causato migliaia (?) di casi di nefropatia, richiedendo trapianto di reni in diversi casi e alcune decine di casi di tumore (es. uretere) i rimedi di erboristeria possono essere estremamente pericolosi perché sono meno controllati dei prodotti farmaceutici convenzionali. Accettare il discernimento basato sulla scienza comporta dei rischi? Sicuramente sì, ma sono in genere decisamente più limitati rispetto a quelli che si corrono in assenza della scienza