Conferenza Asilomar sul DNA ricombinante - Asilomar Conference on Recombinant DNA - Wikipedia

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Paul Berg, uno dei principali ricercatori nel campo di tecnologia del DNA ricombinante, che successivamente ha condiviso il 1980 Premio Nobel per la Chimica con Walter Gilbert e Frederick Sanger, ha contribuito a organizzare la conferenza del 1975.

Il Conferenza Asilomar sul DNA ricombinante è stato un influente conferenza organizzato da Paul Berg[1] per discutere il potenziale rischi biologici e la regolamentazione di biotecnologia, tenutasi nel febbraio 1975 in un centro congressi a Asilomar State Beach.[2] Un gruppo di circa 140 professionisti (principalmente biologi, ma anche includendo avvocati e medici) ha partecipato alla conferenza per redigere linee guida volontarie per garantire la sicurezza di DNA ricombinante tecnologia. La conferenza ha anche posto la ricerca scientifica di più nel pubblico dominio e può essere vista come l'applicazione di una versione del principio precauzionale.

Gli effetti di queste linee guida si fanno ancora sentire attraverso l'industria della biotecnologia e la partecipazione del pubblico in generale al discorso scientifico.[3] A causa dei potenziali rischi per la sicurezza, gli scienziati di tutto il mondo avevano interrotto gli esperimenti utilizzando la tecnologia del DNA ricombinante, che prevedeva la combinazione di DNA di organismi diversi.[2][3] Dopo la definizione delle linee guida durante la conferenza, gli scienziati hanno continuato con la loro ricerca, che ha aumentato le conoscenze fondamentali sulla biologia e l'interesse del pubblico per ricerca biomedica.[4]

Background: tecnologia del DNA ricombinante

DNA ricombinante la tecnologia è nata come risultato dei progressi della biologia iniziati negli anni '50 e '60. Durante questi decenni, divenne più evidente una tradizione di fusione degli approcci strutturali, biochimici e informativi ai problemi centrali della genetica classica. Due concetti principali alla base di questa tradizione erano che i geni consistessero di DNA e che il DNA codificasse informazioni che determinarono i processi di replicazione e sintesi proteica. Questi concetti sono stati incorporati nel modello del DNA prodotto attraverso gli sforzi combinati di James Watson, Francis Crick, e Rosalind Franklin. Ulteriori ricerche sul modello Watson-Crick hanno prodotto progressi teorici che si sono riflessi in nuove capacità di manipolare il DNA.[5] Una di queste capacità era la tecnologia del DNA ricombinante.

Design sperimentale

Questa tecnologia prevede l'unione di DNA di specie diverse e il successivo inserimento del DNA ibrido in una cellula ospite. Uno dei primi individui a sviluppare la tecnologia del DNA ricombinante è stato un biochimico di Stanford di nome Paul Berg.[6] Nel suo progetto sperimentale nel 1974, ha scisso (tagliato in frammenti) il virus della scimmia SV40. Ha poi tagliato la doppia elica di un altro virus; un agente antibatterico noto come batteriofago lambda. Nella terza fase, ha fissato il DNA dell'SV40 al DNA del batteriofago lambda. La fase finale prevedeva il posizionamento del materiale genetico mutante in un ceppo di laboratorio del batterio E. coli. Quest'ultimo passaggio, tuttavia, non è stato completato nell'esperimento originale.[7]

Preoccupazioni iniziali di bio-sicurezza

Berg non ha completato il suo passaggio finale a causa delle suppliche di diversi colleghi investigatori che temevano i rischi biologici associati all'ultimo passaggio. L'SV40 era noto per causare lo sviluppo di tumori cancerosi nei topi. Inoltre, il batterio E. coli (sebbene non il ceppo utilizzato da Berg) abitava il tratto intestinale umano. Per questi motivi, gli altri ricercatori temevano che il passaggio finale avrebbe creato il DNA SV40 clonato che potrebbe fuoriuscire nell'ambiente e infettare i lavoratori di laboratorio. Questi lavoratori potrebbero quindi diventare vittime del cancro.[7]

La preoccupazione per questo potenziale rischio biologico, insieme ad altri, ha indotto un gruppo di importanti ricercatori a inviare una lettera al presidente del Accademia nazionale delle scienze (NAS). In questa lettera, gli chiedevano di nominare un comitato ad hoc per studiare le ramificazioni di biosicurezza di questa nuova tecnologia. Questo comitato, chiamato Committee on Recombinant DNA molecules of the National Academy of Science, U.S.A., tenutosi nel 1974, ha concluso che era necessaria una conferenza internazionale per risolvere il problema e che fino a quel momento gli scienziati avrebbero dovuto interrompere gli esperimenti che coinvolgono la tecnologia del DNA ricombinante.[8]

Conferenza Asilomar

Principi stabiliti

La conferenza Asilomar sul DNA ricombinante si è svolta presso il Centro Congressi Asilomar nella penisola di Monterey in California nel 1975. L'obiettivo principale della conferenza era affrontare i rischi biologici presentati dalla tecnologia del DNA ricombinante. Durante la conferenza, sono stati stabiliti i principi che guidano le raccomandazioni su come condurre esperimenti utilizzando questa tecnologia in modo sicuro. Il primo principio per affrontare i rischi potenziali era che il contenimento dovrebbe essere considerato una considerazione essenziale nella progettazione sperimentale. Un secondo principio era che l'efficacia del contenimento doveva corrispondere il più fedelmente possibile al rischio stimato.[9]

La conferenza ha anche suggerito l'uso di barriere biologiche per limitare la diffusione del DNA ricombinante. Tali barriere biologiche includevano ospiti batterici esigenti che non erano in grado di sopravvivere in ambienti naturali. Altre barriere erano vettori non trasmissibili e altrettanto esigenti (plasmidi, batteriofagi o altri virus) che erano in grado di crescere solo negli ospiti specificati.[10]

Oltre alle barriere biologiche, la conferenza ha sostenuto l'uso di fattori di sicurezza aggiuntivi. Uno di questi fattori di sicurezza era il contenimento fisico, esemplificato dall'uso di cappe o, ove applicabile, laboratori ad accesso limitato o a pressione negativa. Un altro fattore è stata la stretta aderenza a buone pratiche microbiologiche, che limiterebbero la fuoriuscita di organismi dalla situazione sperimentale. Inoltre, l'istruzione e la formazione di tutto il personale coinvolto negli esperimenti sarebbero essenziali per misure di contenimento efficaci.[10]

Raccomandazioni fornite

La Conferenza Asilomar ha anche fornito raccomandazioni per abbinare i tipi di contenimento necessari per diversi tipi di esperimenti. Queste raccomandazioni erano basate sui diversi livelli di rischio associati all'esperimento, che richiederebbero diversi livelli di contenimento. Questi livelli erano a rischio minimo, basso, moderato e alto. Il livello di contenimento minimo di rischio era inteso per esperimenti in cui i rischi biologici potevano essere valutati accuratamente e si prevedeva che fossero minimi. Il contenimento a basso rischio era appropriato per esperimenti che hanno generato nuovi biotipi, ma dove le informazioni disponibili indicavano che il DNA ricombinante non poteva né alterare in modo apprezzabile il comportamento ecologico della specie ricevente, aumentare significativamente la sua patogenicità o prevenire trattamenti efficaci di eventuali infezioni risultanti. Il livello di contenimento moderato era inteso per esperimenti in cui esisteva una probabilità di generare un agente con un potenziale significativo di patogenicità o perturbazione ecologica. Il contenimento ad alto rischio era inteso per esperimenti in cui il potenziale di distruzione ecologica o patogenicità dell'organismo modificato poteva essere grave e quindi rappresentare un grave rischio biologico per il personale di laboratorio o per il pubblico. Questi livelli di contenimento, insieme alle misure di sicurezza precedentemente menzionate, hanno costituito la base per le linee guida utilizzate dagli investigatori in futuri esperimenti che hanno coinvolto la costruzione e la propagazione di molecole di DNA ricombinante utilizzando DNA da procarioti, batteriofagi e altro plasmidi, virus animali e eucarioti.[10]

Raccomandazioni applicate agli esperimenti

Per procarioti, batteriofagi e altri plasmidi, è stato possibile eseguire esperimenti in strutture di contenimento a rischio minimo quando la costruzione di molecole di DNA ricombinante e la loro propagazione coinvolgevano agenti procarioti noti per lo scambio di informazioni genetiche in modo naturale.[11] Per gli esperimenti che coinvolgono la creazione e la propagazione di molecole di DNA ricombinante da DNA di specie che normalmente non scambiavano informazioni genetiche e non generavano nuovi biotipi, gli esperimenti dovevano essere eseguiti almeno in una struttura di contenimento a basso rischio. Se l'esperimento aumentava la patogenicità delle specie riceventi o portava a nuove vie metaboliche nelle specie, dovevano essere utilizzate strutture di contenimento a rischio moderato o ad alto rischio. Negli esperimenti in cui è stata estesa la gamma di resistenza di patogeni umani stabiliti ad antibiotici o disinfettanti terapeuticamente utili, gli esperimenti dovevano essere condotti solo in strutture di contenimento a rischio moderato o ad alto rischio.[12]

Quando si lavora con virus animali, gli esperimenti che hanno coinvolto il collegamento di genomi virali o segmenti del genoma a vettori procariotici e la loro propagazione nelle cellule procariotiche dovevano essere condotti solo con sistemi vettore-ospite che avevano dimostrato capacità di crescita limitate al di fuori del laboratorio e in moderato contenimento del rischio strutture. Con la disponibilità di sistemi vettore-host più sicuri, tali esperimenti potrebbero essere eseguiti in strutture a basso rischio. Negli esperimenti progettati per introdurre o propagare DNA da agenti non virali o altri agenti a basso rischio in cellule animali, solo il DNA animale a basso rischio poteva essere utilizzato come vettori e le manipolazioni dovevano essere limitate a strutture di contenimento a rischio moderato.[12]

Con gli eucarioti, i tentativi di clonare segmenti di DNA utilizzando la tecnologia del DNA ricombinante da genomi di vertebrati a sangue caldo dovevano essere eseguiti solo con sistemi vettore-ospite che avevano capacità di crescita dimostrabilmente limitate al di fuori del laboratorio e in una struttura di contenimento a rischio moderato. Questo perché potenzialmente contenevano genomi virali criptici potenzialmente patogeni per l'uomo. Tuttavia, a meno che l'organismo non produca un prodotto pericoloso, i DNA ricombinanti di vertebrati a sangue freddo e tutti gli altri eucarioti inferiori potrebbero essere costruiti e propagati con il sistema vettore-ospite più sicuro disponibile in strutture di contenimento a basso rischio. Inoltre, il DNA purificato da qualsiasi fonte che ha svolto funzioni note ed è stato giudicato non tossico potrebbe essere clonato con vettori disponibili in strutture di contenimento a basso rischio.[12]

Esperimenti vietati

Oltre a regolare gli esperimenti condotti, le linee guida vietavano anche l'esecuzione di altri esperimenti. Uno di questi esperimenti è stata la clonazione di DNA ricombinanti derivati ​​da organismi altamente patogeni. Inoltre, le linee guida non consentivano né la clonazione di geni contenenti tossine di DNA, né esperimenti su larga scala che utilizzassero DNA ricombinante in grado di realizzare prodotti potenzialmente dannosi per l'uomo, gli animali o le piante. Questi esperimenti furono vietati perché i potenziali rischi biologici non potevano essere contenuti dalle precauzioni di sicurezza allora in vigore.[12]

Scienza e pubblico in generale

I partecipanti alla Conferenza Asilomar si sono anche sforzati di portare la scienza nel dominio del grande pubblico, con una possibile motivazione Scandalo Watergate. Lo scandalo è il risultato di un'irruzione pasticciata presso l'hotel Watergate, che fungeva da quartier generale del Comitato Nazionale Democratico nel 1972. Due anni dopo il furto, furono scoperte prove registrate che indicavano che il presidente Nixon aveva discusso di un insabbiamento una settimana dopo. . Tre giorni dopo l'uscita del nastro, Nixon si è dimesso dal suo ufficio presidenziale. Questo evento ha focalizzato l'attenzione della nazione sul problema della segretezza del governo che promuove comportamenti illegali e immorali ed è stato suggerito dallo scienziato politico Ira H. Carmen che questo ha motivato gli scienziati della Conferenza Asilomar a portare la scienza agli occhi del pubblico per garantire che non sarebbe accusato di insabbiamento.[13] Inoltre, secondo il Dr. Berg e il Dr. Singer, essendo schietti, gli scienziati hanno evitato una legislazione restrittiva a causa dello sviluppo di un consenso su come dovevano condurre la loro ricerca.[14]

Portare la scienza agli occhi del pubblico ha coinciso anche con il rapido tasso con cui la tecnologia del DNA ricombinante è entrata nel mondo industriale. A causa delle applicazioni pratiche della tecnologia, i finanziamenti per la ricerca che la utilizzavano hanno iniziato a venire più dal settore privato e meno dal settore pubblico. Inoltre, molti biologi molecolari che una volta si limitavano al mondo accademico, hanno sviluppato legami con l'industria privata come proprietari di azioni, dirigenti aziendali e consulenti.[15] Ciò ha portato alla creazione di un'industria biotecnologica, sebbene durante questo periodo si svolgano dibattiti pubblici sui rischi del DNA ricombinante.[16] Questi dibattiti furono alla fine conquistati dagli scienziati che affermarono che i rischi erano esagerati e che la ricerca poteva essere condotta in sicurezza.[17] Tale è stato visto nel rapporto Ascot, trovato nel registro federale nel marzo 1978. Questo rapporto ha sottolineato che i rischi del DNA ricombinante per la comunità in generale erano piccoli al punto che non avevano alcuna conseguenza pratica per il pubblico in generale.[18] Per questo motivo, insieme alle elevate pressioni economiche per lo sviluppo industriale e a un ambiente politico più favorevole che esisteva dopo il 1979, la ricerca e l'industria basate sul DNA ricombinante hanno continuato ad espandersi.[16]

Significato della conferenza

Anni dopo la conferenza, le persone gli attribuirono una grande importanza. Secondo Paul Berg e Maxine Singer nel 1995, la conferenza ha segnato l'inizio di un'era eccezionale sia per la scienza che per il dibattito pubblico sulla politica scientifica. Le linee guida ideate dalla conferenza hanno consentito agli scienziati di condurre esperimenti con la tecnologia del DNA ricombinante, che nel 1995 dominava la ricerca biologica. Questa ricerca, a sua volta, ha aumentato le conoscenze sui processi vitali fondamentali, come il ciclo cellulare. Inoltre, la conferenza, insieme ai dibattiti pubblici sul DNA ricombinante, ha aumentato l'interesse del pubblico per la ricerca biomedica e la genetica molecolare. Per questo motivo, nel 1995, la genetica e il suo vocabolario erano diventati parte della stampa quotidiana e dei notiziari televisivi. Ciò, a sua volta, ha stimolato un dibattito pubblico informato su alcune delle questioni sociali, politiche e ambientali emerse dalla medicina genetica e dall'uso di piante geneticamente modificate in agricoltura. Un altro risultato significativo della conferenza è stato il precedente stabilito su come rispondere ai cambiamenti nella conoscenza scientifica. Secondo la conferenza, la risposta adeguata alla nuova conoscenza scientifica è stata quella di sviluppare linee guida che regolassero come regolarla.[14]

Guarda anche

Note e riferimenti

  1. ^ "Primo DNA ricombinante." Il progetto genoma umano. http://www.genome.gov/25520302 accesso 12 novembre 2006
  2. ^ un b Paul Berg, David Baltimore, Sydney Brenner, Richard O. Roblin III, e Maxine F. Singer. "Dichiarazione di sintesi della Conferenza Asilomar sulle molecole di DNA ricombinante". Proc. Natl. Acad. Sci. Vol. 72, n. 6, pp. 1981-1984, (giugno 1975): 1981.
  3. ^ un b Paul Berg e Maxine F. Singer. “La controversia sul DNA ricombinante: vent'anni dopo”. Proc. Natl. Acad. Sci. Vol 92, pp.9011-9013, (settembre 1995): 9011.
  4. ^ Berg e Singer (1995), pagg. 9011-12
  5. ^ Susan Wright. "Tecnologia del DNA ricombinante e sua trasformazione sociale, 1972-1982". Osiride, 2a serie, vol. 2 (1986): 305
  6. ^ Paul Berg e Maxine F. Singer. “La controversia sul DNA ricombinante: vent'anni dopo”. Proc. Natl. Acad. Sci. Vol 92, pp. 9011-9013, (settembre 1995)
  7. ^ un b Carmen, Ira H. Clonazione e costituzione: un'indagine sul processo decisionale governativo e sulla sperimentazione genetica. (Madison: University of Wisconsin Press, 1985) pp. 61-62.
  8. ^ Carmen, Ira H. Clonazione e costituzione: un'indagine sul processo decisionale governativo e sulla sperimentazione genetica. (Madison: University of Wisconsin Press, 1985)
  9. ^ Paul Berg, David Baltimore, Sydney Brenner, Richard O. Roblin III, e Maxine F. Singer. "Dichiarazione di sintesi della Conferenza Asilomar sulle molecole di DNA ricombinante". Proc. Natl. Acad. Sci. Vol. 72, n. 6, pp. 1981-1984, (giugno 1975)
  10. ^ un b c Berg et al. (1975), p. 1982
  11. ^ Berg et al. (1975), pagg. 1982-83
  12. ^ un b c d Berg et al. (1975), p. 1983
  13. ^ Fred Smoller. "Watergate Revisited." PS: Scienze politiche e politica, Vol. 25, n. 2 (giugno 1992): 225; e Carmen, Clonazione e Costituzione, p. 63
  14. ^ un b Berg e Singer (1995), p. 9012
  15. ^ Wright, "Tecnologia del DNA ricombinante e sua trasformazione sociale", p. 303
  16. ^ un b Wright, "Tecnologia del DNA ricombinante e sua trasformazione sociale", p. 360
  17. ^ Susan Wright. “Biologia molecolare o politica molecolare? La produzione del consenso scientifico sui rischi della tecnologia del DNA ricombinante ". Studi sociali della scienza, Vol. 16, n. 4 (novembre 1986). pagg. 595-96.
  18. ^ Wright, "Molecular Biology or Molecular Politics?", P. 612.

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