Analisi degli OGM negli alimenti - Appunti

Analisi OGM in alimenti

Prof. S. Cassanelli

Questa prima slide dice qual è la situazione in Europa per quanto riguarda la percezione degli OGM e come mai l’analisi degli alimenti che contengono OGM è oggigiorno sotto attenta osservazione. Da un semplice sondaggio fatto dall'ufficio di statistica della Commissione Europea si vede che, per quanto riguarda gli OGM, hanno chiesto se un OGM con BT migliorerà lo stile di vita nei prossimi 20 anni, il 41% diceva di sì. Comunque, questo per dire che la percezione degli OGM era moralmente accettata finché stavano nel campo biomedico o nel campo della trasformazione di batteri. Non era così critica l’impiego di OGM quando si parlava di transgenesi semplicemente per introdurre fattori di resistenza agli insetti; diventava totalmente inaccettabile quando si parlava di ingegnerizzare piante o organismi viventi destinati all’alimentazione umana o animale.

Si vede come in Europa la percezione degli OGM è abbastanza critica solo nell’ambito del campo alimentare e anche per questo motivo i legislatori sono stati costretti a intervenire e introdurre tutta una serie di normative per tracciare e identificare la presenza di OGM negli alimenti. Gli OGM sono stati introdotti negli anni '70, miglioramenti stress biotici, abiotici, migliorare caratteristiche nutrizionali, ecc. Tuttavia, al contrario delle normali tecniche di miglioramento genetico basate sull’incrocio, purtroppo tutti questi miglioramenti ‘artificiali’ sono sottoposti a un rigido controllo normativo. Un OGM non può essere introdotto all’interno del mercato europeo se non è stato autorizzato sulla base di una determinata procedura che vedremo in modo superficiale, soprattutto vedremo cosa compete a noi come analisti, e questa procedura di autorizzazione è basata sulla valutazione scientifica di rischi sanitari e ambientali che questi GMO comportano.

Legislazione e normative sugli OGM

La prima legislazione che governava l’immissione e la produzione degli OGM risale ai primi anni '90 e aveva come obiettivo contenere eventuali rischi sanitari e ambientali, ma anche assicurare tutto il commercio di questi prodotti che hanno anche un costo di sviluppo. In particolare, la legislazione europea va a interessarsi di alcuni aspetti inerenti al rilascio ambientale di GMO, le procedure di importazione e produzione, ma soprattutto quello che ci interessa è l’etichettatura, la stabilità e la valutazione dei rischi. Naturalmente, essendo una legislazione a livello europeo, il legislatore europeo è dovuto scendere a compromessi anche perché la percezione degli OGM varia molto tra sud e nord Europa, ma soprattutto è dovuta anche adeguarsi a quello che è lo sviluppo delle tecniche che servono a produrre gli OGM, ma che servono anche che vengono utilizzate per identificarli.

La prima direttiva è quella degli anni '90, la numero 420, e riguardava il primo tentativo di definire cosa si intendeva per OGM. Questo tentativo di regolamentazione riguardava soprattutto quegli OGM che erano stati prodotti a scopo di ricerca di base industriale e che almeno inizialmente prevedevano un utilizzo solamente di virus e batteri. Successivamente, hanno dovuto anche adeguarsi alle tecniche di trasformazione degli organismi superiori: piante e animali. E come primo aspetto, lui regolamentava solo le modalità di immissione nell’ambiente, quindi non diceva nulla per la detection, nulla sulla determinazione dei rischi. Questa è una classica domanda di esame: che cosa è un OGM? Ai tempi di questa direttiva, un microrganismo geneticamente modificato è un'entità microbiologica cellulare o subcellulare capace di replicarsi. All’inizio, questo riguardava solo i microrganismi (batteri e virus); poi si è estesa. Nell’ambito di questa definizione viene anche definito cosa è una modificazione genetica e le tecniche vengono allegate all’allegato A di questa normativa. Vengono anche elencate le tecniche accettate, cioè non rendono l’organismo OGM.

Queste tecniche di modificazione genetica sono tecniche che utilizzano sistemi vettore; il materiale deve essere ereditabile, sono tecniche di trasformazione OGM: tecniche di fusione cellulare, ibridazione. Quindi abbastanza generico, comunque sostanzialmente tutte le volte che si prende del DNA dello stesso organismo o di organismi diversi e lo si manipola all’esterno e lo si rimette dentro questo diventa un OGM se il carattere è stabile. Non tutte le tecniche fanno sì che il prodotto finito biologico possa essere definito OGM. Ovviamente sono fecondazione in vitro, coniugazione, traduzione, trasformazione (processi biologici di ricombinazione naturale), induzione della poliploidia anche con le radiazioni.

Esclusioni e autorizzazioni

Tecniche di modificazioni genetiche che devono essere escluse dalla direttiva, se non comporta il ricorso di OGM come organismi riceventi o parentali come mutagenesi, mutazioni, fusione di due cellule animali oppure fusione cellulare comprese i protoplasti non sono considerate tecniche OGM. Sotto questa direttiva sono stati autorizzati tutta una serie di prodotti transgenici fino al marzo 2001, in cui questa direttiva è stata sostituita da un'altra direttiva. Sotto questa direttiva sono stati autorizzati una serie di prodotti e l’elenco si trova sul sito della sicurezza alimentare. Alcuni sono stati autorizzati solo alla commercializzazione, ma non alla coltivazione.

Alla fine degli anni '90, le tecniche di trasformazione basate sulla PCR sono mature, succede che c’è un grosso sviluppo di nuovi OGM, si introducono nuove tecniche di produzione di questi OGM e ovviamente queste iniziano a essere introdotti sul mercato. Allora il legislatore sente di fargli fronte e emenda la precedente normativa con un regolamento che resta la base del regolamento comunitario. Questo regolamento disciplina l’immissione nel mercato comunitario di nuovi prodotti e nuovi ingredienti alimentari. Stavolta, se prima si parlava solo di microrganismi, sotto questa legislazione ricadono un sacco di altre cose: alimenti e ingredienti contenenti o costituenti OGM, o ingredienti addirittura prodotti da OGM. Prima era necessario andare a verificare la presenza solo dell’organismo, cioè se in uno yogurt c’erano dei batteri lattici dovevi dimostrare che quei batteri lattici non erano OGM. Adesso, se uso dei batteri lattici per produrre lattosio, devo dimostrare che in quel lattosio non ci sono più GMO o non ci sono proteine che non ci sarebbero nel lattosio prodotto da batteri lattici non modificati geneticamente.

Poi, in generale, tutti i prodotti o ingredienti che contengono una minima frazione di un ingrediente proveniente da un OGM che non è equivalente né sufficientemente simile al prodotto di riferimento e il produttore lo deve dimostrare attraverso analisi biochimiche, chimico-fisiche. Ancora una cosa: prodotti o ingredienti alimentari costituiti o isolati a partire da microrganismi, funghi o alghe, anche questo: prodotti e ingredienti alimentari sottoposti a un processo di produzione non generalmente utilizzato per le quali tale processo comporti nella composizione e nella struttura una modificazione rispetto al prodotto ottenuto con tecniche tradizionali, perché sostanzialmente cominciavano a essere utilizzati per la produzione industriale degli enzimi che venivano modificati geneticamente.

Allora, a quel punto, i prodotti che venivano ottenuti tramite questi enzimi, se una volta erano completamente fuori da ogni tipo di controllo legislativo, adesso devi dimostrare che il prodotto che ottieni con questo nuovo principio attivo sia equivalente a quello ‘naturale’ dal punto di vista chimico-fisico analitico, altrimenti non veniva autorizzato. Poi, anche lì, il principio di equivalenza dell’analitico, c’erano dei problemi: il fatto che avesse un pH di 6,5 invece di 5,5 era equivalente oppure no? Ad esempio, di produceva una pasta con una proteina del glutine leggermente diversa con una mobilità elettroforetica leggermente diversa è equivalente o no? Il legislatore non poteva scendere nel caso specifico; è chiaro che questi tipi di controlli venivano svolti da vari enti e poi per gli OGM vedremo chi sono. Il regolamento comunitario 258 aveva come principio cardine quello di evitare i rischi sanitari e soprattutto quella dell’induzione in errore, cioè sostanzialmente doveva avvertire se il prodotto alimentare che era stato ottenuto con qualche procedimento che coinvolgeva un OGM o OGM derivato doveva risultare da qualche parte. Non si poteva semplicemente scrivere yogurt, ma si doveva scrivere per forza yogurt ottenuto con ceppo x numero x. Ovviamente il consumatore manco ci guardava, però il legislatore lo imponeva. Attenzione, non compariva ancora OGM.

Adeguamenti e nuove normative

Dal nostro punto di vista, sostanzialmente sono stati introdotti rispetto alla normativa precedente dei nuovi OGM nella lista sugli OGM legalizzati e la lista ha un suo sito. Siccome questa normativa è ancora valida, man mano vengono aggiunti OGM, questa viene aggiornata e fino al 2001 si doveva dimostrare il principio di equivalenza e i produttori omettevano qualche cosa. Poi vedremo vengono introdotti vari obblighi.

Uno dei fattori chiave per determinare la pubblicazione pubblica da organismi derivati da OGM comincia a essere l’opinione pubblica. Naturalmente, il consumatore vuole poter scegliere un organismo OGM e uno non OGM, non mi interessa se è equivalente, quindi dovete scrivere che è equivalente ma modificato geneticamente e infatti sostanzialmente si comincia a richiedere l’etichettatura. Cioè comunque tutti i prodotti derivati o contenenti OGM devono presentare sull’etichetta derivanti da OGM, però si poneva un problema per quelli approvati con la precedente normativa che diceva semplicemente che sono equivalenti. Invece il legislatore, sotto la pressione dell’opinione pubblica, comincia a dire che è necessario mettere l’etichetta e si è visto che i prodotti con la nuova normativa risultavano etichettati e tutti quelli con la vecchia non prevedevano questa etichettatura perché la norma non era retroattiva. Con il solito emendamento imponeva questo, sparisce il principio dell’equivalenza e sostanzialmente qualunque alimento e ingrediente derivato o costituito da OGM deve essere etichettato. Però deve essere etichettato tutto ciò che deriva da OGM purché il DNA o proteina che codifica o che è risultato dell’espressione di quel DNA per la modificazione genetica sia evidenziabile. Cioè, io posso etichettare un mais transgenico solo se trovo la proteina BT dentro o il DNA transgenico che codifica per quella proteina, è molto restrittivo. Inoltre, non viene specificata la soglia per la contaminazione accidentale e il limite era puramente tecnico, solo se è detestabile e dipende dalla sensibilità del mezzo che uso. Quindi il legislatore mise nel caos tutti i laboratori perché tutti i campioni che finirono nei laboratori con tecnologie non avanzate e usando l’ELISA (la PCR era ancora relativamente cara) e tutti i campioni risultavano negativi, la mandavano in laboratori all’avanguardia a tutti i campioni analizzati erano positivi. Risultato: la maggior parte delle ditte si andava a cercare i laboratori più scadenti riempiendoli di analisi per effettuare questi controlli. Succede che i derivati della soia e mais GMO scarsamente processati tipo le farine finivano tutti sotto etichettatura. Tutti i prodotti alimentari che utilizzavano soia e mais, come marmellate, carne, essendo questi prodotti processati termicamente, proteine e DNA spariscono quindi non si riusciva a detectare nulla. L’industria alimentare che utilizza materie prime da GMO pensa di adeguare i processi di trasformazione facendo trattamenti termici, pastorizzazione, aggiungendo addensanti perché in questo modo quando tentavi ad estrarre proteine o DNA non si trovava nulla. Esistono dei disciplinari di controllo, dei ring test che sono test validati.

Poi le grandi compagnie che progettano OGM ripetono le strategie di rilevazione del costrutto in modo da limitare le tracce del transgene nella materia edibile soggetta a trasformazione. La legge ci obbligava a etichettare tutto ciò che riuscivamo a identificare come contenente che so proteine BT. A quel punto, ad esempio, cercano di spegnere il gene nella foglia un mese prima della raccolta dando un determinato principio chimico in modo tale che raccogliendo le foglie e analizzando non trovavi il transgene. Naturalmente, il legislatore si accorge di non aver inserito nessuna soglia e un’altra critica che stavolta viene dal produttore è che non stabilendo nessuna soglia minima non viene neanche presa in considerazione la possibilità di contaminazione accidentale. Quindi nasce il fatto di imporre un limite di detection al di sotto del quale anche se lo trovo positivo ce ne è talmente poco che posso pensare che si tratti di qualche contaminazione accidentale.

Soglia minima e regolamentazione

Quindi la priorità divenne la necessità di stabilire una soglia minima per la presenza accidentale di ingredienti derivati da GMO e anche lì c’era il problema di come esprimerlo in percentuale in peso o percentuale su proteine totali che comunque vedremo. Finalmente arriviamo al 2000. Tra il 2000 e il 2004 come mai non uscirono più dei nuovi GMO? Perché cominciarono a uscire delle normative pesanti e le ditte che utilizzavano dei prodotti derivati da OGM, per non rischiare di essere etichettate, allora prima cercano di adeguare i prodotti. Comunque, uscirono queste nuove normative, e la soglia che viene inserita è dell’1% siano presenti con ingrediente in proporzione non inferiore all’1%, del totale dell’ingrediente. Quindi GMO considerato individualmente. Ad esempio, io sono un laboratorio che vado a cercare la tossina BT, ad esempio soglia non OGM 99.4%, mais non OGM 99.4%, mais GMO 0.6%, soia OGM 0.6%. Quindi secondo questa normativa NON VA ETICHETTATO perché vengono considerati individualmente soia e mais. Altro esempio: soia non OGM 100%, mais non OGM 98 e rotti, mais BT 176 0.6%, mais BT 11 (cioè la varietà) 0.6%. In questo caso va etichettato perché supera la soglia dell’1% dello stesso prodotto. Tipica domanda di esame: faccio vedere un tracciato di real time, salta fuori una cosa del genere chiede se va o non va etichettato. Io ho identificato mais BT 176 e mais BT 11, se identifico un mais transgenico BT non autorizzato di cui non so nulla e di conseguenza non riesco a trovarlo, come mi comporto? (c’è modo di etichettarlo e lo vedremo anche perché è poi il caso comune).

Poi questa normativa oltre a introdurre questa soglia, dice che il produttore deve essere in grado di dimostrare che tale presenza sia del tutto accidentale in tutta la filiera, cioè va a etichettato se è positivo oltre all’1%. Se è positivo sotto all’1% il produttore mi deve dimostrare che questa positività è accidentale e lo fa dimostrando documenti alla mano, ad esempio dove ha preso il mais con tutto il prodotto di filiera, questa legge lo impone. Poi questa legge del 2000, se prima venivano etichettati solo GMO e derivati da GMO, dentro alla normativa si mettono anche additivi e aromi derivati da GMO. Poi finalmente, sotto la pressione dell’opinione pubblica, sostanzialmente, se prima il legislatore aveva volto il suo interesse soltanto sul prodotto commercializzato, l’Europa decide di iniziare a coltivare, con la normativa 18/2001 si può coltivare per scopi sperimentali o importare e lavorarli.

Monitoraggio e valutazione del rischio

Monitoraggio del rischio ambientale: tutti i nuovi OGM devono essere accompagnati da un report, cioè una serie di test per identificare ogni caratteristica degli OGM che può causare effetti deleteri per l’ambiente o per l’uomo. Quindi mi deve dimostrare ad esempio che una proteina non è allergenica e per fare questo fai una 2D una bidimensionale e ci cimento sopra un estratto di siero umano e guardo quante sport positivi ho (test tossicologici di base).

Valutazione delle potenziali conseguenze degli effetti deleteri: non devo solo dimostrare che al topino gli viene un puntino rosso, devo dimostrare che quel puntino rosso lo ammazza entro una settimana, quindi valutare la conseguenza. Posso avere una sola positività, ma quella proteina una volta inserita e digerita non fa niente. Poi valutazione delle probabilità che si verificano gli effetti deleteri, cioè che probabilità ho che il mio topino sviluppi allergie, quanti hanno sviluppato allergia a quella determinata proteina BT? Poi la definizione della strategia di gestione del rischio risulta anche dal deliberato rilascio, cioè se si verifica questa eventualità come posso eventualmente gestirla? Devo sapere a chi ho venduto tutte le mie sementi, devono poter distruggere campi interi? Chi li ripaga i fornitori? Assicurazioni, ecc. Poi determinazione del rischio totale del rilascio di OGM, cioè la sommatoria di tutti i rischi. Poi questa normativa prevede il monitoraggio a lungo termine, obbligo di trasparenza informativa al pubblico cioè deve essere ben evidente che si tratta di un prodotto OGM, obbligo di tracciabilità nella linea produttiva, l’autorizzazione è infine rilasciata per un massimo di 10 anni, poi deve essere rivista. Quindi io che lavoro in laboratorio, ho la lista degli OGM autorizzati, ogni tanto devo controllare la scadenza degli OGM. Anche obbligo di fornire informazioni che permettono l’identificazione del GMO per facilitare ispezione e controllo post-commercializzazione e vedremo come.

Autorizzazione per sperimentazione e commercializzazione

Poi autorizzazione per la sperimentazione e la commercializzazione: la sperimentazione viene autorizzata da un qualsiasi ente che intende introdurre un OGM deve inviare la richiesta che deve essere conforme alla direttiva all’autorità competente dello stato membro all’interno del quale si intende avviare alla sperimentazione. L’autorità competente fino al 2003 era il ministero della salute, poi è passato al ministero dell’ambiente e del territorio.