Le applicazioni delle biotecnologie sono molteplici dalla medicina, alla creazione di interfacce uomo-macchina, ecologia fino al warfighting. Approcci all’avanguardia che consentono progressi rivoluzionari nell’ ingegneria e scienze informatiche. Gli studi delle capacità di adattamento e replicazione biologiche consentiranno di contrastare l’inquinamento globale e le possibili forme di bioterrorismo mediante l’implemento di contromisure biologiche, impiegabili anche in caso di catastrofe ambientale o attacco di natura nucleare, biologica, chimica o radiologica (N.B.C.R.)
La complessità del bioterrorismo
La minaccia ibrida del bioterrorismo consiste nel rilascio di agenti biologici (cioè virus, batteri o funghi) al fine di causare malattie o morte tra la popolazione umana, colture alimentari e bestiame per terrorizzare una popolazione civile o manipolare il governo e nello scenario attuale con l’aumento delle attività terroristiche è diventata una minaccia reale.
Il passo più importante in caso di attacco bioterroristico è l’identificazione dell’evento. Ciò può essere ottenuto disponendo di un buon sistema di sorveglianza (satellitare e terrestre) per facilitarne il rilevamento rapido. Gli attacchi bioterroristici potrebbero essere causati praticamente da qualsiasi microrganismo patogeno. Gli agenti biologici di maggiore interesse sono stati classificati in A, B e C sulla base del livello di pericolosità degli agenti in grado di rappresentare un rischio per la sicurezza e la facilità con cui possono essere diffusi.
Un attacco di bioterrorismo in un luogo pubblico produrrà un’emergenza sanitaria pubblica e di fondamentale importanza saranno le diagnosi precoci e le indagini rapide al fine di contenere gli effetti di tali attacchi. Il ruolo dell’epidemiologo è fondamentale non solo nel determinare la portata e l’entità dell’attacco, ma anche per il coordinamento e l’attuazione efficace degli interventi.
Tuttavia, la minaccia del bioterrorismo, in cui gli agenti biologici sono usati dagli estremisti come armi contro le popolazioni civili, è motivo di preoccupazione. Le sostanze che possono essere usate sono varie, come le spore di Antrace, il gas nervino Sarin, agenti chimici o radioattivi e virus che causano malattie come l’ Ebola.
La minaccia della guerra biologica sembra remota alla maggior parte delle nazioni industrializzate e in via di sviluppo ma gruppi dissidenti hanno sia la motivazione che l’accesso alle competenze per coltivare selettivamente alcuni dei più pericolosi agenti patogeni e per dispiegarli come agenti in atti di terrorismo. Una minaccia bioterroristica è difficile da prevedere e le conseguenze di un attacco condotto con successo potrebbero essere devastanti e non possono essere ignorate.
L’impiego delle biotecnologie
Sia sul piano farmaceutico che industriale, il percorso di ricerca e sviluppo delle biotecnologie già intrapreso da Stati Uniti e Cina, permette ai ricercatori di studiare malattie per scoprire nuovi trattamenti, inventare dispositivi medici per assistere direttamente i pazienti o per migliorare l’accuratezza dei test diagnostici. Nel settore industriale i biopolimeri marini sono una risorsa rinnovabile molto abbondante ma sotto sfruttata e possono essere adattati a nuovi biomateriali con nuove e molteplici impieghi.
L’ingegneria dei biopolimeri richiede una profonda comprensione della relazione tra caratteristiche funzionali e architettura molecolare, nonché una conoscenza approfondita degli strumenti per tradurre questa tecnologia in prodotti innovativi affrontando tutti i principali aspetti dell’ingegneria dei biopolimeri dalle proprietà fisiche e interazioni, proprietà biologiche e tecniche e applicazioni industriali. L’ impiego delle biotecnologie porterà alla risoluzione di molti problemi ambientali, grazie all’azione di geni per la biodegradazione.
Un ulteriore programma di ricerca molto interessante riguarda la modifica del genoma “Genome Editing” che consiste nella manipolazione del materiale genetico di un organismo vivente eliminando, sostituendo o inserendo una sequenza di DNA allo scopo di migliorare un raccolto, un animale da allevamento o correggere un disturbo genetico. La biologia sintetica mira a ingegnerizzare cellule e organismi per svolgere funzioni innovative e creare sistemi complessi. L’ingegneria genetica, sia mediante la mappatura del genoma umano sia grazie il trasferimento dei geni, rende possibile modificare le caratteristiche interne ed esterne degli esseri viventi.
Settore Biotech ed informatico
Il campo delle applicazioni informatiche in biotecnologia è un ibrido complesso di due distinte discipline scientifiche: la tecnologia informatica e la bioscienza. In questa nuova scienza dell’informazione i computer aiutano a simulare, visualizzare e analizzare informazioni genetiche e biologiche. La biologia computazionale e la bioinformatica sono un campo interdisciplinare che sviluppa e applica metodi computazionali per analizzare ampie raccolte di dati biologici, come sequenze genetiche, popolazioni di cellule o campioni di proteine.
I metodi computazionali utilizzati comprendono metodi analitici, modellizzazione matematica e simulazione per mezzo di algoritmi di machine learnig e data mining e questo apre opportunità per gli scienziati di genetica e genomica per sviluppare e applicare nuove tecnologie all’avanguardia di analisi. Un ulteriore ramo della scienza applicata connesso alla bioinformatica è la nanotecnologia, grazie alla quale è possibile manipolare la materia a livello molecolare ed è anche di fondamentale importanza per le nanostrutture dei sistemi elettronici per l’uso industriale e consumer.
In Europa le biotecnologie occupano una posizione rilevante tra le priorità strategiche e l’impulso nella ricerca e sviluppo sarà in grado di dare un nuovo impulso all’economia dei Paesi membri. Le nuove imprese e investitori permetteranno nel breve periodo di compensare relativamente la mancanza degli stanziamenti di fondi statali ma per poter essere realmente competitivi sarà necessario un bilanciamento di finanziamenti e incentivi sia pubblici che privati nel lungo termine.
Con lo sviluppo scientifico che si è avuto negli ultimi venti anni nel settore degli organismi geneticamente modificati e più in generale nel biotech, non si è in grado di valutarne esattamente i potenziali benefici e rischi. Le possibilità di impiego sono innumerevoli ma anche estremamente pericolose per la vita dell’uomo e della natura. Nelle società, gradualmente, si sta instaurando una “nuova cultura tecnologica” che potrà essere padroneggiata solo con una coscienza adeguata a onorare gli scopi più alti dell’esistenza in sinergia con la così detta “coscienza olistica computerizzata”.
