viaggio nel mondo biotecnologico

VIAGGIO NEL MONDO BIOTECNOLOGICO
INTRODUZIONE
Le biotecnologie utilizzano le scienze della biologia, della chimica, della fisica, l'ingegneria
dei materiali e l’informatica, per sviluppare strumenti e prodotti che rappresentano
alcune delle frontiere più promettenti della scienza contemporanea, in grado di fornire
nuove opportunità per combattere le malattie e migliorare la conoscenza dei sistemi
viventi.
Grazie alla pluralità di tecnologie sviluppate nei diversi campi d’applicazione, le
biotecnologie sono presenti nella nostra quotidianità a tal punto che non ne abbiamo
quasi percezione.
A tale diffusione pare però non corrispondere nell’opinione pubblica altrettanta serena
consapevolezza nelle scelte riguardanti il proprio futuro, su questioni che non sempre,
sono alla portata di tutti.
Per questo motivo vi proponiamo in occasione dello Euroscience Open Forum 2010 un
progetto che punta a ridurre il gap esistente tra il grande pubblico e la ricerca
biotecnologica con una formula che sposa il rigore didattico alla creatività artistica con
l’intento di sperimentare una nuova dimensione dell’arte che inizia a diffondersi fuori dai
canali specializzati stimolando la curiosità intelligente e lo spirito di indagine.
“Il rapporto con il nuovo e sconvolgente campo della ridefinizione della vita biologica
ripropone il problema della funzione etica dell’arte e il confronto con ipotesi inedite del
mutamento della realtà.”1
La critica artistica, insieme a quella bioetica e filosofica, ci permettono di analizzare
questo mondo poco conosciuto e sul quale il dibattito rimarrà aperto ancora per molto
tempo.
Nota 1 Dal sito http://www.ekac.org/lorenzo.html (testo pubblicato in LORENZO TAIUTI,
Corpi sognanti. L’arte nell’epoca delle tecnologie digitali, Feltrinelli, Collana Interzone,
Il PROGETTO
Alla luce dei nuovi legami che si sono creati negli ultimi anni tra l’arte contemporanea e il
mondo scientifico, la Fondazione Biotecnologie - Life Learning Center Network in
collaborazione con la Fondazione Rosselli, il Molecular Biotechnology Center Italy,
l’Istituto di Genetica e Biofisica A. Buzzati-Traverso, l’Institut of Biotechnology
Finland, la Ljubljana Faculty of Education, lo European Molecular Biology
Laboratory (EMBL), il PAV Parco d’arte vivente di Piero Gilardi, e la partnership di
Farmindustria e Assobiotec, presenteranno un progetto, ideato da Lorenza Accusani,
in occasione dello Euroscience Open Forum ESOF2010.
Le diverse istituzioni coinvolte metteranno a disposizione la loro esperienza divulgativa
nel campo scientifico e artistico, per cercare di far chiarezza su un tema complesso e
tuttora dibattuto come quello delle biotecnologie, con l’obiettivo di raggiungere sia gli
studenti delle scuole superiori sia un pubblico adulto. Saranno utilizzati diversi mezzi di
comunicazione di seguito approfonditi: una mostra che si sviluppa tra arte e scienza,
hands-on
laboratories
(laboratori
didattici),
workshops
e
conferenze
divulgativo
scientifiche.
La Mostra
Le scoperte scientifiche più recenti nel campo delle biotecnologie diventano un terreno di
confronto per scienziati e artisti che si sviluppa su prospettive di ricerca in continua
evoluzione, ed è proprio dalle specifiche intuizioni di questi ultimi che talvolta nascono
progetti artistici originali e con una forte valenza sociale, come dimostrano ad esempio i
lavori di Patricia Piccinini (We are family) ed Enrico Tommaso De Paris (Chromosoma).
Per la sezione Outreach di ESOF 2010 ci piacerebbe realizzare una mostra interattiva in
cui il rapporto
tra arte e scienza, fondato su principi di sfida e scambio reciproco di
conoscenze, giocherà un ruolo fondamentale nel processo di informazione al pubblico e
permetterà allo spettatore di esplorare, attraverso nuovi e stimolanti punti di vista, alcuni
tra i più interessanti aspetti delle biotecnologie.
La parte introduttiva
Questa sezione si aprirà con la definizione ufficiale della parola “biotecnologia/e” e la
descrizione delle sue tappe fondamentali da un punto di vista storico–scientifico, che
hanno portato al loro sviluppo (“I grandi passi nella storia delle biotecnologie dal 1800 ad
oggi”) e alle diverse scuole di pensiero. L’approccio storico si rende necessario e
funzionale per trasmettere un’idea di scienza in continua evoluzione che fornisca gli
strumenti adatti a comprendere le controversie e il dibattito relativi ad alcune applicazioni
biotecnologiche.
Il percorso didattico - divulgativo
L’evoluzione della conoscenza ha caratterizzato lo sviluppo dell’umanità e ci ha permesso
di raggiungere importanti mete in campo scientifico, come la scoperta dei meccanismi di
trascrizione e traduzione dei geni, la comprensione delle vie metaboliche e la
modificazione delle sequenze del DNA, che rappresentano le basi da cui nascono le
diverse applicazioni in campo biotecnologico.
Sarà proprio il progredire della conoscenza il filo conduttore di un percorso che intende
ripercorrere le tappe che hanno segnato la nascita e lo sviluppo delle biotecnologie.
Sulla base dei temi di seguito elencati, verrà inizialmente definito il ruolo e l’utilizzo degli
organismi per illustrare allo spettatore la possibilità di intervenire sui meccanismi
molecolari alla base della vita.
I temi affrontati
A) Le biotecnologie tradizionali
Saranno presentati esempi di processi biochimici per spiegare come la casuale scoperta
della fermentazione, ad opera di microrganismi (batteri e lieviti), sia servita ad ottenere
alcuni importanti prodotti alimentari (vino, birra, yogurt...).
B) Il passaggio dalle biotecnologie tradizionali alle biotecnologie moderne
destinate a rivoluzionare ampi settori del mondo della ricerca.
Saranno utilizzati video, immagini e modelli in 3-D per spiegare questo importante
cambiamento iniziato con la scoperta del DNA, base dell’informazione genetica e le
possibilità di intervenire sulla sua sequenza attraverso un sistema di taglia e cuci
molecolare per isolare un gene ed inserirlo di un altro genoma, ottenendo cosi un
organismo geneticamente modificato.
C) Viaggio attraverso il DNA
Al fine di fornire gli strumenti per creare consapevolezza sull’attuale e controverso
dibattito riguardo l’intervento umano sul materiale genetico, saranno presentati i
differenti aspetti di alcune applicazioni biotecnologiche e le potenzialità della ricerca nel:
• Campo farmaceutico: l’insulina e i vaccini ricombinanti
• Campo ambientale-bioremediation: impiego di piante e batteri geneticamente
modificati in grado di risanare acque o terreni contaminati
• Campo agricolo: l’ingegneria genetica utilizzata per aumentare la resa agricola di
particolari colture ad oggi in prevalenza utilizzate nel mondo (mais, cotone, colza e
soia) o per produrre alimenti arricchiti di particolari sostanze come la vitamina A
come nel caso del “golden rice”.
Il Percorso artistico
Il percorso artistico darà un contributo complementare al progetto scientifico e sarà utile
alla comprensione di questi complessi argomenti. Oltre a fornire una nuova e originale
visione sulle tematiche biotecnologiche, la parte artistica, avrà il compito di suscitare una
riflessione su i suoi potenziali effetti sia positivi che negativi.
Dopo una solida formazione presso la Fondazione per le biotecnologie, i sei giovani artisti
selezionati (Diego Scroppo, Dario Neira, Laura Viale, Sara Zampedri, Samantha Mc
Millan, Donato Canosa) realizzeranno un’opera d’arte/installazione su un argomento del
percorso scientifico per tradurne i contenuti da un punto di vista personale ed artistico
con lo scopo di renderlo più accessibile al pubblico.
Le installazioni/opere d’arte, faranno parte del percorso didattico della mostra e
rispetteranno i contenuti scientifici dell’applicazione scelta sotto la supervisione di docenti
di biotecnologie, dell’artista Piero Gilardi e del critico d’arte Franco Torriani.
I LABORATORI DIDATTICI
In collaborazione con: LLC Network e Cus.Mi.Bio, Parco di Arte Vivente, Museo Regionale
di Scienze Naturali, EMBL, ExploHeidelberg Learnlabor, Max Delbruck Center Of Molecular
Medicine Berlin-Buch, Ecole de l’ADN (DNA Learning Centre) Museo Di Nimes.
L’aumento delle conoscenze nel settore delle “scienze della vita” ha permesso lo sviluppo
di nuove tecnologie e la loro applicazione a largo spettro nei settori della salute,
agroalimentare e ambientale.
In questo contesto in continua evoluzione, la diffusione della cultura e delle competenze
scientifiche passano attraverso un processo di innovazione della didattica che vede le
attività pratiche di laboratorio come elemento indispensabile alla comunicazione efficace
della scienza.
Per questo motivo la Fondazione per le biotecnologie, il Life Learning Center network e
tutti gli altri partner sopra menzionati, affiancheranno il percorso didattico della mostra
con dei laboratori rivolti alle scuole e ad pubblico generico su temi legati alle
biotecnologie: estrazione ed analisi del DNA, biologia creativa, utilizzo dell’informatica per
svelare i misteri del genoma sia in organismi viventi che nei fossili, progettazione di
nuove molecole di interesse farmacologico e biodiversità.
I laboratori saranno allestiti e attrezzati in modo da dare la possibilità ai partecipanti di
effettuare direttamente le attività sperimentali. Le esercitazioni “hands on” saranno
guidate da tutors individuati tra i dottorandi, laureati e laureandi in Biotecnologie e altre
facoltà legate alle scienze della vita con esperienza nella didattica e nella divulgazione
scientifica, tutti giovani attivamente coinvolti in progetti di ricerca afferenti ai diversi
settori delle Scienze della Vita
Le attività e i Workshop
- Bio Jelly Pop, BIOLOGIA CREATIVA (in collaborazione con il
Vivente)
Parco d’Arte
Le attività “ Bio Jelly Pop” originano da un progetto dell’artista Piero Gilardi ideato in
collaborazione con alcuni biotecnologi e includono diverse attività di laboratorio che
cercano di dare una visione da differenti punti di vista delle strutture biologiche.
In questi laboratori si mescolano le attività pratiche scientifiche con le attività artistico
espressive. Queste attività hanno lo scopo di raggiungere due obiettivi: quello di
comprendere in modo accessible a tutti i meccanismi biologici e quello di spostare
l’attenzione dall’idea antropocentrica della vita a un piano orizzontale di analisi dei
fenomeni. In dettaglio i partecipanti alle attività di laboratorio estrarranno il DNA da
alcuni vegetali lo osserveranno da vicino e potranno toccarlo, potranno poi con questo
materiale, creare oggetti e sculture tridimensionali utilizzando come supporto un’altra
molecola biologica, l’agarosio.
- Sulle tracce del DNA (in collaborazione con il Museo Regionale di Scienze
Naturali)
Durante questa attività i partecipanti sperimenteranno le principali tecniche utilizzate
nell’analisi forense e lavorando in gruppo potranno arrivare a conclusioni logiche basate
sui dati sperimentali raccolti.
Normalmente le persone sono interessate a queste tematiche grazie al coinvolgimento
dei
media,
attraverso
questa
esperienza
potranno
verificare
in
prima
persona
l’importanza delle prove sperimentali e la loro applicabilità nella vita reale.
In dettaglio l’esperienza prevede la ricostruzione delle dinamiche di un’inchiesta: un
giallo scientifico interattivo durante il quale i partecipanti (che assumeranno i ruoli dei
biologi, botanici, zoologi, chimici, antropologi…) si dovranno destreggiare fra impronte
digitali, esami tossicologici e test del DNA al fine di ricostruire la dinamica di un evento
delittuoso e individuare l’identità del colpevole.
- Navigare tra i Genomi (in collaborazione con il CusMiBio)
Negli ultimi anni l’accesso ai databases che contengono informazioni sui genomi è
diventato più facile attraverso internet che è indubbiamente diventato uno strumento
importante per gli studi di genetica e per il riconoscimento delle sequenze di DNA.
In questa attività i partecipanti potranno familiarizzare con le risorse disponibili sul web e
scoprire come gli scienziati usano le informazioni genetiche e come queste possano
servire per rispondere alle domande relative ai genomi.
Con le risorse bioinformatiche disponibili sul web si possono comparare i genomi di
differenti organismi, mostrare le sequenze conservate nell’evoluzione e ricavare dati su
un singolo gene-malattia.
- “A mente aperta”/”Naturally unbiased” (in collaborazione con European
Molecular Biology Laboratory - EMBL)
La Metagenomica è di recente emersa come un nuovo strumento per approcciare lo
studio delle comunità micorobiche; si tratta di effettuare un’analisi contemporanea di
sequenze genomiche di microorganismi provenienti dallo stesso ambiente.
Questo workshop, rivolto ai docenti di scienze delle scuole medie superiori, si pone
l’obiettivo di promuovere l’approccio metagenomico in diversi campi di studio quali, la
salute umana, i cambiamenti climatici, le energie rinnovabili etc.
Partendo da campioni di DNA provenenti da diversi ambienti (suolo, acqua di mare,
liquidi biologici, yogurt etc,) i docenti verranno coinvolti in una duplice attività:
1. modulo di biologia molecolare:identificazione mediante PCR di una sequenza di
DNA di una popolazione microbica;
2. modulo bioinformatico: utilizzando lo strumento bioinformatico, i docenti
potranno identificare microorganismi noti e non noti di un ambiente specifico
(sequence-based metagenomics) ed analizzare i prodotti dei microorganismi
appartenenti ad una determinata comunità, scoprendo nuove funzioni di interesse
(function-based metagenomics).
Comprendere questi processi e il loro possibile utilizzo consentirà anche alle nuove
generazioni di capire l’importanza dello studio per l’impostazione di nuovi stili di vita.
LE CONFERENZE
Le conferenze verranno organizzate con lo scopo di favorire un clima informale di
discussione fra pubblico e ricercatori e si svolgeranno su temi ben definiti. Si prevede la
partecipazione di importanti scienziati ed Istituti/Università italiane e straniere e di un
moderatore con l’obiettivo di coinvolgere il grande pubblico.
Tale modalità consentirà un dialogo diretto e attivo fra persone interessate alla scienza e
persone che lavorano nella scienza.
Le conferenze partiranno da brevi presentazioni e tavole rotonde che serviranno poi da
base per la discussione con il pubblico. E’ prevista, inoltre, la presenza di un giornalista o
di un divulgatore con il compito di moderare il dibattito.