Biotecnologie, uno sguardo al presente e al futuro

Le biotecnologie sono un comparto a elevata intensità di innovazione, già da qualche decennio protagonista in tutto il mondo di una straordinaria rivoluzione.
A cura di Assobiotec

Nel significato più ampio del termine, le biotecnologie possono essere definite come un insieme di strumenti tecnologici che sfruttano le conoscenze della biologia molecolare e di altre scienze della vita avanzate e usano organismi viventi - batteri, lieviti, cellule vegetali, cellule animali - o loro componenti sub-cellulari per produrre risultati utili nel campo della salute, dell’agricoltura, dell’industria e dell’ambiente.

Si tratta di vere e proprie tecnologie abilitanti, come le ha definite la Commissione Europea nel 2009, in grado di fornire, attraverso le loro innumerevoli applicazioni nei diversi comparti produttivi, risposte a molteplici domande ed esigenze sempre più urgenti per le moderne società a livello di salute pubblica, ambiente, agricoltura, industria e alimentazione.

Le biotecnologie hanno offerto, infatti, straordinari strumenti, prospettando innovative soluzioni in campo medicale e farmaceutico, migliorando la resa e la sostenibilità ambientale dei processi industriali, potenziando la produzione agricola, ottimizzando la trasformazione delle biomasse in bioprodotti ecosostenibili e in biocarburanti di nuova generazione. Il settore biotech è uno tra i comparti ad alta tecnologia più promettenti a livello mondiale.

L’OCSE, l’Organizzazione per la Cooperazione e lo Sviluppo Economico, prevede che nel 2030 le biotecnologie avranno un peso rilevante nella produzione mondiale: le stime parlano del 50% dei prodotti agricoli, dell’80% dei prodotti farmaceutici, del 35% dei prodotti chimici e industriali con un’incidenza complessiva del 2,7% del Pil globale. «Siamo convinti che, anche per il Sistema Italia, questo comparto possa diventare sempre più un motore per la crescita e lo sviluppo complessivo del Paese.

Le biotecnologie ci consentono, con le loro potenzialità ancora da sviluppare, di guardare al futuro con un approccio sempre più attento ai problemi legati alla sostenibilità economica, sanitaria, ambientale, - afferma Riccardo Palmisano, Presidente di Assobiotec, Associazione nazionale per lo sviluppo delle biotecnologie che fa parte di Federchimica, una realtà da trent’anni impegnata nel promuovere e nel sostenere lo sviluppo delle imprese biotecnologiche. «Perché ciò si realizzi è però indispensabile che si crei un ecosistema favorevole alla ricerca, all’innovazione e al suo finanziamento, un ecosistema che deve garantire un approccio integrato e coerente durante l’intero percorso che va dal discovery fino all’accesso al mercato dell’innovazione che si è fatta prodotto». Continua Palmisano: «Ci auguriamo che l’industria biotech italiana possa proseguire il percorso di crescita che ha conosciuto negli ultimi anni grazie ad alcuni fattori concomitanti quali l’eccellenza scientifica sviluppata nel perimetro accademico e industriale e la capacità delle aziende del settore di assorbire tali innovazioni, sviluppando nuovi prodotti e tecnologie promettenti».

A fine 2015 si contano già 500 imprese biotech attive in Italia. Si tratta di realtà fortemente dinamiche e ad alta intensità di ricerca, con uno sviluppo anticiclico, capaci di fungere da acceleratore di occupazione nell’indotto. Nella grande maggioranza dei casi il settore è costituito da imprese micro o di piccola dimensione. Il fatturato supera i 9,4 miliardi di euro al dicembre 2014 ma le previsioni indicano un +12,8% al 2017 e un +18,1% al 2019, a conferma del rilevante contributo che l’introduzione di nuove tecnologie e prodotti porterà allo sviluppo dell’industria biotecnologica nei prossimi anni. Le biotecnologie si differenziano quanto ad applicazioni tra red biotech, le biotecnologie della salute, green biotech, le biotecnologie legate all’agroalimentare, e white biotech, le biotecnologie industriali. Le realtà impegnate nel settore delle biotecnologie della salute rappresentano, in termini numerici, poco più della metà delle imprese di biotecnologie in Italia (53%) e continuano a essere un motore trainante del comparto se si considera il fatturato totale (7,1 miliardi di euro) e il valore degli investimenti in R&S (pari a 1,4 miliardi di euro).

Quelli delle Malattie Rare e delle Terapie Avanzate sono tra i settori di eccellenza in Italia. Da un lato, infatti, la nostra ricerca accademica vanta il maggior numero di pubblicazioni scientifiche in materia di Malattie Rare; dall’altro, sono frutto della ricerca nazionale i primi protocolli di Terapia Avanzata a base di cellule staminali autorizzati nel mondo occidentale: uno approvato nel 2015 per la cura di gravi ustioni della cornea, l’altro approvato nel maggio 2016 per la terapia genica dell’Ada-Scid, un terzo approvato su base condizionale nel giugno 2016 per pazienti sottoposti a trapianto aploidentico per la cura di tumori del sangue. «È grazie all’utilizzo delle scienze della vita che in questi ultimi anni sono stati resi disponibili farmaci in grado di curare patologie importanti, raggiungendo molti progressi nell’area delle malattie rare, dell’oncologia e delle malattie neurodegenerative, con risultati che ci avvicinano sempre più alla cura di malattie che fino a pochi anni fa non avevano alcun trattamento efficace», continua il presidente Palmisano. I farmaci biotecnologici rappresentano un epocale cambio di prospettiva nell’approccio alla cura delle malattie. Non più modelli terapeutici rivolti a tutti i pazienti affetti dalla stessa patologia (one size fits all) ma sempre più l’affermarsi del nuovo paradigma della medicina personalizzata, con terapie rivolte a sottogruppi di pazienti sempre più piccoli, fino ad arrivare a prodotti preparati ad hoc per il singolo paziente.

Anche nell’area industriale (white biotech), le biotecnologie sono già una realtà e sono destinate a crescere molto nei prossimi anni. Esse offrono straordinari strumenti per ottimizzare la trasformazione delle biomasse in bio-prodotti eco-sostenibili e in biocarburanti di terza generazione o per migliorare la resa e la sostenibilità ambientale dei processi produttivi tradizionali. Con 119 imprese le biotecnologie industriali rappresentano per numerosità il secondo settore di applicazione delle biotecnologie in Italia (24% del totale). Si tratta di realtà che utilizzano enzimi, prodotti da batteri, funghi e alghe, in ambiti applicativi che vanno dalla riqualificazione di molti processi industriali, alla produzione di energia e di bioprodotti, fino ad arrivare alla diagnostica e bonifica ambientale o al restauro e alla conservazione del patrimonio artistico. «Basti pensare che, negli ultimi anni, affreschi, sculture e monumenti, suscettibili al deterioramento causato dall’invecchiamento dei materiali e dall’inquinamento, sono stati trattati con alcuni microorganismi, i “batteri restauratori”, che degradano i solfati e i nitrati, trasformandoli in gas non tossici che vengono dispersi nell’atmosfera. Inoltre, ceppi naturali o ingegnerizzati di specifici microrganismi si sono rivelati in grado di degradare rapidamente sostanze inquinanti, permettendo di bonificare vaste aree di terreni o acque da inquinanti quali petrolio, gomme, vernici, isolanti elettrici, tessuti e metalli pesanti».

Passando al settore green, le biotecnologie giocano e giocheranno un ruolo sempre più importante, in particolare per migliorare la produzione agricola, generare sostanze bioattive limitatamente disponibili in natura (biopharming), aumentare le produzioni senza estendere le superfici coltivate, ridurre i consumi di acqua e gli effetti delle aggressioni di parassiti e delle patologie vegetali. Almeno il 50% dell’aumento delle rese che abbiamo osservato nella seconda metà del secolo scorso è dovuto al miglioramento genetico. Il settore green biotech conta in Italia 44 imprese (9% del totale). La grande maggioranza delle aziende (73%) è costituita da realtà dedicate alla R&S biotech, di dimensione micro, impegnate a valorizzare il potenziale applicativo delle biotecnologie in campo agricolo e zootecnico, per il miglioramento del valore nutrizionale delle produzioni animali e vegetali e la sostenibilità dell’intera filiera alimentare italiana. «Oggi le biotecnologie per l’agricoltura si stanno confrontando con tecniche nuove e di enorme precisione - spiega Palmisano. Mi riferisco in particolare alla cisgenesi e al genome editing, due processi che permettono oggi di correggere le “parole all’interno del libretto di istruzioni” degli organismi viventi. Impossibile tra queste non citare la potente tecnica chiamata Crispr/Cas9, un sistema di chirurgia molecolare che nel dicembre 2015 si è guadagnata il titolo di Breakthrough of the Year per la rivista Science».


Un esempio paradigmatico: colture in vitro di tessuti vegetali 
Un esempio paradigmatico di piattaforma biotecnologica ad ampio raggio di applicazione e che mira a rispondere ad alcuni dei più importanti interrogativi che la società intera si sta ponendo in questi anni, dalla sostenibilità al rispetto per l’ambiente fino alle possibilità di equo utilizzo delle risorse naturali, è quella delle colture in vitro di tessuti vegetali. Spiega Elena Sgaravatti, componente del Comitato di Presidenza di Assobiotec e fondatrice della start up Demethra Biotech: «Il mondo vegetale è da sempre una fonte interminabile di principi terapeutici e salutistici per l’uomo, dal quale selezionare preziose sostanze biologicamente attive e difficilmente sintetizzabili. La tecnologia delle colture in vitro di tessuti vegetali è l'insieme dei modi e metodi utilizzati per moltiplicare cellule vegetali, tessuti e organi in un mezzo nutriente e in assenza di contaminazioni microbiologiche. Il principio biologico su cui si basa la tecnica è la presenza in tutte le piante superiori di una riserva di cellule staminali totipotenti, localizzate principalmente nelle radici e nelle gemme. Le cellule staminali totipotenti, oltre a essere in grado di differenziarsi completamente fino a generare una nuova pianta, presentano, inoltre, una altissima concentrazione di principi attivi e hanno la capacità di moltiplicarsi velocemente ».

Demethra Biotech ha identificato nella propria innovativa piattaforma biotecnologica CROP® (Controlled Release of Optimized Plants) una modalità fortemente innovativa e sostenibile, dalla ricerca e sviluppo fino alla produzione e al delivery del prodotto finito, per soddisfare, con standard di qualità eccellenti, ambiti di applicazione diversi: dal settore farmaceutico alla nutraceutica, dalla produzione di coloranti e conservanti naturali agli usi agricoli, alla produzione di integratori salutistici per animali. Altrettanto innumerevoli e diversificati i vantaggi per la nostra società: «Per prima cosa, si evita lo spreco di risorse nel pieno rispetto dei principi di eco-sostenibilità e biodiversità.

La mancata necessità di coltivare l’intera pianta evita lo sfruttamento del suolo, consentendo un enorme risparmio di acqua e solventi. In seconda battuta ci si affranca dalla dipendenza a variazioni stagionali e limiti geografici che non rappresentano più un ostacolo alla produzione attraverso colture dei principi attivi naturali. Altro vantaggio fondamentale è legato alla qualità del prodotto finale: il risultato, infatti, è un prodotto di altissima qualità, con un profilo di sicurezza superiore alla norma, coltivato in modalità protetta. Siamo convinti che questa innovativa modalità produttiva, in grado di coniugare tecnologia avanzata e natura, sarà in grado di scrivere un pezzo di futuro»


Nota:

i dati sulle imprese riportati nell’articolo fanno riferimento ai risultati dell’indagine condotta sull’anno 2015 da Assobiotec con Enea raccolti nella pubblicazione “Le imprese di biotecnologie in Italia. Facts & Figures” e presentati nell’aprile 2016.
Qui il testo completo: http://bit.ly/RapportoBiotecnologie2016



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