Un po’ di new breeding technique per una difesa sostenibile e sicura

Bruno Mezzetti, Università Politecnica delle Marche
Genome editing, silenziamento genico e soprattutto RNAi “spruzzato”: le soluzioni più promettenti. Ma occorre consentire di vederli all’opera in pieno campo senza pregiudizi. Genetica e protezione delle piante a braccetto nell'immediato futuro

I nuovi strumenti biotecnologici come cisgenesi/intragenesi, genome editing (zinc-finger e CRISPR/Cas9) e silenziamento genico (RNAi) offrono opportunità importanti per creare nuove piante e prodotti in grado di migliorare le strategie di difesa delle piante.

Il gene editing permette integrazioni, delezioni e mutazioni di ogni gene di interesse nelle piante. La tecnica CRISPR/Cas9 permette di generare tagli della doppia elica del DNA in un punto ben preciso, generando mutazioni specifiche per i caratteri di interesse. Con tale tecnica è già stato possibile ottenere nuove piante mutate per geni di resistenza a patogeni, come ad esempio in vite per resistenza a botrite e oidio. Ora il problema è trovare una strategia per portarle sul mercato.

Diabrotica, dorifora, drosofila: i risultati più eclatanti

Il silenziamento genico o RNA interference (RNAi) offre ulteriori opportunità per rendere più sostenibile la difesa. Il traffico di piccole molecole di RNAi da piante a patogeni (cross-kingdom) viene già ora utilizzato come nuova arma per contrastare virus, funghi, batteri e parassiti (insetti, nematodi) delle colture agrarie. Una nuova pianta modificata per l’espressione di RNAi capaci di silenziare geni del patogeno/parassita da controllare (HIGS: host-induced gene silencing) acquisisce una resistenza stabile al patogeno/parassita ma è ancora un OGM, anche se diverso dai tradizionali perché non esprime proteine/enzimi ma solo piccole molecole di RNAi (15-20 basi), rendendo più facile dimostrare l’assenza di rischi per salute e ambiente.
L’efficacia della tecnologia è già stata dimostrata per indurre resistenza a insetti, ad es. mais-diabrotica (SmartStax), patata-dorifora e primi risultati ci sono anche su Drosophyla suzuki.

RNA interferenti irrorati per disinnescare i patogeni e far acquisire resistenza alle piante ospiti: è la frontiera più estrema nella difesa delle colture, assicurata dalle sinergie tra biotecnologie e nanotecnologie

Risultati sono già stati ottenuti anche per importanti patogeni come susino-virus PPV, frumento-ruggine, botrite-vite, pomodoro e fragola (resistenza ottenuta con le stesse sequenze RNAi che in fragola hanno determinato resistenza anche Verticillum).
Nelle frutticole le piccole molecole RNAi offrono anche l’opportunità di indurre resistenze stabili all’intera pianta tramite la loro produzione nelle cellule del portinnesto modificato, messe in circolo dal sistema vascolare nella chioma e nei frutti non modificati.
Una possibilità applicata nelle orticole (pomodori innestati) e ora in studio per indurre resistenza, stabile negli anni, a virus e funghi di diverse piante da frutto.

Nanotech più biotech, massima precisione

In realtà la novità più importante nella difesa vegetale è quella di irrorare le piante ccon soluzioni di RNAi, stabilizzate con diversi nanomateriali (SIGS: spray-induced gene silencing), capaci di penetrare nei tessuti e di interferire con i geni di virulenza di patogeni o di replicazione dei parassiti, bloccando l’infezione. Studi avanzati sui meccanismi di assorbimento dell’RNAi stanno portando a formulati efficaci su insetti con diversi meccanismi di parassitismo sulle piante. Formulati che hanno target altamente specifici in quanto possono essere ‘disegnati’ in modo di interferire con uno o più geni (minor rischio di resistenze) specifici del target e quindi meno impattanti per l’ambiente e per gli organismi no target (tra cui il consumatore). La diffusione di questi prodotti dipenderà dalla riduzione dei costi di produzione, ancora abbastanza elevati, e lo sviluppo di formulati (sono in studio diversi nanomateriali) capaci di stabilizzare gli RNAi rendendoli efficaci per più tempo.

Confronto laico su vantaggi e non

Queste sono le innovazioni offerte dalle conoscenze genetiche molecolari che in un prossimo futuro, sicuramente in diversi paesi, contribuiranno a ridurre l’uso di pesticidi in agricoltura, rendendola più sostenibile e sicura.
In Europa e in Italia tali applicazioni probabilmente rimarranno limitate fino a quanto non si deciderà di affrontare il problema della corretta informazione sui pesticidi usati nei sistemi agricoli, compreso quello biologico, facendo un giusto confronto sui vantaggi che si possono ottenere combinando pratiche colturali a basso impatto con l’utilizzo di nuove piante e prodotti con meccanismi di difesa molecolare di precisione.


Nbt equiparate a Ogm: non facciamone un dramma

CRISPR e RNAi (HIGS): per la normativa Europea sono ora identificati come OGM.
A mio parere questo non è un dramma se ci viene data la possibilità di portare i risultati della sperimentazione in campo cosi da far vedere i prodotti e poter valutare con le realtà agricole i possibili vantaggi della loro applicazione. L’RNAi spruzzato (SIGS) non è considerato OGM ma si identifica come una piccola molecola di difesa molto più precisa rispetto ad altre piccole molecole come peptidi o estratti da varie sostanze o organismi ora utilizzate. In ambito EFSA è in corso una discussione su come questi nuovi formulati a base di RNAi potranno essere regolamentati e portati sul mercato e agli agricoltori.

Non sono un sostenitore della necessità di deregolamentare le nuove biotecnologie, anzi l’applicazione dell’attuale normativa è elemento di garanzia della sicurezza per l’ambiente e per i consumatori di tutti i prodotti biotecnologici.
La modifica dell’approccio di valutazione da metodo a prodotto semplificherebbe il processo di valutazione rendendolo più mirato a valutare i reali fattori di rischio. Il problema principale rimane quello dell’accettabilità da parte del consumatore e soprattutto il rifiuto a prescindere da parte di organizzazioni che pensano di poter fare a meno di queste soluzioni.

Un po’ di new breeding technique per una difesa sostenibile e sicura - Ultima modifica: 2018-12-07T11:11:23+00:00 da K4

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