Cinque anni fa il ministero dell’Agricoltura con il finanziamento del progetto Biotech ha scommesso sulla potenzialità delle nuove biotecnologie per migliorare la sostenibilità e adattare le piante ai cambiamenti climatici (si legga nel riquadro).
Una scelta decisamente lungimirante, considerato l’attualità del problema clima e i target europei sulla riduzione dei fitofarmaci in agricoltura e le grandi opportunità che si sono concretizzate in questi anni nel settore delle biotecnologie sostenibili, le cosiddette Tecniche di Evoluzione Assistita (Tea).
Lo schema e le attività del progetto Biotech
Una promettente opzione di sviluppo
Il progetto Biotech ha promosso la ricerca nel campo delle Tea in Italia, mettendo le basi per uno sviluppo futuro. Le conoscenze sviluppate ed i risultati concreti raggiunti hanno dimostrato che la ricerca italiana è pronta e competitiva in questo settore e che può rappresentare un fondamentale elemento per la competitività dell’agricoltura italiana (Vedi il riquadro “I risultati”). L’uso delle biotecnologie sostenibili è una scelta, a nostro parere, necessaria se si vuole garantire al sistema agricolo competitività e, al tempo stesso, sostenibilità in uno scenario di cambiamenti climatici e cambiamento dei mercati e gusti dei consumatori.
È, infatti, di tutta evidenza che le piante selezionate nel passato, e perciò adatte al clima del passato, non possono essere la miglior opzione possibile per affrontare il futuro. Inoltre, gli obiettivi previsti dalla strategia europea Farm to Fork chiedono una forte riduzione dell’input chimico in agricoltura, una riduzione che non può essere ottenuta semplicemente convertendo l’agricoltura convenzionale in biologica. È, al contrario, anche necessario selezionare piante resistenti alle malattie e più efficienti nell’uso delle risorse nutritive e idriche.
Diventa quindi essenziale avere una visione prospettica e disporre di una strategia efficace per selezionare in tempi brevi una generazione di nuove varietà/ibridi capaci di assicurare un futuro sostenibile nel rispetto delle caratteristiche qualitative tipiche dell’agricoltura italiana.
Dove le Tea hanno il semaforo verde e dove no
Investire in conoscenza
Per questo è necessario continuare ad investire nella conoscenza: solo mettendo a frutto una massa critica di conoscenze genomiche in ambito vegetale è davvero possibile dare all’Italia una competitività nel settore della genetica vegetale, e rendere il Paese proprietario dei semi su cui basa la propria agricoltura, in particolare per quanto riguarda le colture importanti per l’area mediterranea. I risultati di Biotech dimostrano che questo è possibile se si attuerà una politica di innovazione capace di mettere insieme tutti gli attori del mondo agricolo. Il futuro richiederà sempre una migliore integrazione tra la ricerca scientifica e tecnologica avanzata, principalmente nel campo della genomica e delle biotecnologie vegetali, e i principali attori del settore sementiero e vivaistico, nonché il mondo agricolo.
Non c’è agricoltura senza genetica
La genetica e le biotecnologie non devono spaventare, al contrario bisogna sempre tenere bene a mente due aspetti. Non c’è agricoltura senza genetica, ovvero alla base di ogni attività agricola c’è sempre una pianta (varietà o clone) selezionata per le sue capacità di adattarsi all’ambiente e di produrre cibo, o altra materia prima, con precisi requisiti qualitativi. Le Tea poi non hanno la pretesa di soppiantare il passato, ma esse, ben integrate, possono rappresentare una marcia in più per tutto il settore del miglioramento genetico. L’obiettivo a lungo termine per lo sviluppo della ricerca nell’agroalimentare in Italia, dunque, dovrà essere quello di costruire una massa critica di competenze e ricerche coordinate operando sulla genomica delle specie di maggior rilevanza per l’agricoltura italiana (es. cereali, pomodoro ed orticole, vite, olivo, agrumi) e sui caratteri di grande impatto (es. resistenza a malattie, miglior efficienza d’uso di acqua ed azoto, tolleranza alle alte temperature, potenzialità produttiva, nuovi tratti qualitativi).
Uscire dai laboratori
Per raggiungere questi obiettivi è però necessario sviluppare una proprietà intellettuale autonoma, attualmente ancora poco presente in Italia, per evitare di limitarci ad applicare conoscenze sviluppate da altri. C’è bisogno, inoltre, di superare alcuni limiti tecnologici, in particolare quelli legati ai protocolli di rigenerazione in vitro e di editing ad hoc per le specie e varietà d’interesse. Questi aspetti sono tanto più importanti quanto più si vorrà uscire dai laboratori di ricerca e trasferire le enormi potenzialità di queste tecnologie all’industria sementiera/vivaistica e all’agricoltura italiana.
La posizione della Commissione
Infine, ma non meno importante, lo sviluppo delle biotecnologie passa anche attraverso un nuovo quadro normativo che a livello europeo dovrebbe definirsi nei prossimi mesi, la discussione sulle Tea è già in calendario presso il Parlamento europeo.
L’Italia, tuttavia, potrebbe già fare un primo passo, consentendo la sperimentazione in campo delle nuove piante ed una proposta di legge in tal senso è stata presentata in Parlamento. Questo consentirebbe al Paese di allinearsi con molti altri Paesi europei, dove sono già in corso prove in campo delle piante ottenute con genome editing e cisgenesi.
Se la normativa lo consentirà, l’avvio della sperimentazione delle piante ottenute con genome editing/cisgenesi, nell’ambito del progetto Biotech e di altre iniziative nazionali, permetterà di valutare il fenotipo associato alle mutazioni indotte tramite le Tea e capire se l’effetto ottenuto è quello desiderato, nelle normali condizioni di coltivazione. Questa prosecuzione sarà particolarmente utile per i lavori sulle piante arboree, specie caratterizzate da lunghi cicli vegetativi, per le quali sarà possibile avere a disposizione piante migliorate per resistenze o tratti qualitativi in tempi ridotti rispetto ai metodi convenzionali.
Per la valutazione dei nuovi materiali sarà importante potersi avvalere della collaborazione di industrie sementiere e vivaistiche, per trasferire i risultati al settore privato, dando loro un’opportunità in più per competere a livello nazionale ed internazionale, irrobustendo un settore strategico per l’agricoltura nazionale.
Pianta non editata Pianta editata Pianta editata
(controllo) (gene ccd7) (gene ccd8)
Le tecnologie e gli obiettivi di un grande progetto italiano
Il Progetto Biotech - Biotecnologie sostenibili per l’agricoltura italiana, finanziato dal Mipaaf (oggi Masaf) nel 2018, coordinato dal Crea e attuato da diversi Centri di ricerca del Crea, Università, Cnr e altri Enti, ha rappresentato, dopo oltre venti anni, il primo grande progetto nazionale nel campo delle biotecnologie applicate al miglioramento genetico vegetale (https://www.crea.gov.it/-/biotech).
Il progetto nasce come una scommessa sul futuro, convinti già nel 2016-2017 quando il progetto fu ideato, che l’innovazione genetica rappresenti una componente indispensabile per migliorare la sostenibilità del sistema agricolo e adattarlo ai cambiamenti climatici. Obiettivo di Biotech è stato lo sviluppo e l’implementazione delle nuove Tecnologie di Evoluzione Assistita (Tea), basate su genome editing (mutagenesi mirata) e cisgenesi (trasferimento di geni interi tra accessioni interfertili), per il miglioramento genetico delle principali colture del Made in Italy.
Organizzato in 13 sotto-progetti, Biotech ha affrontato problemi specifici per ciascuna delle 15 specie oggetto di studio (cereali, specie orticole, vite ed altre piante arboree) che nell’insieme possono essere riassunti in quattro tematiche principali:
- Miglioramento della potenzialità produttiva finalizzata a rendere le colture più sostenibili
- Miglioramento della resistenza alle malattie per ridurre l’uso dei fitofarmaci
- Miglioramento della resistenza a stress abiotici per contrastare i cambiamenti climatici
- Miglioramento delle caratteristiche qualitative per migliorare la qualità nutrizionale dei prodotti tipici del made in Italy agroalimentare.
Strettoie normative da superare
Come regolamentare le Tea? Visti gli effetti positivi delle nuove tecniche di miglioramento genetico (Tea) per la ricerca e l’agricoltura moderna (inclusa quella biologica), e le chance d’innovazione anche da parte di imprese medio-piccole, superando i periodi lunghissimi e costi altissimi per l’approvazione di nuove varietà imposti dalla regolamentazione sugli ogm, gli Organi politici di tutto il mondo hanno commissionato vari studi. A seguito di questi studi, in molti Paesi le Tea sono state deregolamentate o assoggettate a procedure leggere, assimilandole alle tecniche convenzionali di miglioramento genetico, soprattutto dove non c’è traccia di Dna estraneo nelle piante generate dalle Tea.
In Europa, invece, la sentenza della Corte di Giustizia del luglio 2018 ha equiparato i prodotti delle Tea agli ogm anziché includerli nella deroga prevista per i prodotti della mutagenesi casuale, generando, peraltro, il paradosso che i prodotti delle tecnologie moderne, più precise e controllabili, sono ritenuti meno sicuri di quelli ottenuti con tecnologie vecchie di decenni. Questa sentenza ha ribaltato sul Parlamento europeo l’onere di modificare la normativa esistente (Dir. 18 del 2001) per consentire la sperimentazione in campo e l’adozione delle nuove tecnologie. La pronuncia è attesa nei prossimi mesi. Il mondo scientifico e molte organizzazioni del mondo produttivo ritengono che l’attuale regolamentazione crei conseguenze nefaste per l’innovazione, la competitività e la sostenibilità dell’agricoltura e dell’industria del continente, ed auspicano l’approvazione di una normativa che consenta al sistema produttivo europeo di competere sul mercato internazionale al pari degli altri Paesi.
I risultati
Biotech ha promosso il know-how scientifico e, mettendo a sistema il capitale genetico e di expertise di decine di gruppi di ricerca in Italia (Crea, Cnr ed Università), ha permesso di sviluppare un ampio numero di conoscenze scientifiche e tecnologiche, necessarie per applicare genome editing e cisgenesi alle più importanti specie coltivate in Italia. Lo sviluppo di tali conoscenze rimane un patrimonio della ricerca pubblica italiana e questo rappresenta senza dubbio un primo importante risultato del progetto.
Dal punto di vista applicativo, il progetto ha permesso di produrre materiali genetici innovativi. Sono state ottenute, infatti, piante editate o cisgeniche capaci di migliorare la sostenibilità delle colture attraverso la riduzione dei trattamenti fitosanitari, come ad esempio piante di pomodoro resistenti alle piante parassite o allo stress salino e idrico, basilico resistente alla peronospora, frumento duro resistente all’oidio e viti resistenti a peronospora e oidio, nonché melo resistente alla ticchiolatura; piante con migliorate caratteristiche produttive, qualitative o nutrizionali come orzo e frumento editati per migliorare la resa potenziale, agrumi arricchiti di composti antiossidanti e senza semi; melanzane e viti senza semi, pomodori a più alto valore nutrizionale, ecc. Tutte piantine, ad oggi, confinate nei laboratori di ricerca coinvolti in attesa di una norma che ne permetta la sperimentazione in campo.
Non ultimo, il progetto Biotech ha contribuito alla divulgazione e diffusione di una cultura scientifica nel settore del miglioramento genetico vegetale.
Scarica il report delle attività scientifiche del progetto Biotech
