L’evoluzione sostenibile del chromosome editing

chromosome editing
Come e meglio del gene editing: la ricombinazione meiotica può migliorare le specie coltivate aumentandone la biodiversità

Migliorare la qualità degli alimenti, aumentare la sostenibilità delle coltivazioni, individuare soluzioni che permettano alle colture di crescere in condizioni climatiche estreme o adattarsi meglio agli attacchi dei patogeni. L’applicazione delle biotecnologie in agricoltura consente (o consentirebbe, visti gli attuali vincoli normativi) di raggiungere questi ed altri obiettivi decisivi per il comparto primario.

 

 

Nuove tecnologie

Al di là del gene editing, alla ribalta ormai da qualche anno, esistono nuove tecnologie innovative come la modulazione della ricombinazione meiotica che, grazie al lavoro di uno scienziato italiano di stanza a Parigi, sono ora ancor più vicine all’applicazione fuori dai laboratori. È stato infatti firmato in Francia poche settimane fa l’accordo tra il colosso Bayer e la società Meiogenix, fondata dal ricercatore e imprenditore umbro Giacomo Bastianelli.

 

 

L’accordo con Bayer

«Gli agricoltori – ha dichiarato Jeremy Williams, responsabile biotecnologie vegetali di Bayer al momento della chiusura dell’accordo – hanno assoluto bisogno di mezzi tecnici efficaci e innovativi che li aiutino nella sfida di unire sostenibilità ambientale ed economica». L’accesso alle tecnologie proprietarie di Meiogenix può aiutare i produttori a raggiungere i loro obiettivi e a soddisfare le esigenze dei consumatori.

Meiogenix ha infatti sviluppato tecniche capaci di accelerare lo scambio di regioni genomiche tra i cromosomi delle cellule vegetali durante la meiosi, il processo naturale che è alla base della diversità genetica.

Si tratta del meccanismo genetico che alimenta la biodiversità naturale e che può favorire lo sviluppo di nuove caratteristiche agronomiche per migliorare la qualità delle produzioni, aumentare la resistenza a malattie e insetti nocivi delle piante, nonché salvaguardare la produttività.

«Nell’ultimo decennio – spiega Giacomo Bastianelli, cofondatore e ceo di Meiogenix – abbiamo costruito un know-how unico, brevetti e un network di esperti che ci hanno aiutato ad aumentare la diversità genetica delle piante attraverso la modulazione della ricombinazione meiotica».

Agire su caratteri complessi

Di fatto si è aperta l’era del Chromosome editing, ovvero la possibilità di agire su caratteristiche complesse, che dipendono da molteplici geni presenti nei vari cromosomi. «La grande differenza tra la nostra tecnologia e il gene editing – sottolinea Bastianelli – è che quest’ultimo permette di modificare un singolo gene, quindi agisce su tratti semplici che dipendono appunto da un solo allele».

La maggior parte dei target d’interesse agrario, come la produttività o la resistenza ai cambiamenti climatici, sono invece dovuti a fattori complessi con molti geni distribuiti su varie parti del genoma, i cosiddetti Qtl (dall’inglese quantitative trait loci, ndr).

«Questi – continua Bastianelli – non si possono modulare facilmente con il gene editing. La ricombinazione meiotica invece permette di creare combinazioni di tali geni in maniera più rapida e su larga scala. In realtà facciamo esattamente quello che fa già la natura durante la meiosi, ma lo facciamo molto più rapidamente ed in modo preciso».

Giacomo Bastianelli (a destra) assieme ad Alain Nicolas del Centro Curie di Parigi

L’obiettivo della sostenibilità

Le applicazioni di queste New Breeding Techniques, come già accade in Paesi extra-Ue, sono quelle su cui si punta per aiutare a ridurre l’uso degli agrofarmaci e in generale l’utilizzo della chimica in agricoltura. Le piante ottenute con la tecnologia sviluppata da Meiogenix sono infatti delle varianti che potrebbero essere trovate in natura.

La resistenza di una coltura a uno stress ambientale, ad esempio, dipende da caratteri genetici complessi e il classico lavoro del “selezionatore di varietà” non è più sufficiente per accumulare queste caratteristiche genetiche in un tempo ragionevole.

Le tecnologie del Chromosome editing permettono, invece, di trovare queste varietà rare in modo più rapido, valorizzando l’enorme diversità genetica già presente nelle piante non domesticate o selvatiche.

Accordi con enti non profit

Al di là di questa collaborazione con Bayer, Meiogenix svilupperà varietà di piante non solo con altri attori dell’industria ma anche con organizzazioni non profit, per avere un impatto globale pure in quei Paesi in via di sviluppo dove c’è massima urgenza di trovare soluzioni ai problemi alimentari che siano anche sostenibili per l’ambiente. Pochi giorni fa è stato annunciato inoltre un accordo con la prestigiosa Cornell University che realizzerà altre sperimentazioni, per ora in serra e prossimamente anche in campo aperto, per valutare i risultati su grande scala.

Una vocazione biotech

Classe 1980, Giacomo Bastianelli ha conseguito un dottorato in biologia computazionale e ingegneria proteica presso l’Istituto Pasteur di Parigi e un M.Sc. in biotecnologia farmaceutica all’Università di Bologna; può vantare esperienze professionali importanti in molte Università del mondo, da quella di San Diego in California alle Università di Barcellona e Amsterdam. Le sue ricerche ultra-decennali nel campo della genetica applicata alle forme vegetali hanno portato a scoperte importanti, che ora potrebbero velocemente giungere all’applicazione su larga scala grazie alla sinergia con un’azienda di riferimento come Bayer.

Bruxelles riapre la questione New breeding technique

Dopo la sentenza della Corte di giustizia Ue che due anni fa ha equiparato dal punto di vista legale le Nbt agli ogm, gli agricoltori europei non possono di fatto disporre delle risorse ottenute con le più evolute tecniche di miglioramento genetico del terzo millennio.

Nella prossima strategia “Farm to Fork”, annunciata dal presidente Ursula von der Leyen e parte integrante del futuro Green Deal europeo, si approfondirà la questione del genome editing. Il commissario europeo per la ricerca Carlos Moedas ha recentemente dichiarato la necessità di rivedere la direttiva europea sugli ogm del 2001 entro i prossimi due anni mentre l’organismo di consulenza scientifica della Commissione europea (Scientific advisory mechanism) ha chiesto di «migliorare la legislazione europea in modo che rifletta lo stato attuale delle conoscenze e delle evidenze scientifiche sul gene editing».

«L’Unione Europea ha di fatto equiparato qualsiasi tecnologia che modifica il DNA – sottolinea Bastianelli – ma quella che abbiamo sviluppato noi non lo cambia affatto e la pianta finale non avrà geni che vengono dall’esterno né da mutazioni.

Le tecnologie Meiogenix non modificano nessuna sequenza, bensì fanno emergere le stesse combinazioni che potrebbero avvenire in natura. In sintesi se una mutazione è già presente nella pianta può emergere, altrimenti no. Ad esempio si potrebbe ripartire dalla soia presente in natura e ottenere in tempi ragionevoli la varietà con le caratteristiche che ci occorrono, abbandonando la soia ogm oggi commercializzata in Europa».

Come funziona

Meiogenix, la società di cui è amministratore delegato Bastianelli, ha ingegnerizzato una speciale proteina, Spo11, in grado di aumentare la frequenza di ricombinazione meiotica, il processo che consente lo trasmissione di materiale genetico durante la divisione cellulare.

Si tratta quindi di una soluzione di miglioramento genetico ben diversa dagli ogm. Spo11 non programma infatti a monte la modifica genetica di una coltivazione, ma aumenta la possibilità che le mutazioni avvengano spontaneamente all’interno delle normali coltivazioni agricole.

Diventa così più semplice accelerare un processo del tutto naturale come l’emersione graduale di nuove caratteristiche desiderate dagli agricoltori (resistenza al freddo, a determinati organismi infestanti, etc.).

Per il momento Meiogenix ha testato questa tecnologia esclusivamente in coltivazioni di riso, mais e grano. I buoni risultati ottenuti e l’accordo con Bayer le permetteranno di ampliare le sperimentazione anche ad altre tipologie di colture.

L’evoluzione sostenibile del chromosome editing - Ultima modifica: 2020-03-20T22:38:49+01:00 da K4

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