Pomodori capaci di accumulare vitamina D, ma anche pomodori resistenti allo stress salino e allo stress idrico. Agrumi arricchiti di composti antiossidanti. Melanzane senza semi che consentono di estendere il periodo di raccolta del frutto. Cereali con semi più grandi per contribuire ad aumentarne la produzione. Mele resistenti alle malattie, in particolare la ticchiolatura, che rappresenta la principale patologia del melo. E la lista potrebbe continuare, ma il carrello della spesa deve attendere ancora, perché fino adesso si tratta di piantine confinate nei laboratori di ricerca in genetica vegetale, in quanto oggetto della stessa norma che regola le piante transgeniche, i cosiddetti OGM, che non consente la sperimentazione in campo.

Ma queste piantine non hanno nulla a che fare con gli OGM, perché sono state ottenute grazie alle nuove biotecnologie per il miglioramento genetico, ovvero le Tecniche di Evoluzione Assistita (TEA), note anche con l’espressione inglese “New Genomic Techniques”: si tratta di tecniche di biologia sviluppate negli ultimi 10 anni, che consentono di correggere il DNA delle piante e quindi di selezionare caratteri specifici, utili per l’agricoltura.

Le TEA e le loro grandi potenzialità sono state al centro dell’evento “Per un’agricoltura produttiva, sostenibile e competitiva: il contributo della genetica vegetale avanzata”, che si è svolto lo scorso 14 marzo a Roma. L’evento ha riunito rappresentanti del mondo produttivo, della ricerca e delle Istituzioni, che si sono incontrati per promuovere un sistema pubblico-privato di miglioramento genetico basato sulle tecnologie genomiche più avanzate, strategico per adeguare l’agroalimentare nazionale al futuro, mantenendo la sostenibilità e la competitività del comparto agricolo nazionale.

Durante l’evento, è stato presentato il Position Paper sull’uso delle TEA in agricoltura, “Nuove tecniche genomiche, genome editing e cisgenesi”, elaborato da Federchimica Assobiotec, dal Cluster Agrifood Nazionale (l’associazione riconosciuta dal Ministero dell’Università e della Ricerca che aggrega Imprese, Associazioni di categoria, Università, Organismi di ricerca, Enti di Formazione e Rappresentanze territoriali che operano nel settore Agrifood) e dal CREA (Consiglio per la ricerca in agricoltura e l’analisi dell’economia agraria).

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Il documento illustra le potenzialità delle TEA all’interno di un contesto agricolo italiano sempre più messo a dura prova dagli effetti del cambiamento climatico e dalla necessità di migliorare la resistenza alla siccità e alle avversità, assicurando al contempo qualità e produttività più elevate. Viene, inoltre, spiegato come le TEA possano contribuire ad accrescere la sostenibilità della nostra agricoltura e a produrre alimenti più salutari, in linea con gli obiettivi dell’European Green Deal e delle strategie Farm To Fork e Biodiversity.

Genome editing e cisgenesi: cosa sono

Nell’ambito delle nuove tecniche genomiche, “il genome editing consente di entrare in una cellula e di modificare il suo DNA inducendo una mutazione. Il concetto fondamentale è che si induce una mutazione in un punto predefinito del genoma”, ha spiegato durante la presentazione del paper Luigi Cattivelli, Direttore CREA Centro Genomica e Bioinformatica. Il genome editing è basato su un meccanismo evoluto dai batteri per difendersi dai virus: il cuore del sistema è una proteina chiamata Cas9 che, quando viene abbinata a una guida molecolare, è in grado riconoscere una precisa sequenza di DNA definita a priori dall’operatore. A seguito del riconoscimento, Cas9 taglia la molecola del DNA, attivando i meccanismi naturali di riparazione che ripristinano l’integrità della sequenza, introducendo – con una certa frequenza - delle mutazioni nei dintorni del punto di taglio.

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“Quando utilizzato per indurre mutazioni, il genome editing consente di indirizzare modifiche genetiche in modo controllato e in punti precisi del genoma anche attraverso la sola correzione di una ‘lettera’ (nucleotide) nella sequenza di un gene, e permette di introdurre nuovi caratteri senza dover ricorrere all’inserimento di geni da altre specie, come quando si interviene con le tecniche consolidate di modificazione genetica”, si legge nel paper. E, ancora, “proprio perché in grado di modificare un solo carattere, magari quello che può rendere un organismo resistente a un parassita o più resiliente a un cambiamento ambientale, o capace di fornire un prodotto più nutriente, il genome editing consente di conservare inalterato il patrimonio genetico di una varietà tipica esattamente com’è e come piace oggi”. Come riporta il documento, inoltre, si tratta di una tecnologia relativamente semplice ed economica, facilmente applicabile al sistema produttivo italiano, ricco di colture antiche, di nicchia e piccole imprese.

La cisgenesi, invece, consiste nel trasferimento di un gene integro tra due varietà della stessa specie o di specie sessualmente compatibili. La tecnica, in pratica, riproduce il trasferimento di un gene che avviene naturalmente con un incrocio, ma limita il trasferimento al solo gene di interesse, senza alcun background. Alcune varietà sono famose per le loro caratteristiche qualitative che costituiscono un grande valore economico, sebbene possano presentare specifici difetti come, ad esempio, la suscettibilità ad alcune malattie: in questo caso, trasferire il solo gene di resistenza consente di rendere la varietà resistente, lasciando tutto il resto assolutamente inalterato.

Non sono nuovi OGM

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Sotto il profilo scientifico, come ha spiegato Cattivelli, genome editing e cisgenesi sono radicalmente diverse dalle tecnologie che ricadono sotto il nome di transgenesi, ovvero non possono essere definite OGM. Innanzitutto, le piante ottenute mediante genome editing non contengono alcun DNA di origine esterna, ma solo una mutazione, che è in tutto e per tutto equivalente a ogni altra mutazione indotta dall’ambiente – ad esempio, dalle radiazioni solari – o da agenti mutageni, come ormai avviene da circa 60anni. “Un aspetto collaterale di questa definizione è che nessuno potrà mai dimostrare a posteriori l’origine di una mutazione, sia questa di origine naturale, chimica oppure biotecnologica. Quindi le piante editate non sono identificabili a posteriori”, ha sottolineato Cattivelli.

Nel caso della cisgenesi, come abbiamo detto, bisogna considerare che i geni trasferiti attraverso questa tecnica potrebbero essere trasferiti anche mediante incrocio, ma con risultati meno precisi e tempi molto più lunghi. “Dal punto di vista del miglioramento genetico, la differenza è che la cisgenesi è precisa, cioè opera su uno specifico gene, mentre nell’incrocio non trasferiamo mai un singolo gene, ne trasferiamo sempre tanti, anche quelli che magari non ci interessano”, ha precisato Cattivelli. Per confronto è opportuno ricordare che gli OGM in commercio sono piante in cui è stato inserito un gene di norma chimerico (cioè costituito da pezzi derivanti di diversa origine e combinati tra loro in vitro) proveniente da organismi molto distanti (ad esempio, il mais BT, resistente alla piralide, contiene un gene derivante da un batterio).

Il nostro approfondimento sulle Tecnologie di Evoluzione Assistita prosegue con TEA, una proposta di legge apre nuovi spiragli.

L'articolo è stato redatto dal giornalista Marco Arcidiacono, nell'ambito del progetto "Biotech, il futuro migliore". Il progetto nel 2023 è realizzato da Federchimica Assobiotec, con il supporto di StartupItalia e grazie al sostegno di AbbVie, AGC Biologics, Alexion, Aptuit Verona (an Evotec company), AstraZeneca, Biosphere, BMS, Chiesi, DiaSorin, Genenta Science, Gilead, Novartis, Pfizer, Roche, Rottapharm Biotech, Sanofi, Takeda, UCB, Vertex.