Considerazioni in tema di Editing Genomico e di CRISPR

Il miglioramento genetico delle piante è notoriamente una delle tecnologie più antiche e sperimentate, quella con cui si può dire sia cominciata la stessa agricoltura e quella a cui dobbiamo probabilmente di più, in termini di risultati produttivi raggiunti, con miglioramenti nella qualità e sanità delle piante che hanno consentito rese produttive progressivamente maggiori, per la produzione degli alimenti necessari a sfamare il Pianeta, in continua crescita demografica.

Si tendono ad individuare nel secolo scorso due cosiddette Rivoluzioni Verdi, la prima di matrice italiana, grazie alle intuizioni del nostro genetista agrario Nazareno Strampelli, che creò le condizioni per portare la produzione granicola italiana dai 10 qli/ha di inizio Novecento ai 60 q.li/ha degli Anni Trenta e Quaranta, e la seconda realizzata nel secondo dopoguerra, in diverse parti del mondo, dall’agronomo americano Norman Borlaug, che mediante i grandi incrementi ottenuti nelle rese della cerealicoltura, riuscì a risolvere il problema della fame in Paesi molto popolati come Messico,  Pakistan ed India, ottenendo il riconoscimento del Premio Nobel per la Pace nel 1970, unico agronomo insignito di questa onorificenza.

Prima di queste fasi di grande progresso, legate alle novità operative introdotte da questi due grandi genetisti, il miglioramento genetico tradizionale, per la gran parte della sua storia, per progredire ha sempre dovuto attendere il verificarsi di condizioni favorevoli, determinate dalle mutazioni casuali.

Quando la natura spontaneamente manifestava una variazione favorevole nello sviluppo della pianta, con un aumento delle rese, l’agricoltore poteva far riprodurre sul suo campo quelle piante migliorate.  Protagoniste comunque nel promuovere lo sviluppo del miglioramento genetico delle piante, sono state le grandi Case Sementiere che, attraverso la propria attività di ricerca e lunghi processi di prove di laboratorio e di campo, hanno saputo fornire agli agricoltori le sementi giuste per ogni latitudine e per ogni tipo di terreno agrario, fornendo anche le istruzioni per la corretta tecnica colturale.

Ed in questo ambito sono stati parimenti decisive le acquisizioni conseguite dal mondo della ricerca scientifica in tema di fertilizzanti, di nutrizione delle piante ed in tema di lavorazioni meccaniche, per l’individuazione delle operazioni colturali più idonee alla semina, all’emergenza delle piantine ed al loro miglior sviluppo, nelle diverse fasi fenologiche della coltura, fino alle recenti conquiste delle lavorazioni di precisione, per ottimizzare l’utilizzo dei mezzi tecnici, in un quadro strategico di agricoltura sostenibile ed ecocompatibile.

Questo vasto ammodernamento dell’agricoltura ha consentito di moltiplicare varie volte le rese produttive del passato, mediante un’applicazione sinergica delle nuove tecnologie maturate dalla chimica, dalla genetica e dalla meccanica agraria, e vedendo spostarsi negli ultimi anni il centro delle attenzioni dalla produttività agricola al sistema agricoltura, alla ricerca delle migliori sinergie di filiera.

L’avvento dell’ingegneria genetica e della genetica molecolare, hanno infine consentito in questi ultimi decenni lo sviluppo di innovative tecniche,  pervenendo alla selezione di piante migliorate anche con geni provenienti da altre specie, per valorizzare caratteristiche di maggior resistenza a parassiti, malattie, contaminazioni fungine, siccità ed altre avversità, in una competizione sempre più aggressiva e progredita delle multinazionali dell’industria sementiera, a questo punto detentrici di una supremazia strategica nell’agricoltura, politicamente sovente avversata.

L’ultima geniale innovazione in tema di miglioramento genetico è il Genoma editing, realizzabile attraverso la tecnica CRISPR/ Cas9, ed in grado di consentire la produzione di nuove varietà di sementi migliorate, con procedimenti molto più rapidi e meno costosi e, sembra, di facile realizzazione, praticabili anche dai non addetti ai lavori.

In un articolo apparso sul primo numero 2019 de Le Scienze, la giornalista scientifica Anna Meldolesi ha parlato di “editing egualitario”, riferendosi alla potenziale facoltà che questa tecnica innovativa di miglioramento genetico potrebbe esprimere nell’apportare nuovi equilibri nel commercio internazionale delle sementi.

L’autrice dell’articolo è una notissima giornalista che scrive per il Corriere della Sera, laureata in biologia, ed è intervenuta spesso in tema di OGM e di editing genomico.

Suo nel 2001 il libro dal titolo “Organismi Geneticamente Modificati”.

Nel 2017 è uscito il Suo ultimo libro “E l’uomo creò l’uomo. CRISPR e la rivoluzione dell’editing genomico” (editore Bollati Boringhieri), classificandosi al secondo posto del Premio letterario Galileo 2018.  Ma sul tema Anna Meldolesi ha inteso cimentarsi con ulteriori approfondimenti.
Nel corso dello stesso 2017 la SIGA ( Società italiana di Genetica Agraria ) ha promosso l’organizzazione di un corso a numero chiuso sulla tecnica CRISPR, a Grugliasco presso il Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali ed Alimentari dell’Universita’ di Torino.
La Meldolesi è riuscita a rientrare nel Gruppo di ricercatori che sono stati selezionati
In base ai curricula presentati con la candidatura, e per quattro giorni ha cercato di editare il genoma di una pianta particolare con l’aiuto di CRISPR, riuscendo nell’intento grazie alla collaborazione determinante dei ricercatori presenti.
L’esperienza condotta ha pertanto evidenziato che la moderna tecnica di miglioramento genetico richiede in ogni caso le necessarie competenze professionali del Ricercatore abilitato, ed ha comunque confermato come i genetisti vegetali possano oggi disporre con il CRISPR di una tecnica molto più versatile e precisa di quelle tradizionali basate sull’incrocio e la selezione.
Non sono più vincolati ad attingere alla variabilità genetica generata dalle mutazioni casuali; possono introdurre nuovi geni in modo mirato e sicuro, a seconda delle necessità, oppure correggendo le singole lettere del genoma senza introdurre materiale genetico estraneo. Modalità di operare che ricordano la correzione dei refusi in un testo scritto al computer, l’editing appunto.
Non esiste comunque al momento un’indagine ufficiale sulle modalità di utilizzo di CRISPR nei laboratori italiani di genetica agraria.
Dall’ esperienza fatta a Grugliasco sono emersi alcuni dei progetti principali che riguardano geni per la resistenza a parassiti e malattie, geni per migliorare l’assorbimento del fosforo dal suolo o il metabolismo dell’azoto, geni implicati nella crescita delle piante o nella domesticazione.
Variegato è anche l’elenco delle specie prescelte per la correzione genetica, andando dal Mais al frumento, al riso, dal fagiolo alla patata, dalla vite al pomodoro.
Il progetto prescelto dalla Meldolesi ha inteso puntare sulla implementazione di quell’aspetto egualitario già citato ed avente come obiettivo un più equilibrato  mercato globale delle sementi, allo scopo di difendere meglio le residue potenzialità di crescita dei Paesi poveri o in via di sviluppo.
La scelta ha puntato sull’utilizzo della tecnica CRISPR per lo sviluppo di  piantine  migliorate con Apostart, un gene su cui si lavora da tempo.
L’apomissia, cioè la produzione asessuata dei semi, consentirebbe di ottenere semi che sono cloni della pianta madre. La riproduzione delle piante di interesse commerciale per questa via, consentirebbe agli agricoltori di tutto il pianeta di utilizzare nella semina i semi prodotti dalle proprie piante, senza penalizzazioni di resa, ed evitando di dover ricorrere ogni anno alle nuove varietà immesse sul mercato dalle ditte sementire, per conservare i vantaggi produttivi ottenuti attraverso gli ibridi.
A mettere in discussione queste ipotesi della Meldolesi, lo scorso 25 luglio 2018 la Corte di Giustizia dell’Unione Europea ha promulgato la sentenza che anche le piantine “cisgeniche”, mutate con la tecnica genomica CRISPR, devono essere assoggettate alla normativa prevista per gli OGM transgenici.
Per cui, mancando la possibilità di testare le piantine “apomittiche” in pieno campo, sembra che non potranno esserci spazi per sostanziali novità nel mercato delle sementi il cui miglioramento genetico dovrà comunque evolvere nel senso indicato dalle acquisizioni sviluppate con il genoma editing e la tecnica CRISPR.
Resta  comunque da verificare la reale portata dei vantaggi consentiti dall’apomissia, sistema riproduttivo che dovrebbe avere un maggior significato sulle colture, come il mais, sviluppate commercialmente come ibridi.
E’ da supporre comunque che la strada per contenere il potere delle grandi aziende sementiere sul mercato, resti utopistica e comunque controproducente, per i vantaggi consentiti agli agricoltori dalla qualità della stessa Ricerca privata.

Sembra infine che sussistano delle riserve di ordine giuridico, in relazione alla tutela dei diritti intellettuali, qualora una varietà iscritta da una Multinazionale, frutto del suo lungo lavoro di ricerca, possa essere riutilizzata in qualche modo dall’agricoltore senza riacquistarla. Esiste l’istituto della “privativa vegetale” che, nel caso di ispezioni del Corpo Forestale dello Stato o di altri Enti di controllo, qualora non fosse trovata corrispondenza tra numero dei sacchi e delle etichette conservati in Azienda e le superfici seminate dichiarate, si determinerebbero le condizioni per eventuali sanzioni.

Al di là di queste sommarie considerazioni, restano comunque valide le premesse illustrate da Anna Meldolesi, sempre impegnata ad individuare una soluzione logica nelle contrapposizioni che da tempo ostacolano il lavoro del mondo della Ricerca internazionale, per ostilità di ordine politico di varia natura che finiscono per ostacolare il progresso, nel campo del miglioramento genetico in agricoltura.

                                                                                                          Edoardo Rossi

Portogruaro ( VE)

4 febbraio 2018