Le TEA per una nuova impresa 

Come le Tecniche di Evoluzione Assistita (TEA) anche definite New breeding techniques (Nbt) possono essere d’aiuto al miglioramento genetico delle specie coltivate? E soprattutto, sono uno strumento accessibile all’industria sementiera/vivaistica e all’agricoltura italiana, basate sulla produzione di alcune varietà o su prodotti con particolari caratteristiche molto apprezzate dai consumatori? 

Alle TEA appartiene il Genome Editing (GE), metodica che consente di rivoluzionare in termini di costi, tempi e qualità del prodotto ottenuto, i lunghi processi di miglioramento genetico tradizionale. Si tratta di una tecnologia di precisione, che permette di ottenere piante in cui è stato modificato in modo chirurgico uno specifico gene, senza la presenza di DNA esogeno, mantenendo, quindi, inalterate le caratteristiche distintive della varietà. Se ne deduce che la mutazione indotta è, in tutto e per tutto, equivalente ad una mutazione naturale, che costituisce la base biologica della biodiversità; pertanto, uno dei tratti caratteristici delle piante ottenute con GE è l’impossibilità di capire a posteriori se esse siano state ottenute mediante GE, mutagenesi tradizionale o mediante le classiche tecniche di miglioramento genetico basate su incrocio e l’uso della biodiversità naturale. 

Una ulteriore tecnologia TEA è la cisgenesi. In questo caso i geni sono trasferiti in laboratorio da una accessione selvatica (o specie sessualmente compatibile) e inseriti inalterati in una varietà della stessa specie. Esempi di successo di applicazione della cisgenesi sono stati ottenuti in melo e nella vite, trasferendo il gene di resistenza a un fungo dalla forma selvatica alla varietà commerciale. 

A questo punto sembra tutto semplice…ma ci sono ancora degli scogli che vanno superati. 

In primis, non tutte le specie possono essere sottoposte alle TEA (il pesco, ad esempio è al momento ancora inaccessibile alle TEA); addirittura, all’interno della stessa specie non tutte le varietà sono facilmente migliorabili. Si sta lavorando in laboratorio per cercare di aggirare questo problema e permettere a questa tecnologia di essere applicata a tutte le specie e varietà agrarie e più ampio spettro. Sarà comunque necessaria una perfetta integrazione tra la ricerca scientifica avanzata e le conoscenze del settore sementiero e vivaistico: per poter applicare le TEA, infatti è essenziale disporre della sequenza genomica della varietà d’interesse, nonché della funzione del gene che si vuole modificare.

Dalla sperimentazione 

La possibilità di utilizzare le TEA e di integrarle alle tecniche di miglioramento tradizionali potrà essere uno strumento vincente che aiuterebbe le PMI (Piccole Medie Imprese) italiane a adattare in modo più rapido ed efficace le colture alle proprie necessità.  

Uno degli obiettivi è la selezione di piante con una maggiore resistenza alle malattie e alla siccità, con conseguente riduzione dell’uso di fitofarmaci e una maggiore produzione in condizioni limitanti. Oggi c’è un grande interesse, ad esempio, nel settore della vite nel mantenere i vitigni tradizionali, rendendoli più resistenti alle malattie. Nell’area mediterranea, invece, è necessario e urgente ottenere piante resistenti alle alte temperature e con una maggior efficienza d’uso dell’acqua. Le TEA inoltre possono avere un impatto anche sugli aspetti qualitativi, come prodotti con una maggiore valenza nutrizionale o senza semi (uva, anguria, melanzana).  

Agli aspetti legislativi 

Se, come scienziati, riusciamo ad immaginare come le TEA rappresentino una importante innovazione per imprese agricole, diventa invece molto più difficile prevedere l’evoluzione del quadro regolativo. È intuitivo capire che snellezza e costo ridotto delle procedure di sviluppo, valutazione e registrazione delle nuove varietà saranno la chiave che potrà spalancare le porte delle TEA alle PMI italiane. 

Il dibattito riguardo gli aspetti legislativi staziona a Bruxelles da diversi anni; mentre la tecnologia alla base del GE viene implementata velocemente per superare gli ostacoli tecnici, gli Stati Membri faticano a raggiungere un accordo condiviso, che delinei gli aspetti legislativi. Allo stato attuale la legislazione Europea vigente non distingue tra “veri OGM” e piante ottenute attraverso l’uso delle TEA, una equiparazione che rende difficile persino la sperimentazione in campo delle TEA e di fatto impossibile la loro coltivazione. In Italia, nel 2023, con il Decreto siccità (legge 68 del 13.6.2023) sono state introdotte alcune semplificazioni per la sperimentazione in campo delle piante TEA, semplificazioni che hanno consentito nel 2024 di portare in campo le prime piante ottenute con le TEA (piante di riso resistenti al brusone) ed altre seguiranno nei prossimi mesi. 

A livello europeo, nel 2023, la Commissione ha avanzato una proposta di regolamento per normare l’uso delle TEA in agricoltura, il regolamento è stato approvato dal Parlamento Europeo con alcune modifiche ed il dossier è stato trasmesso al Consiglio dei ministri dell’agricoltura, ultimo passaggio del processo decisionale europeo. Al momento l’analisi del regolamento è stata sospesa e rinviata alla prossima legislatura europea. Il regolamento in discussione propone di classificare le TEA in due categorie sulla base del tipo di modificazioni introdotte, per le TEA di tipo 1 (quelle che contengono solo mutazioni puntiformi o basate sulla cisgenesi come descritta sopra) la proposta prevede una sostanziale equiparazione alle varietà tradizionali con il divieto di brevettazione (consentita solo la protezione attraverso lo strumento della privativa vegetale), l’obbligo di etichettare le sementi come TEA ed il divieto di utilizzo in agricoltura biologica. Se la normativa verrà approvata così come definita dal parlamento europeo, risulterà abbastanza semplice anche per le PMI sviluppare, registrare e commercializzare piante TEA. 

Da qualche anno mi occupo dello studio funzionale di geni coinvolti nello sviluppo del seme in orzo e frumento applicando la tecnica del genome editing  

#lafrase
Lo scienziato nel suo laboratorio non è solo un tecnico, è anche un bambino davanti a fenomeni della natura che lo affascinano come un racconto di fate. La capacità di sorprendersi non deve svanire, ma per essere scienziati il ‘fanciullino’ che c’è in noi deve perdurare nel tempo (cit. Marie Curie) 

Ho studiato per diversi anni questi meccanismi nelle specie modello, oggi mi entusiasma disporre degli strumenti per decifrarli anche nelle specie di interesse agronomico.

#lafrase
Mi appassionano i meccanismi molecolari che regolano lo sviluppo di un organismo, potremmo definirli perfetti e “curati nel dettaglio”