Agrumi, nuove varietà ad alto valore nutrizionale con il gene editing

Che gli agrumi facciano bene è risaputo. Anzi, potremmo dire che gli agrumi sono la frutta "salutistica" per antonomasia, l'emblema dell'alimento nutraceutico: quello che oltre ad esser buono fa anche bene.

Una fama meritata, dovuta all'alto contenuto di vitamina C, di fibre, di antiossidanti e di altre sostanze che li rendono oltre che buoni e nutrienti anche utili alla salute.

E oggi un lavoro di ricerca e miglioramento genetico italiano è riuscito a produrne di nuovi che possono avere ancora più sostanze nutraceutiche grazie alla tecnologia Cripsr/cas9, nota anche come gene editing, che permette di agire con elevata precisione su singole parti del Dna di un organismo.

Per farci spiegare cosa è stato fatto e che risultati sono stati ottenuti abbiamo intervistato la dottoressa Concetta Licciardello, primo ricercatore del Centro di Ricerca di Olivicoltura, Frutticoltura e Agricoltura del Crea, il principale ente di ricerca agricolo e alimentare nazionale.

Dottoressa, intanto ci spieghi in maniera semplice cosa è la tecnologia Cripsr/cas9.
"Si tratta di un sistema di modificazione genetica basato sull'utilizzo di forbici molecolari che, agendo in maniera mirata, correggono una piccolissima regione del gene, disattivandolo. Questo approccio consente di mantenere del tutto integro il resto del patrimonio genetico di una pianta, intervenendo esclusivamente sul carattere che si vuole correggere".

Concetta Licciardello

(Fonte foto: Crea)

Che cosa avete fatto con questa tecnologia sugli agrumi?
"È noto che esistono arance ricche in antocianine, che colorano di rosso intenso i frutti delle varietà Moro, Tarocco e Sanguinello, e la cui importanza è riconducibile alle proprietà antiossidanti e antitumorali che possiedono; ed esistono anche agrumi con licopene, altro pigmento che colora di rosa la polpa di alcune varietà e che è più conosciuto per essere il composto di cui sono ricchi i pomodori. Essendo anche il licopene una sostanza altamente salutistica, abbiamo pensato di sfruttare il genome editing per coniugare entrambi i composti (antocianine e licopene) in un unico agrume. Abbiamo quindi sfruttato il gene editing per disattivare il gene della beta ciclasi frutto specifica (enzima responsabile della conversione del licopene in beta carotene) nelle arance a polpa rossa. In questo modo le arance con antocianine potranno produrre anche licopene.

Che risultati avete ottenuto?
"Attualmente abbiamo verificato in laboratorio il corretto funzionamento della tecnica. Abbiamo sequenziato la porzione del gene su cui siamo intervenuti, osservandone modifiche nella sequenza e di conseguenza nella potenziale funzionalità del gene. Oltre alla beta ciclasi frutto specifica che abbiamo editato, esiste anche una versione che 'lavora' su tutta la pianta; se avessimo per errore editato quel gene avremmo dato vita ad una pianta facilmente riconoscibile in quanto avrebbe avuto un impatto sulla modifica probabilmente del colore; invece, le nostre piantine editate sono assolutamente indistinguibili dalle piante controllo.

Un altro risultato degno di nota è che siamo riusciti a trasformare e rigenerare (ovvero dar vita ad una intera pianta partendo da una singola cellula mutata), per la prima volta, diverse varietà di arancio pigmentato con antocianine appartenenti al gruppo dei Tarocco e dei Sanguigni, mai utilizzate prima. Questo è un dato importantissimo, perché il genome editing ha senso quando la modifica genetica viene effettuata specificatamente nella varietà che si intende migliorare, preservando il resto delle sue peculiarità. 
Dovremmo ancora aspettare qualche anno prima di vedere e studiare i frutti prodotti dalle piantine editate, ma i risultati finora ottenuti sono molto promettenti."

Perché avete scelto proprio questa tecnologia?
"Perché il tradizionale processo di incrocio su cui si basa il miglioramento genetico classico, non avrebbe consentito la stessa celerità e la stessa precisione di intervento".

È la prima volta che questa tecnologia viene usata per il miglioramento genetico degli agrumi?
"Non esattamente; il genome editing in agrumi è stato già utilizzato per disattivare geni di suscettibilità ad una malattia molto importante, il cancro batterico, di cui il bacino del mediterraneo ne è fortunatamente indenne. Pertanto il genome editing è stato già utilizzato per introdurre la resistenza a questa malattia. Ma nel nostro caso possiamo dire che è la prima volta che il genome editing viene utilizzato per migliorare un carattere qualitativo del frutto".

Alcune piantine di arancio allevate in laboratorio durante lo studio

(Fonte foto: Crea)

Le nuove piante prodotte saranno brevettate?
"La protezione delle piante editate attraverso il rilascio di un brevetto è un argomento piuttosto delicato e sul quale tema la comunità scientifica si sta ancora confrontando."

Nell'Unione Europea però la tecnologia Cripsr/cas9  è equiparata alle tecnologie transgeniche e le piante ottenute con queste tecniche non sono coltivabili. Chi potrà usare queste piante se saranno registrate?
"Attualmente le piante editate sono equiparate agli organismi geneticamente modificati; ma è anche vero che c'è un gran fermento e anche nelle ultime settimane il confronto e il dialogo tra i principali organi interessati (scienziati, politici, operatori del settore) è molto attivo, per diversi motivi, ne cito solo alcuni per semplicità.

La prima pubblicazione sul genome editing risale al 2012, ovvero è successiva alla legge 2001/18/Ce sugli Ogm a cui le piante ottenute attraverso l'utilizzo di queste tecnologie vengono confinate, un po' anacronistica come situazione; e poi, come possiamo studiare tutti i benefici che il genome editing produce (basti pensare, ad esempio, alle viti resistenti alla peronospora, le mele resistenti alla ticchiolatura) se, per rispetto alla legge prima citata, non è consentito provarle in campo, nel loro ambiente naturale?

Il rischio che corriamo è che altri paesi possano raggiungere i nostri stessi risultati, immettendoli sui mercati prima che venga consentito in Italia o in Europa. Sarebbe davvero un peccato se tutte le competenze acquisite grazie ai recenti finanziamenti pubblici venissero vanificati da ostacoli giuridici".