Sfruttare al meglio le potenzialità dell’editing genico in agricoltura e nelle microalghe
Le tecniche di editing genico, come la tecnologia CRISPR/Cas9, vincitrice del premio Nobel, consentono di modificare il genoma in modo rapido e preciso, introducendo cambiamenti mirati direttamente nel DNA di una specie. L’agricoltura e l’acquacoltura sono sempre più interessate a questi strumenti, per accelerare il miglioramento delle specie e trasformare le pratiche del settore per essere più linea con gli obiettivi ambientali, economici e di agricoltura sostenibile. L’editing genico può migliorare tratti come la resistenza alle malattie e i livelli di sostanze nutritive, e promette di ridurre l’uso di pesticidi, il consumo di energia e i rifiuti industriali.
Una scatola deli attrezzi per l’editing genico facile da usare
Il progetto GeneBEcon(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, indaga il vasto potenziale di queste tecnologie di editing del genoma per generare soluzioni di risparmio energetico per l’agricoltura e la lavorazione industriale. I partner del consorzio hanno contribuito a questo obiettivo con protocolli di facile utilizzo, un flusso di lavoro basato sull’albero decisionale chiamato GeneBEwise e un database centralizzato dei plasmidi(si apre in una nuova finestra). La scatola degli attrezzi, ideata pensando ai ricercatori e agli allevatori, abbassa le barriere tecniche e accelera la sperimentazione fornendo flussi di lavoro chiari e adattabili: «Queste risorse sono state concepite per fornire ai ricercatori delle solide fondamenta e per consentire loro di adattarsi facilmente e di ottimizzare per specifici obiettivi colturali», spiega il coordinatore del progetto Dennis Eriksson, dell’Università svedese di scienze agrarie(si apre in una nuova finestra).
Dalle patate alle microalghe
Grazie a questa serie di strumenti, GeneBEcon ha già ottenuto risultati significativi per le patate e le microalghe. Per le patate, il progetto ha voluto sviluppare una coltura resistente ai virus e con amido di qualità superiore, con l’obiettivo di eliminare gradualmente la lavorazione chimica degli alimenti. Le cultivar resistenti al virus Y della patata(si apre in una nuova finestra) potrebbero infatti ridurre l’uso di insetticidi nell’UE di circa 850 000 kg all’anno. L’ottimizzazione della composizione dell’amido, inoltre, può ridurre l’uso di sostanze chimiche di 75 000 tonnellate e permettere un risparmio di 7,5 GWh di energia all’anno durante la lavorazione industriale. Parallelamente, GeneBEcon ha sperimentato protocolli di editing genico per le microalghe Nannochloropsis e Chlorella(si apre in una nuova finestra). Quest’ultima specie, in particolare, prima del progetto non era stata sottoposta a un’innovazione genomica estesa. I ricercatori hanno dimostrato che è possibile aumentare la produzione di carotenoidi, composti antiossidanti preziosi impiegati nei settori della salute e dell’alimentazione. Inoltre, la biomassa algale residua è risultata adatta come mangime ricco di proteine per il pollame, rafforzando un approccio alla biotecnologia circolare e a rifiuti zero.
Allineare innovazione e governance
GeneBEcon ha anche dedicato grande attenzione al panorama normativo e all’accettazione pubblica delle nuove tecniche genomiche. Il progetto ha sviluppato e valutato sei scenari normativi, ognuno dei quali è stato analizzato in termini di requisiti di sicurezza biologica, costi per il rispetto delle normative e potenziale impatto sugli investimenti. I risultati indicano che la proposta di regolamento(si apre in una nuova finestra) dell’Unione Europea, in particolare per la categoria 1 delle cosiddette «nuove tecniche genomiche» (NGT), offre incentivi per l’innovazione e opportunità di mercato. «Allo stesso tempo, se l’Europa vuole realizzare appieno la promessa dell’editing genico nella sua bioeconomia, deve avere una legislazione adeguata per altri organismi, comprese le microalghe», sottolinea Eriksson. A complemento di ciò, il progetto ha creato, insieme alle parti coinvolte, una serie di piani d’azione per la transizione delle NGT rivolti a sei associazioni di gruppi di interlocutori: allevatori, agricoltori, responsabili politici nazionali, industria alimentare, consumatori e ONG. Queste risorse pubbliche offrono consigli concreti per realizzare una strategia di comunicazione sulle nuove tecniche genomiche, contrastando la disinformazione e le incomprensioni. Combinando l’eccellenza scientifica con strumenti pratici e approfondimenti politici, GeneBEcon è pronto a compiere il passo successivo nello sfruttamento dei suoi risultati. Le linee di patate resistenti ai virus possono essere integrate nei programmi di selezione, mentre il lavoro sulle microalghe offre un’ottima base per l’uso su scala più ampia e per lo studio di applicazioni ulteriori nella produzione di composti di alto valore e nelle filiere a doppia funzione.
