di Alessandra Biondi Bartolini
Quella svoltasi nel campus universitario di San Floriano in Valpolicella è la prima messa a dimora di viti TEA in Europa e la seconda prova di campo di piante di interesse agrario migliorato con questa tecnologia in Italia, dopo il riso resistente al brusone piantato a Pavia dai ricercatori dell’Università di Milano e purtroppo vandalizzato nel giugno scorso. Le prime cinque viti di Chardonnay migliorate per la suscettibilità alla peronospora nel progetto con le tecniche di evoluzione assistita sono il frutto della ricerca del gruppo di lavoro di genetica agraria del Dipartimento di Biotecnologie dell’Università di Verona coordinato da Mario Pezzotti e dello Spinoff Universitario EdiVite.
Come già era avvenuto in passato con la rivoluzione post-fillosserica e con l’avvento della meccanizzazione e della specializzazione colturale, la viticoltura sta oggi affrontando delle sfide importanti, ha spiegato Giovanni Battista Tornielli docente di viticoltura dell’Università di Padova, tra gli advisor scientifici del progetto VITEA 1: “Le sfide del futuro riguardano soprattutto la sostenibilità e devono essere affrontate alla luce del cambiamento climatico: ridurre l’uso di energia e l’impatto ambientale limitando l’utilizzo dei prodotti fitosanitari. Le varietà che utilizziamo, identitarie per i nostri territori, sono pronte per affrontare queste sfide? Una delle soluzioni è la tecnica di evoluzione assistita, che permette di preservare l’identità genetica delle varietà, modificando solo alcuni tratti specifici per aumentarne la resistenza, una delle strade in cui credo molto per il futuro della viticoltura”.
“Questo lavoro” ci spiega Pezzotti, “parte da molto lontano, sono passati venti anni da quando abbiamo cominciato a studiare il genoma, ad analizzarne la struttura e le funzioni fino a capire come si possono applicare queste conoscenze al sistema, molto difficile nella vite. Da una parte la possibilità di fare gli incroci e dall’altra parte la necessità di conservare i vitigni più legati alla viticoltura territoriale”.
Un risultato di squadra
EdiVite è lo spinoff universitario nato all’interno del dipartimento di Biotecnologie dell’Università di Verona, con il sostegno di soci accademici e soci privati del mondo della produzione vitivinicola. L’obiettivo è di produrre viti più resistenti ai patogeni con lo scopo di ridurre l’utilizzo dei prodotti fitosanitari necessari per la difesa dei vigneti. A questo scopo la Start up veronese ha sviluppato e brevettato l’applicazione dell’editing genomico DNA-free nella vite ed è stata la prima realtà a ottenere l’autorizzazione alla sperimentazione delle viti editate in campo da parte del Ministero dell’Ambiente e sicurezza energetica.
“Una delle tappe fondamentali del nostro percorso scientifico è stata la scoperta del sistema di editing genetico CRISPR-Cas9, avvenuta nel 2012. Questa tecnologia ha trasformato radicalmente il modo in cui possiamo intervenire sul DNA, rendendolo molto più preciso e adattabile a diversi organismi” ha affermato Sara Zenoni, docente di Genetica Agraria dell’Università di Verona tra i fondatori di EdiVite “Tuttavia, applicare questo sistema alle piante, e in particolare alla vite non è stato semplice. Il problema principale era riuscire a indurre una mutazione in una singola cellula, dalla quale poi rigenerare una pianta intera con la mutazione desiderata”.
Nel 2019, dopo anni di lavoro e ricerche, Zenoni e i suoi colleghi riescono a rigenerare per la prima volta una vite da una singola cellula e, dopo la fondazione dello Spin-off alla fine del 2020, nel 2022 nasce la prima pianta di vite editata geneticamente, con una mutazione specifica e già osservata anche in natura in corrispondenza del gene DMR6 che la rende resistente, o meglio non suscettibile, alla peronospora.
La tecnica
La definizione che più spesso si applica al genome editing è quella delle “forbici molecolari di precisione”.
Il complesso CRISPR/Cas9, come ha spiegato Zenoni, è la “macchinetta molecolare” che, grazie a una sequenza di RNA progettata avendo come modello il gene bersaglio sul quale i ricercatori vanno a lavorare, entra nel nucleo, si posiziona con precisione sulla catena del DNA e la taglia. È nel momento in cui la cellula interviene per riparare la sequenza che si creano le mutazioni che di fatto alterano la trascrizione del DNA e silenziano l’espressione del gene come può essere ad esempio la sintesi di una proteina, che nel riconoscimento tra patogeno e ospite determina la suscettibilità del secondo all’azione del primo.
Sembra semplice ma non lo è affatto in quanto il processo richiede di essere applicato sui singoli protoplasti (le cellule vegetali private della loro parete), ottenuti trattando i calli coltivati a partire dalle cellule somatiche delle antere o dei pistilli del fiore: “La vite non è un sistema modello ideale per il laboratorio e in particolare è difficile da rigenerare dopo la callogenesi, quando la cellula moltiplicandosi e differenziandosi torna a essere una pianta. La vite lo fa tramite embriogenesi somatica, un processo rigenerativo che non tutte le cellule riescono a completare, ma che è possibile se si trovano le giuste condizioni”.
I nodi della normativa e della politica
In base alla legislazione attuale, l’editing genetico delle piante è ancora considerato soggetto alla regolamentazione prevista per gli OGM e, pertanto, non può essere testato liberamente in campo, né coltivato e immesso sul mercato. Ma la sperimentazione in campo nella ricerca agraria rappresenta un passaggio necessario dopo le fasi di laboratorio e di serra, ed è stata possibile, seppur con le stesse complesse regole richieste per le piante GM solo dopo che il legislatore italiano ha aperto un primo spiraglio con un emendamento al DL Siccità nel maggio del 2023 prorogato recentemente fino alla fine del 2025.
Difficile fare ricerca altrimenti e purtroppo, ha spiegato Mario Pezzotti, per anni tanti giovani ricercatori fromatisi in Italia, l’eccellenza nel campo della genetica agraria, sono stati costretti a lasciare il nostro paese per lavorare e vedere applicati i frutti della propria ricerca. Una tendenza che oggi, con l’avvento delle TEA, la cui tecnologia è percepita in modo diverso dagli OGM di prima generazione, sembra finalmente cambiare rotta e mettere d’accordo tutti, dagli agricoltori ai consumatori. Ne sono la prova la presenza compatta all’evento di Verona delle Associazioni di categoria e dei rappresentanti dei consorzi di produzione delle principali denominazioni venete, l’Assessore all’Agricoltura della Regione Veneto Federico Caner, oltre naturalmente al mondo della ricerca, con il Rettore dell’Università di Verona Pier Francesco Nocini, del Prorettore Diego Begalli e della Direttrice del Dipartimento di Biotecnologie Antonella Furini gli interventi da remoto del Ministro Francesco Lollobrigida e di Luca De Carlo, Presidente della Commissione Agricoltura al Senato.
Tutti uniti per dire sì alle TEA quindi con un risultato che arriva, ha spiegato Silvio Salvi, presidente della Società Italiana di Genetica Agraria, dopo tanti anni di lavoro dietro le quinte per aprire un dialogo con gli agricoltori e i loro rappresentanti e con le istituzioni italiane ed europee e abbattere i muri e i pregiudizi. Un processo affrontato anche a livello lessicale con la definizione di TEA (Tecniche di Evoluzione Assisitita) che in Italia è stata adottata per quelle che a livello europeo di definiscono NBT (New Breeding Technologies) e NGT (New Genetic Technologies).
“Bisogna stare molto attenti in questo contesto”, afferma Pezzotti “parlando con le organizzazioni agricole era importante da una parte cercare di illustrare il futuro e dall’altra convincerle che chi parla merita la loro fiducia. Gli scienziati devono evitare di creare aspettative che non possano essere soddisfatte, il rischio è di creare sfiducia nella scienza. A noi piace parlare nel momento in cui ci sono i risultati. Adesso in laboratorio questi risultati li abbiamo ottenuti ed era necessario finalmente portarli in campo. Il messaggio è che dobbiamo essere scienziati seri, trasferire la conoscenza e la tecnologia ma dare voce a tutto solo quando i risultati sono reali”.
Restano tuttavia ancora tanti nodi da sciogliere, primo tra tutti il varo del nuovo regolamento che definisce le TEA al di fuori della normativa prevista per gli OGM, ancora fermo dopo l’approvazione della Commissione e del Parlamento. Una bozza di regolamento nella quale alcuni punti ancora non sono del tutto chiari come la brevettabilità delle varietà editate, la distinzione in NGT 1 e NGT 2 sulla base delle tecniche utilizzate e la complessità della modificazione genetica apportata e l’esclusione del loro uso in agricoltura biologica. Ma forse un regolamento non perfetto è comunque meglio di un regolamento assente.
Intanto però la scienza è pronta e le sperimentazioni, prima in laboratorio e poi in campo, andranno avanti anche su altre varietà. EdiVite sta già lavorando, ci spiega Zenoni, su Glera e su altre varietà, oltre che sulla modificazione contemporanea per l’oidio e la peronospora.
E se quello del 30 settembre è stato un momento fondamentale e storico per la scienza italiana, non da meno è stato vedere Ettore Prandini, Presidente di Coldiretti, da sempre avversa all’ingegneria genetica, imbracciare una vanga e piantare una vite di Chardonnay ottenuta da editing genomico.