Il Golden Rice si può fare con CRISPR?

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Il Golden Rice potrebbe essere il miglior prodotto agrario dell’era biotech prima di CRISPR. Purtroppo 17 anni dopo la sua invenzione è ancora prigioniero della burocrazia degli OGM, in attesa delle autorizzazioni per la coltivazione commerciale. Eppure questo riso arricchito di beta-carotene potrebbe salvare molte vite e migliorare la salute delle persone affette da carenza di vitamina A in diverse regioni del mondo. Esiste la fondata speranza che l’editing genomico possa ricevere un’accoglienza più amichevole rispetto all’ingegneria genetica, da parte di policymaker e consumatori, perché consente di produrre cambiamenti puntiformi nel genoma delle piante, indistinguibili dalle mutazioni naturali. Se così fosse, la tecnologia CRISPR potrebbe risolvere l’impasse consentendo di sviluppare un nuovo Golden Rice non-OGM? L’ho chiesto ai suoi inventori: Peter Beyer, dell’Università di Friburgo, e Ingo Potrykus, che è professore emerito all’Istituto svizzero di tecnologia (ETH) di Zurigo.

La loro risposta non è stata quella che ci si poteva augurare, ma è importante darne ugualmente conto perché l’arrivo di una nuova tecnica, per quanto straordinaria, non risolve come per incanto tutti i problemi. E fare una corretta informazione su CRISPR significa comunicare il potenziale rivoluzionario di questo sistema di editing genomico, ma anche riconoscerne eventuali limiti.

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Ingo Potrykus (a sinistra) e Peter Beyer (a destra)

Beyer è cauto: “CRISPR può rappresentare una strada più facile nell’attuale ambiente regolatorio, ammesso che alla fine si decida di regolamentare i prodotti anziché i processi usati per produrli. Ma non è affatto detto che questo accada e anche CRISPR potrebbe trovarsi impigliata in ostacoli normativi come gli OGM classici”. Potrykus è ancora più scottato da tanti anni di attesa e decisamente poco incline al compromesso: “Per me non ha senso sostenere che CRISPR non sia una tecnologia genetica, è piuttosto una forma di ingegneria genetica altamente sofisticata. Il fatto che nel prodotto finale non sia possibile dimostrare la presenza di DNA estraneo è un argomento piuttosto formale”.

Il quadro non diventa più semplice passando dalle considerazioni regolatorie a quelle scientifiche. Normalmente nel riso la biosintesi del beta-carotene è pienamente attiva nelle foglie ma non nei chicchi. Si potrebbe editare il genoma del riso per attivarla anche nelle parti edibili? “Anche se fosse possibile, non penso che sarebbe facile produrre il Golden Rice con CRISPR. Ci sono piante transgeniche utili, come questa, che non saranno rese obsolete dall’editing genomico, che è una tecnologia interessante ma non illimitata nelle sue possibilità”, sostiene Potrykus. Il perché ce lo spiega nei dettagli l’altro padre del riso dorato. “Il modo più semplice di usare CRISPR consiste nell’introdurre mutazioni in siti prescelti del genoma. Questo è utile soprattutto per eliminare una funzione indesiderata (loss of function), mentre quello di cui c’è più bisogno in agricoltura è introdurre funzioni utili (gain of function), come nel caso del Golden Rice o della resistenza agli insetti”, argomenta Beyer. Ammesso che si possa ottenere una nuova funzione con una mutazione che spegne un certo gene, dovrebbe riguardare un elemento che regola in modo negativo un certo tratto. “Possono esistere casi di questo tipo, ma sono per lo più sconosciuti. Per essere chiari: ci vuole un livello di comprensione molecolare altissimo per riuscire a produrre una nuova funzione con la mutagenesi”. Inoltre non sarebbe comunque possibile sviluppare prodotti come il mais Bt resistente all’attacco degli insetti, che richiede il superamento della barriera di specie perché la proteina Bt è di origine batterica. “Tuttavia si può usare CRISPR anche in un altro modo, per introdurre una cassetta genica. Ma il risultato sarebbe comunque transgenico come le piante prodotte alla vecchia maniera”, dice Beyer.

Provo a suggerire un esperimento del pensiero. Immaginiamo che CRISPR fosse disponibile già negli anni ’80 quando è nata l’idea del Golden Rice. Avreste usato CRISPR per introdurre i geni necessari oppure avreste optato per la vecchia ingegneria genetica? La possibilità di scegliere il punto esatto dell’inserzione non è un vantaggio rilevante in questo caso? “Questo è il punto. Se lei o chiunque altro potesse dirmi qual è la posizione esatta su cui intervenire nel genoma del riso, io certamente ne terrei conto, perché la posizione della cassetta genica determina i livelli di espressione”, risponde Beyer. In confronto, il pregio della normale ingegneria genetica è che esiste un’ampia scelta da cui selezionare in base all’analisi delle caratteristiche esteriori o fenotipiche, come fanno i costitutori di nuove varietà vegetali, i cosiddetti breeder. Il difetto è che bisogna eliminare i prodotti in cui le integrazioni sono avvenute in modo inappropriato. Considerando pro e contro di entrambi i metodi, in definitiva, Potrykus e Beyer userebbero ancora la tecnica classica, ricorrendo all’Agrobacterium come vettore per integrare la cassetta genica nel DNA del riso. Ma non farebbero tutto esattamente allo stesso modo. “Non userei più la giunchiglia come specie donatrice, perché nel frattempo abbiamo imparato molte cose sull’efficacia del gene Psy, quello che è servito ad attivare la via biosintetica nel Golden Rice”, conclude Beyer.

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