Questo video è stato prodotto dall’Innovative Genomics Institute, il centro fondato da Jennifer Doudna per portare i benefici della ricerca genomica nel mondo reale. Racconta come i ricercatori cercano di raggiungere un obiettivo ambizioso: modificare i microbi produttori di metano che rendono l’allevamento di bovini tanto dannoso per il futuro del clima. L’audio è in inglese, perciò a seguire riportiamo il trascritto in italiano.

Narratore: Il metano è un gas serra 25 volte più potente dell’anidride carbonica e un importante fattore scatenante del cambiamento climatico. Qual è una delle maggiori fonti di metano? I rutti delle mucche.

Nell’intestino degli esseri umani, dei bovini e di altri animali esistono comunità di microbi chiamate microbiomi. I microbiomi hanno molti ruoli rilevanti, come aiutare a digerire il cibo, prevenire le infezioni, regolare il sistema immunitario. Ma nei bovini fanno anche qualcos’altro: producono gas metano, che gli animali emettono sotto forma di rutti. E sì, l’hanno studiato: il metano proviene soprattutto dalla parte anteriore della mucca.

Ermias Kebreab (ricercatore IGI, UC Davis): Il motivo per cui vogliamo affrontare questo problema è che dal periodo preindustriale abbiamo avuto un aumento di 1,1 gradi centigradi e vogliamo cercare di mantenerlo entro 1,5. Di questi 1,1 gradi centigradi, 0,5 che sono quasi la metà sono dovuti al metano. Se si considerano le fonti antropiche di metano, circa il 35% proviene dal bestiame.

Narratore: Mentre molti altri settori, come l’energia e i trasporti, dispongono di opzioni tecnologiche per ridurre le emissioni, l’agricoltura si è dimostrata un osso duro. Ermias Kebreab e Matthias Hess sono ricercatori dell’IGI con sede all’Università della California, Davis. Stanno lavorando a un nuovo approccio per ridurre le emissioni di metano: modificare il microbioma dei bovini. La loro ispirazione viene da una fonte insolita: le alghe rosse. Il lavoro precedente della coppia ha dimostrato che l’alimentazione delle mucche con alghe rosse può ridurre drasticamente le loro emissioni di metano. L’alga funziona bloccando alcuni enzimi di cui i microbi hanno bisogno per produrre metano.

Ermias Kebreab: Fondamentalmente si stavano raccogliendo molti tipi diversi di alghe originarie dell’Australia e si stava cercando di capire quali potessero ridurre le emissioni di metano. Noi abbiamo condotto il primo studio su bovini da latte in vivo, su bovini veri e propri, e abbiamo visto una riduzione sostanziale del 60% delle emissioni di metano.

Narratore: Alcuni studi mostrano riduzioni del metano fino al 98%.

Ora la coppia sta lavorando per utilizzare CRISPR per colpire gli stessi geni che producono metano all’interno dei genomi dei microbi che vivono nell’intestino dei bovini. L’obiettivo è creare un trattamento sicuro, economico e una tantum che riduca in modo permanente le emissioni di metano e possa essere utilizzato dagli allevatori di tutto il mondo.

Matthias Hess (ricercatore IGI, UC Davis): Il risultato ideale di questo progetto sarebbe quello di poter alterare il microbioma dei bovini già nelle prime fasi della loro vita, quando sono vitelli, e poi quel microbioma rimarrebbe stabile e produrrebbe pochissimo metano, se non addirittura niente, quindi non toccheremmo l’animale. In pratica cambiamo solo ciò che questi microbi possono fare.

Narratore: Immaginate di poter somministrare a ogni giovane vitello un semplice trattamento, come una pillola, che ridurrebbe le sue emissioni di metano per tutta la vita.

Per riuscirci, i team dell’IGI dell’UC Davis e dell’UC Berkeley stanno lavorando per comprendere i genomi dei microbi che producono metano.

Matthias Hess: Nel mio laboratorio analizziamo i microbiomi, estraiamo il DNA da questi organismi in modo da poter esaminare il diverso materiale genetico presente. Il passo successivo è quello di fornire queste informazioni ai nostri collaboratori di Berkeley. Loro svilupperanno alcuni strumenti che ci restituiranno qui a Davis.

Narratore: Il passo successivo sarà quello di passare alla sperimentazione sul campo, per verificare se i risultati ottenuti in laboratorio possono essere riprodotti nel microbioma intestinale dei bovini.

Ermias Kebreab: Quello che vorremmo vedere è se otteniamo un microbioma stabile. Quante emissioni di metano ci sono? Le emissioni sono ridotte in modo significativo? Quali sono i microbi in gioco? Ma alla fine la cosa principale è: abbiamo metano o no?

Narratore: Per un problema così grave come il cambiamento climatico, dobbiamo usare tutti gli strumenti a nostra disposizione per colpire le emissioni di gas serra a ogni livello, anche quelle più piccole nascoste dentro alle mucche.