Ottimizzare la natura

Quando si parla di cibo, molte persone desiderano la natura incontaminata. Ciò che è naturale è considerato buono e sano. Il marketing biologico alimenta l'immagine di un'agricoltura idealizzata che produce alimenti naturali utilizzando metodi quasi naturali. Strumenti come l'ingegneria genetica, invece, sono disapprovati. Sono visti come interventi artificiali nella natura. Ma la visione idealizzata della natura è ingannevole. Poco di ciò che mangiamo oggi è nato naturalmente. "Per 12.000 anni, l'uomo ha selezionato le piante in base alle loro caratteristiche per renderle commestibili e più produttive", spiega Bruno Studer, professore di selezione molecolare delle piante all'ETH di Zurigo. L'agricoltura è nata grazie alla selezione artificiale.

Piante coltivate adattate

Oggi l'agricoltura è sotto pressione per produrre in modo più ecologico. Deve soprattutto ridurre l'uso di pesticidi. Inoltre, deve fornire raccolti stabili e di alta qualità in un clima sempre più caldo e secco. Ciò richiede varietà resistenti alle malattie e al clima.

"Dobbiamo rendere le nostre colture geneticamente adatte alle esigenze di domani", afferma Studer. Tuttavia, la selezione tradizionale tramite incroci è spesso dispendiosa in termini di tempo. Insieme al suo team, Studer sta sviluppando metodi di genetica molecolare per rendere più efficiente il processo di selezione. Un esempio sono i marcatori genetici che possono essere utilizzati per identificare rapidamente le piante con le caratteristiche desiderate. Il gruppo lavora a stretto contatto con l'istituto di ricerca Agroscope ed è sostenuto dalla cooperativa agricola Fenaco.

Selezione precisa delle piante

Con i nuovi metodi di ingegneria genetica basati sulle forbici del gene Crispr/Cas, da quasi dieci anni la scienza ha a disposizione un potente strumento di riproduzione. Il cosiddetto genome editing è molto più preciso dell'ingegneria genetica degli anni 2000, che talvolta prevedeva l'inserimento incontrollato di DNA estraneo nel materiale genetico delle piante. La legge svizzera sull'ingegneria genetica definisce geneticamente modificati gli organismi il cui materiale genetico è stato modificato in un modo che non si verifica in condizioni naturali attraverso l'incrocio o la ricombinazione. La coltivazione di tali piante è vietata dal 2005 a causa di una moratoria. L'editing del genoma, invece, consente di alterare il materiale genetico in modo mirato. Può inserire, riscrivere o spegnere singoli geni. Se, ad esempio, si inserisce un gene di resistenza proveniente da una varietà selvatica affine o si silenzia un gene che sopprime la difesa contro i parassiti, si possono produrre piante resistenti in modo molto efficiente senza utilizzare materiale genetico estraneo.

La domanda di Gretchen

Poiché spesso non è più possibile distinguere una modifica mirata del materiale genetico, effettuata con le forbici genetiche, dalle mutazioni naturali o prodotte in modo convenzionale, ci si chiede se le piante geneticamente modificate debbano essere considerate organismi geneticamente modificati. "In Svizzera e in Europa, attualmente, è così: le piante geneticamente modificate non possono essere coltivate. Tuttavia, se la stessa mutazione si verifica naturalmente o come risultato di una selezione convenzionale, la stessa varietà non è soggetta a una regolamentazione rigorosa", spiega Studer. Paradossalmente, questo vale anche se il materiale genetico viene trattato chimicamente o irradiato radioattivamente. "Dal punto di vista della ricerca sull'allevamento, questo non ha senso: una pianta non è 'più artificiale' o 'più pericolosa' perché è stata creata con una precisa ingegneria genetica", afferma Studer. Sarebbe più opportuno valutare il rischio delle nuove varietà vegetali non in base al metodo, ma in base alle loro caratteristiche".

Riso multifunzionale

Navreet Bhullar, docente presso l'Istituto di biologia molecolare delle piante, condivide questa opinione. Bhullar migliora le piante alimentari in termini di contenuto di micronutrienti. Più di due miliardi di persone in tutto il mondo soffrono di carenze di minerali e vitamine perché il chicco lucidato del loro alimento base, il riso, non contiene quasi nessun oligoelemento vitale come il ferro. Il team di Bhullar ha sviluppato varietà di riso transgeniche che non solo accumulano ferro e zinco nei chicchi, ma producono anche beta-carotene, precursore della vitamina A. Il gruppo di ricerca è all'avanguardia con il suo riso multinutriente. "Lo abbiamo sviluppato utilizzando l'ingegneria genetica convenzionale, perché non è possibile farlo con la riproduzione convenzionale", spiega il biotecnologo. Bhullar non ha ancora lavorato con Crispr/Cas. Tuttavia, vede un grande potenziale nella combinazione di tratti come la tolleranza alla siccità, la resistenza ai parassiti e i micronutrienti per un'agricoltura sostenibile, che può anche risolvere i problemi alimentari globali.

La moratoria sull'ingegneria genetica scade alla fine dell'anno. Il Consiglio federale vuole estenderla per altri quattro anni e porre l'editing del genoma sotto il rigido divieto di coltivazione. Bhullar e Studer affermano che finora non si sono verificati i rischi biologici di cui si parlava per la vecchia ingegneria genetica. Entrambi concordano: "La Svizzera non dovrebbe chiudere la mente ai nuovi metodi di riproduzione".