Nuove tecniche genomiche per ridurre la chimica nei campi

Coltivare i campi è diventato più facile nell’ultimo secolo, grazie ai fertilizzanti sintetici, estratti dagli idrocarburi a partire dal processo Haber Bosch. Senza i due chimici tedeschi, si calcola che quattro miliardi di persone oggi soffrirebbero la fame, o non sarebbero mai venute al mondo. Oltre un secolo dopo, però, il nodo dei fertilizzanti sintetici sta venendo al pettine: da un lato generano da soli il 2,5% delle emissioni globali di gas serra (più dei trasporti aerei) e dall’altro lato se ne spreca la metà, che invece di nutrire le piante alimentari finisce a inquinare le acque, causando vaste zone morte nei mari del mondo. In più, rendono gli agricoltori dipendenti da petro-Stati come la Russia o gli Emirati e li espongono alle frequenti crisi degli idrocarburi, come quella che stiamo vivendo adesso con la chiusura dello stretto di Hormuz. Da qui nasce la necessità di cercare nuove strade, per rendere l’agricoltura più sostenibile e meno dipendente dalle fonti fossili.

Il primo tentativo di rendere le principali piante alimentari autofertilizzanti è in corso da decenni, ma non ha ancora raggiunto il suo scopo: si tratta di inserire all’interno del genoma vegetale i meccanismi utilizzati da quei microrganismi - detti diazotrofi - che utilizzano l’azoto molecolare presente nell’aria (N2) per produrre ammoniaca (NH3), molto meglio del processo Haber-Bosch e senza alcun bisogno di idrocarburi. Il risultato sarebbe un Ogm capace di fissare in autonomia l’azoto gassoso atmosferico in una forma biologicamente più utile e quindi di fare a meno dei concimi azotati. Per ora, il mondo degli Ogm ha ottenuto buoni risultati su altri fronti, ma non ha liberato l’agricoltura dalle sue dipendenze. La maggior parte del mais americano è geneticamente modificato e contiene un gene per la resistenza agli erbicidi, il che significa che i campi possono essere irrorati con diserbanti potentissimi senza danneggiare le colture alimentari. Questo è un vantaggio per le aziende che vendono erbicidi e sementi resistenti agli erbicidi, ma non ha reso l’agricoltura meno dipendente dagli idrocarburi, anzi semmai il contrario. Per di più, ha alimentato un diffuso scetticismo nei confronti del concetto stesso di Ogm. L’Europa non ha mai accolto favorevolmente l’idea e i suoi standard normativi hanno frenato l’utilizzo di questa tecnologia anche nei Paesi in via di sviluppo che desiderano vendere sui mercati europei.

Ora però siamo di fronte a nuove tecniche genomiche, definite “tecniche di evoluzione assistita” (Tea), che ci dovrebbero consentire di non ripetere gli stessi errori, e infatti Consiglio e Parlamento europei si sono già accordati sulla proposta della Commissione per la loro deregolamentazione. Scientificamente, la modifica genetica è effettivamente diversa. In una pianta Ogm, un gene animale viene inserito nel genoma vegetale, come ad esempio in alcune varietà di mais Ogm in cui sono stati inseriti i geni di un batterio velenoso per certi parassiti. Poiché il gene proviene da un’altra specie, le piante Ogm sono note come “transgeniche”. Le nuove tecniche genomiche, invece, si limitano a inserire piccole mutazioni con l’ormai noto metodo Crispr - già utilizzato in medicina anche nell’organismo umano - equivalenti a un incrocio fortunato che avrebbe potuto verificarsi naturalmente, senza utilizzare il Dna di altre specie.

Scienziati di tutto il mondo stanno lavorando per introdurre in colture importanti come il grano, l’orzo e il mais la naturale capacità di fissare l’azoto dei legumi, che non hanno bisogno di fertilizzanti. I ricercatori dell’Università della California, Davis, sono stati fra i primi a creare con la tecnica Crispr una varietà di frumento capace di attivare i microrganismi nel terreno a sviluppare l’enzima nitrogenasi, che trasforma l’azoto presente nell’aria in ammoniaca, soddisfacendo il fabbisogno nutrizionale della coltura anche con un apporto minimo di fertilizzanti chimici. I ricercatori dell’Università di Aarhus, in Danimarca, hanno applicato il Crispr sull’orzo, con lo stesso scopo. E anche i giganti si stanno muovendo: Bayer ha un progetto sul mais con Pairwise, la prima start up americana già arrivata a mettere in commercio degli ortaggi modificati con il Crispr, mentre la Gates Foundation ha investito 26 milioni sul riso.

In Italia la ricerca sulle Tea è già una realtà operativa, con l’avvio delle prime sei sperimentazioni in campo e la nascita del programma Tea4It, un progetto del Crea finanziato dal Masaf con nove milioni di euro e coordinato da Concetta Licciardello. Nel settore ortofrutticolo, il Crea è impegnato nello sviluppo di nuove varietà di ortofrutta, come il pomodoro resistente a orobanche, le melanzane a ridotto imbrunimento o le viti resistenti a peronospora e oidio. «In questo clima positivo, noi ci accingiamo a trapiantare, tra poco più di un mese, per il terzo anno di fila, un campo di riso Tea resistente al brusone, più esteso dei precedenti, da cui ci aspettiamo di raccogliere dati scientifici solidi che potranno servire a decidere se il nostro lavoro potrà essere condiviso con sicurezza con gli agricoltori quando la normativa lo consentirà», ha riferito nel corso degli Stati Generali sulle Tea la biotecnologa Vittoria Brambilla, che insegna Botanica Generale all’università di Milano.