Sembra impossibile che i vaccini anti-coronavirus sviluppati da alcune case farmaceutiche, come Pfizer-Biontech, abbiano qualcosa in comune con degli insetticidi. Eppure il progresso nella comprensione dei meccanismi genetici ha fatto incontrare questi due mondi. E la parola chiave è Rna.
L'Rna (acido ribonucleico) è una molecola che riveste un ruolo centrale nella perpetuazione della vita sulla Terra. L'Rna è utilizzato dalle nostre cellule per riprodursi e per 'stampare' molecole utili al nostro organismo.
Ad esempio un particolare tipo di Rna, l'mRna (Rna messaggero), è responsabile della sintesi delle proteine all'interno dei ribosomi. E proprio i virus, come il Covid-19, non fanno altro che sostituire l'mRna della cellula con il loro, in modo che i ribosomi 'stampino' nuovi virus.
Nel caso dei vaccini a base di Rna l'obiettivo degli scienziati è indurre le cellule umane a produrre una componente virale innocua, come ad esempio la proteina spike del coronavirus, che diventa il bersaglio del nostro sistema immunitario che genererà anticorpi specifici. Così facendo, una volta esposto al virus vero e proprio, il nostro corpo avrà già pronta la sua risposta immunitaria.
Ma che cosa c'entra il coronavirus con l'agricoltura? Molto, perché oggi diverse aziende stanno studiando il modo di sfruttare un altro meccanismo legato all'Rna, il cosiddetto Rna interferente, per neutralizzare insetti dannosi in maniera estremamente sostenibile per l'ambiente.
L'Rna interference (Rnai) è un meccanismo genico mediante il quale frammenti di Rna sono in grado di interferire con l'espressione genica. In altre parole questi frammenti di Rna, ottenibili in laboratorio, 'spengono' uno o più geni interferendo quindi con il normale funzionamento della cellula. Un meccanismo questo che può essere impiegato ad esempio per silenziare un gene di vitale importanza per un insetto.
Un esempio assai noto e che sta catalizzando anche ingenti investimenti è quello dell'impiego dell'Rnai contro la dorifora della patata, un coleottero in grado di arrecare seri danni alle produzioni e contro il quale non esistono molti insetticidi efficaci, a causa dello sviluppo di molteplici resistenze. Ebbene, numerose prove in laboratorio hanno dimostrato che irrorando una pianta con una soluzione contenente specifici segmenti di Rna è possibile introdurre questi ultimi nell'insetto tramite l'attività trofica. Il materiale genetico penetra poi nelle cellule attraverso il canale digerente ed esplica la sua azione silenziando un gene indispensabile alla sopravvivenza dell'ospite.
Nonostante il meccanismo dell'Rna interferente sia noto da due decenni, ad oggi non sono ancora presenti in commercio insetticidi che sfruttano questo meccanismo di azione. Questo è dovuto a vari motivi.
Prima di tutto manca una legislazione adeguata. In secondo luogo c'è il costo elevato di produzione, che si aggira attorno ai 10mila dollari al grammo. Su questo fronte qualcosa però si sta muovendo. Ad esempio l'azienda biotecnologica GreenLight Biosciences ha messo a punto un metodo molto facile di produzione dell'Rnai sfruttando i lieviti come 'fabbrica'. L'azienda fa sapere che il loro è un metodo altamente economico che permette di produrre insetticidi ad un costo paragonabile a quello di un agrofarmaco di sintesi.
C'è poi la questione di come introdurre i frammenti di Rna all'interno dell'insetto, visto che il metodo dell'ingestione non è sempre efficace. Come l'efficacia non è garantita su tutti gli insetti: i coleotteri sono generalmente considerati i più sensibili all'Rnai, mentre nei confronti dei ditteri e degli imenotteri l'efficacia è meno certa. I lepidotteri e gli emitteri infine sono raramente sensibili.
Sembra dunque che l'Rnai non sarà la panacea di tutti i mali, ma potrà essere usato in specifiche situazioni contro specifici insetti target.
Ma perché un agricoltore dovrebbe affidarsi ad un insetticida a base di Rna interferente? Il motivo principale, oltre all'efficacia paragonabile a quella di un trattamento convenzionale, è l'assoluta assenza di residui e la selettività del prodotto.
L'Rnai è infatti una molecola organica che in ambiente viene degradata in pochissimo tempo senza lasciare alcun residuo. Inoltre è piuttosto selettiva, anche se occorre approfondire l'impatto che questa tecnica può avere sull'entomofauna utile. Anche in Italia si sta facendo ricerca su questo fronte, come nel caso di questo progetto dell'Enea. Oppure come quest'altro progetto, coordinato dal Crea, volto a 'vaccinare' le viti contro la botrite.
Infine l'Rnai rappresenta una alternativa da inserire in strategie di difesa integrata che permette di allungare la vita degli insetticidi oggi in commercio, evitando l'insorgenza di resistenze.
L'Rna (acido ribonucleico) è una molecola che riveste un ruolo centrale nella perpetuazione della vita sulla Terra. L'Rna è utilizzato dalle nostre cellule per riprodursi e per 'stampare' molecole utili al nostro organismo.
Ad esempio un particolare tipo di Rna, l'mRna (Rna messaggero), è responsabile della sintesi delle proteine all'interno dei ribosomi. E proprio i virus, come il Covid-19, non fanno altro che sostituire l'mRna della cellula con il loro, in modo che i ribosomi 'stampino' nuovi virus.
Nel caso dei vaccini a base di Rna l'obiettivo degli scienziati è indurre le cellule umane a produrre una componente virale innocua, come ad esempio la proteina spike del coronavirus, che diventa il bersaglio del nostro sistema immunitario che genererà anticorpi specifici. Così facendo, una volta esposto al virus vero e proprio, il nostro corpo avrà già pronta la sua risposta immunitaria.
L'Rna a fianco degli agricoltori
Ma che cosa c'entra il coronavirus con l'agricoltura? Molto, perché oggi diverse aziende stanno studiando il modo di sfruttare un altro meccanismo legato all'Rna, il cosiddetto Rna interferente, per neutralizzare insetti dannosi in maniera estremamente sostenibile per l'ambiente.L'Rna interference (Rnai) è un meccanismo genico mediante il quale frammenti di Rna sono in grado di interferire con l'espressione genica. In altre parole questi frammenti di Rna, ottenibili in laboratorio, 'spengono' uno o più geni interferendo quindi con il normale funzionamento della cellula. Un meccanismo questo che può essere impiegato ad esempio per silenziare un gene di vitale importanza per un insetto.
Un esempio assai noto e che sta catalizzando anche ingenti investimenti è quello dell'impiego dell'Rnai contro la dorifora della patata, un coleottero in grado di arrecare seri danni alle produzioni e contro il quale non esistono molti insetticidi efficaci, a causa dello sviluppo di molteplici resistenze. Ebbene, numerose prove in laboratorio hanno dimostrato che irrorando una pianta con una soluzione contenente specifici segmenti di Rna è possibile introdurre questi ultimi nell'insetto tramite l'attività trofica. Il materiale genetico penetra poi nelle cellule attraverso il canale digerente ed esplica la sua azione silenziando un gene indispensabile alla sopravvivenza dell'ospite.
I limiti dell'Rnai
Nonostante il meccanismo dell'Rna interferente sia noto da due decenni, ad oggi non sono ancora presenti in commercio insetticidi che sfruttano questo meccanismo di azione. Questo è dovuto a vari motivi.Prima di tutto manca una legislazione adeguata. In secondo luogo c'è il costo elevato di produzione, che si aggira attorno ai 10mila dollari al grammo. Su questo fronte qualcosa però si sta muovendo. Ad esempio l'azienda biotecnologica GreenLight Biosciences ha messo a punto un metodo molto facile di produzione dell'Rnai sfruttando i lieviti come 'fabbrica'. L'azienda fa sapere che il loro è un metodo altamente economico che permette di produrre insetticidi ad un costo paragonabile a quello di un agrofarmaco di sintesi.
C'è poi la questione di come introdurre i frammenti di Rna all'interno dell'insetto, visto che il metodo dell'ingestione non è sempre efficace. Come l'efficacia non è garantita su tutti gli insetti: i coleotteri sono generalmente considerati i più sensibili all'Rnai, mentre nei confronti dei ditteri e degli imenotteri l'efficacia è meno certa. I lepidotteri e gli emitteri infine sono raramente sensibili.
Sembra dunque che l'Rnai non sarà la panacea di tutti i mali, ma potrà essere usato in specifiche situazioni contro specifici insetti target.
I vantaggi dell'Rnai
Ma perché un agricoltore dovrebbe affidarsi ad un insetticida a base di Rna interferente? Il motivo principale, oltre all'efficacia paragonabile a quella di un trattamento convenzionale, è l'assoluta assenza di residui e la selettività del prodotto.L'Rnai è infatti una molecola organica che in ambiente viene degradata in pochissimo tempo senza lasciare alcun residuo. Inoltre è piuttosto selettiva, anche se occorre approfondire l'impatto che questa tecnica può avere sull'entomofauna utile. Anche in Italia si sta facendo ricerca su questo fronte, come nel caso di questo progetto dell'Enea. Oppure come quest'altro progetto, coordinato dal Crea, volto a 'vaccinare' le viti contro la botrite.
Infine l'Rnai rappresenta una alternativa da inserire in strategie di difesa integrata che permette di allungare la vita degli insetticidi oggi in commercio, evitando l'insorgenza di resistenze.
