Siamo abituati a pensare che i virus siano organismi che hanno come target esclusivamente l'uomo e la pandemia di covid-19 ha cementato questa suggestione. Ma così non è. I virus possono attaccare anche gli animali, le piante e persino insetti, funghi e batteri. Perché dunque non sfruttare questo strumento di biocontrollo offerto dalla natura per difendere efficacemente le piante e ridurre il ricorso agli agrofarmaci di sintesi?
È questo lo scopo di Viroplant, progetto finanziato dal programma europeo Horizon2020 che aveva come scopo quello di individuare nuovi virus da impiegare come agenti di biocontrollo di alcune importanti fitopatie e di insetti dannosi. Focus particolare è stato dedicato alla vite, una coltura ad alto valore aggiunto in cui però si fa ampio uso di fungicidi e in cui ci sono problemi rilevanti per quanto riguarda virosi come la flavescenza dorata.
Il nemico del mio nemico è mio amico
I ricercatori dell'Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante (Ipsp) del Cnr, capofila del progetto, si sono concentrati nell'individuare virus che fossero efficaci nel controllo di peronospora (Plasmopara viticola), oidio (Erysiphe necator), botrite (Botritis cinerea) e di Scaphoideus titanus, la cicalina vettore della flavescenza dorata.
"Gli approcci di biocontrollo sono una risorsa strategica per l'agricoltura, anche se ciò richiederà un adeguamento e una formazione specifica degli agricoltori", racconta Cristina Marzachì, primo ricercatore dell'Istituto per la Protezione Sostenibile delle Piante del Cnr di Torino.
"I virus sono le armi di un arsenale di biocontrollo che dovremmo esplorare maggiormente: essi possono infettare batteri (sono noti come 'fagi' e la 'terapia fagica' sta diventando sempre più popolare per il trattamento delle malattie batteriche umane resistenti agli antibiotici), funghi (micovirus) ed insetti (entomovirus). Le tecniche di sequenziamento di nuova generazione (Ngs) permettono di identificare e caratterizzare tutti i virus associati a un organismo (cioè il viroma dell'organismo stesso)".
Quale ruolo ha avuto la tecnologia Ngs per il successo del progetto?
"La tecnologia di sequenziamento Next generation sequencing (Ngs) è fondamentale per lo studio della complessità e del ruolo del microbioma associato agli animali e alle piante. Queste nuove metodiche di analisi consentono di studiare il ruolo del viroma, una delle componenti del microbioma, per comprendere la sua importanza e la sua influenza sui sistemi biologici".
Già oggi è possibile difendere le piante attraverso dei virus?
"Oggi la protezione delle piante per mezzo di virus è circoscritta ad alcuni sistemi modello come nel caso dei baculovirus per il controllo dei lepidotteri e di un micovirus per il controllo del cancro del castagno. Tuttavia, i virus che infettano i batteri (fagi) sono potenziali strumenti per fronteggiare batteri resistenti ad antibiotici sia in campo medico che veterinario e per ridurre l'impiego del rame".
Le vostre ricerche hanno permesso di sviluppare prodotti destinati agli agricoltori?
"Il progetto Viroplant permetterà di creare una banca di nuovi virus e di prodotti biotecnologici da essi derivati per incrementare le possibilità di difesa dalle patologie causate dai principali stress di origine biotica. In Viroplant sono stati anche applicati protocolli per la valutazione del rischio legato alla diffusione di virus come strumenti di biocontrollo in agricoltura e per verificare la sostenibilità delle nuove strategie di biocontrollo".
Torniamo al tema del rame come battericida. Oggi questo metallo è soggetto a restrizioni e in futuro il suo uso sarà ulteriormente limitato. In che modo i virus possono aiutare gli agricoltori?
"Oggi il rame è sostanzialmente l'unico mezzo di difesa disponibile contro le batteriosi in agricoltura. Nello specifico sono state sviluppate alcune miscele a base di fagi contro il cancro batterico del kiwi, la maculatura alonata del fagiolo, l'avvizzimento batterico del pomodoro, il cancro batterico delle drupacee e la rizomania batterica di pomodoro e cetriolo".
E per quanto riguarda i funghi?
"Abbiamo identificato potenziali strumenti di biocontrollo nella virosfera di funghi obbligati della vite (peronospora e oidio), della lattuga (peronospora) e del pomodoro (oidio) e di altri patogeni quali muffa grigia della vite e necrosi del colletto e della corona della fragola".
Passiamo invece agli insetti. Come possono essere controllati?
"Nello specifico sono stati esplorati alcuni virus come strumento di biocontrollo per i tripidi vettori di Tospovirus in cipolla, pomodoro e peperone e per la cicalina vettrice della flavescenza dorata della vite. Inoltre Viroplant ha esplorato il potenziale di nuovi agenti di biocontrollo dalla virosfera del lepidottero Helicoverpa armigera, utilizzando una combinazione selezionata di virus di insetti presenti in natura, inclusi i densovirus. Ma anche una strategia di difesa dalle infestazioni di Spodoptera exigua su peperone basata sull'inoculazione di iflavirus".
L'agricoltura al bivio
L'agricoltura sta entrando in una nuova era caratterizzata da una ricerca di equilibrio tra produttività e sostenibilità economica e ambientale. I microrganismi offrono un potenziale di biocontrollo che è stato solamente sondato superficialmente e in futuro gli agricoltori, accanto ai flaconi di agrofarmaci di sintesi, avranno a disposizione virus, funghi e batteri in grado di difendere efficacemente le piante.
C'è ancora molto lavoro da fare. Sul fronte della ricerca per identificare i microrganismi potenzialmente utili e trasformarli in prodotti utilizzabili dagli agricoltori. Ma è necessario anche un profondo lavoro sul tema dell'accettazione sociale, visto che oggi quando si parla di virus ai consumatori tremano i polsi ripensando alla pandemia che stiamo vivendo.
"All'interno del progetto abbiamo dedicato una parte proprio al tema dell'accettazione sociale delle nuove tecnologie sviluppate e abbiamo identificato degli indicatori specifici per età e sesso e delle cause alla base della possibile riluttanza ad adottarle", sottolinea Marzachì.
I risultati del progetto Viroplant, con un focus speciale sulle malattie della vite, saranno presentati al pubblico in un evento Zoom il 10 novembre 2021 alle ore 17:00. L'evento sarà registrato e disponibile tramite YouTube e LinkedIn.
