Che cosa unisce la dorifora della patata, un coleottero dannoso per le coltivazioni di patate, e la varroa, la principale avversità in apicoltura? Apparentemente nulla, ma un'azienda statunitense, la GreenLight Bioscience, ha da poco lanciato sul mercato un insetticida estremamente innovativo, che si basa sulla tecnica dell'Rna interferente (Rnai), per controllare il temuto coleottero. Ed entro il 2024, nella pipeline di commercializzazione, c'è proprio la varroa.
Il lancio di Calantha, questo è il nome dell'insetticida innovativo con target la dorifora della patata, è una piccola rivoluzione nel settore della difesa delle colture e potrebbe avere effetti enormi per tutti quegli agricoltori che ogni giorno devono fare i conti con patogeni come oidio, peronospora e Fusarium, nonché con numerosi insetti, dal ragnetto rosso a Tuta absoluta.
Rna interferente, la potenza dei geni al servizio della difesa
La vita per come la conosciamo oggi si basa sul Dna, il "libretto di istruzioni" di ogni essere vivente, all'interno del quale sono scritte tutte le informazioni che riguardano la nostra biologia. Il metodo dell'Rna interferente ha come obiettivo quello di interferire, appunto, nell'espressione di alcuni geni al fine di arrecare un danno tale all'organismo patogeno da portarlo alla morte.
Ma come funziona nel dettaglio? Prima di tutto viene identificato un gene specifico all'interno dell'insetto target che è essenziale per la sua sopravvivenza. Questo gene può essere coinvolto nella produzione di proteine necessarie per la crescita, lo sviluppo, il metabolismo o altre funzioni vitali dell'insetto.
Viene quindi creato un frammento di Rna a doppio filamento (dsRna) complementare al gene bersaglio identificato. Il dsRna è progettato per essere specifico e mirato solo al gene dell'insetto, in modo da non interferire con i geni delle piante o di altri organismi non bersaglio.
Il dsRna viene applicato all'insetto bersaglio, compito non facile visto che si tratta di materiale molto instabile. Una volta all'interno dell'insetto, il dsRna si lega all'Rna messaggero (mRna) correlato al gene bersaglio. Il dsRna silenzia selettivamente gli mRna bersaglio, impedendo così alla cellula dell'insetto di produrre le proteine vitali codificate da quei geni specifici.
Senza la produzione delle proteine target, l'insetto subisce gravi disfunzioni cellulari e metaboliche, che lo portano alla morte. In definitiva, si tratta di sfruttare le conoscenze che oggi abbiamo sul genoma di molti esseri viventi per andare ad interferire con la trascrizione dei geni al fine di devitalizzare organismi patogeni.
Rna interferente: efficace e sostenibile
Gli aspetti positivi di questo metodo sono molteplici. Prima di tutto è estremamente efficace. I dati prodotti dalla GreenLight Bioscience parlano di insetti che vengono resi innocui nel giro di poche ore. Inoltre, questo metodo supera le attuali resistenze sviluppate da molti organismi nei confronti degli insetticidi e dei fungicidi utilizzati normalmente in campo. E i ricercatori esprimono fiducia sul fatto che sia estremamente difficile che si possano selezionare popolazioni resistenti al metodo dell'Rna interferente.
C'è infine l'aspetto più interessante, ovvero la sostenibilità. Questi prodotti hanno un impatto ambientale nullo, contenendo esclusivamente filamenti di Rna che vengono degradati velocemente nell'ambiente, senza lasciare alcun tipo di residuo. Inoltre, sono specie specifici e sono dunque innocui per tutti gli esseri viventi geneticamente diversi dall'organismo bersaglio.
Calantha può essere miscelato in botte come un normale agrofarmaco e quindi non interferisce in alcun modo con la routine aziendale. È questo un aspetto dirimente, in quanto la tecnica dell'Rna interferente è nota da tempo, ma fino ad oggi non si era riusciti ad ottenere un formulato commerciale che fosse pratico da usare, stabile e sicuro.
Efficacia, selettività e sostenibilità rendono questo metodo molto interessante per il settore agricolo, che oggi si trova a dover fare i conti con la necessità di produrre più cibo in maniera più sostenibile, facendo al contempo i conti con l'arrivo di nuovi insetti e microrganismi patogeni contro cui gli agricoltori hanno poche armi a disposizione.
Quali prospettive future?
Calantha è stato autorizzato dalla Food and Drug Administration (Fda) per un periodo di prova di tre anni negli Stati Uniti, sulla base dei dossier presentati dall'azienda al momento della registrazione. Se non dovessero emergere evidenze particolari, come ci si aspetta, alla fine di questo periodo di prova il prodotto dovrebbe essere commercializzato all'interno degli Stati Uniti come un normale agrofarmaco.
E In Europa? Come ci spiega Salvatore Arpaia di Enea, nel vecchio continente la situazione è un po' più complessa in quanto non esiste la categoria di "biopesticidi", ma il formulato a base di dsRna verrebbe trattato come un qualunque agrofarmaco e dunque dovrebbe sottoporsi ad un lungo e complesso iter autorizzativo, che solo dopo diversi anni e milioni di euro di investimento renderebbe il prodotto disponibile per gli agricoltori europei.
Qualcuno si potrebbe chiedere se ci siano delle restrizioni particolari, trattandosi di un insetticida che si basa su materiale genetico. La risposta è assolutamente no, in quanto non c'è alcun tipo di materiale vivente all'interno del prodotto, trattandosi semplicemente di filamenti di Rna, come ne sono presenti normalmente in abbondanza in natura.
Nulla a che fare dunque con il settore degli Organismi Geneticamente Modificati (Ogm). Le moderne tecniche di ingegneria genetica sono state infatti utilizzate solo per modificare i microrganismi, in prevalenza lieviti o batteri, che vengono utilizzati come delle vere e proprie biofabbriche per la sintesi dei filamenti di Rna interferente. Ma tali batteri, una volta svolto il proprio ruolo, vengono eliminati e dunque all'interno del flacone non c'è alcun materiale vivente.
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Dalla dorifora della patata alla varroa delle api
Dalle notizie fatte trapelare da GreenLight Bioscience sembra che entro la fine del 2024 ci sarà anche il lancio di un prodotto per la varroa. Si tratterebbe di una acaricida, contenuto all'interno del candito dato alle api, che sarebbe in grado di eliminare questo distruttivo acaro senza in alcun modo danneggiare le api.
Sulla base di quanto fatto trapelare da GreenLight Bioscience sembra che entro la fine del 2024 ci sarà anche il lancio di un prodotto per la varroa
Ma in pipeline ci sono anche altri insetti e microrganismi patogeni, come ad esempio l'oidio e la peronospora, due funghi che creano non pochi grattacapi agli agricoltori, soprattutto ai viticoltori. Ma anche il ragnetto rosso, il Fusarium e molto altro ancora.
In definitiva, l'utilizzo della tecnica dell'Rna interferente consentirebbe di avere un'agricoltura più produttiva e sostenibile. Anche se non mancano le sfide. L'ostacolo più grande che i ricercatori oggi devono affrontare, oltre a produrre i filamenti di dsRna in maniera economicamente sostenibile, è quello di assicurare la corretta penetrazione dei filamenti all'interno delle cellule dell'organismo bersaglio.
La dorifora della patata è stato infatti il primo insetto su cui i ricercatori hanno lavorato in quanto risponde estremamente bene all'ingestione del dsRna. Ma tante altre specie non sono altrettanto sensibili. I filamenti di Rna, infatti, sono un materiale organico estremamente labile, che si degrada in natura molto velocemente e ancora di più quando entra all'interno di un organismo, dove il pH della saliva e gli enzimi presenti ne riducono immediatamente l'efficacia.
Per questo motivo oggi gran parte della ricerca sta proprio nello sviluppare formulazioni che consentano il trasporto efficace dei filamenti di dsRna fino all'interno delle cellule bersaglio.
