Si chiama RNA (i), RNA interference. E’ un meccanismo mediante il quale alcuni frammenti di RNA sono in grado di interferire (e spegnere) l’espressione genica.
La ricerca sul silenziamento genico è iniziata con un una pianta di petunia. Negli anni ’80, dei geni che codificano per un enzima utile a migliorare il colore viola furono introdotti nelle piante di petunia proprio per migliorare il colore, ma le piante mostrarono una diminuzione (di circa il 40%) piuttosto che un aumento del colore viola. Dunque, quei geni aggiuntivi invece di potenziare i geni originali responsabili del colore viole, li silenziavano. Come? Beh, mistero! Ma altri ricercatori iniziarono a sospettare che avesse qualcosa a che fare con l’RNA.
L’RNA messaggero (mRNA), è quel singolo filamento che trasporta le informazioni codificate dal DNA ai Ribosomi (la fabbrica di produzione delle proteine). L’RNA si attacca al Ribosoma e da questo ultimo organello viene letto: così viene codificata una proteina. A volte, però, quel singolo filamento si combina con un partner complementare. Negli anni ’90, i ricercatori avanzarono un’ipotesi per spiegare il silenziamento genico: era l’aggiunta di un gene extra che, in qualche modo, portava alla produzione di un filamento di RNA complementare. Se questo filamento si accoppiava con l’mRNA del gene originale, poteva impedire all’RNA di essere letto dal Ribosoma.
La ricerca è andata avanti e dopo 20 anni di studi oggi gli agricoltori statunitensi possono utilizzare una nuova arma contro la Dorifora. Quest’arma funziona in un modo completamente diverso dagli agrofarmaci tradizionali e molti studi sostengono che questi nuovi agrofarmaci basati sull’RNAi sono più sicuri per le persone e l’ambiente. Basato su un meccanismo chiamato interferenza dell’RNA (RNAi).
Nello specifico lo spray prende di mira un gene vitale nella dorifora della patata, silenziando quel gene, così che puoi colpire l’insetto con grande precisione e senza contraccolpi per l’ambiente.
Perché lo spray al momento è più conveniente? Il controllo dei parassiti basato sull’RNA è arrivato per la prima volta sul mercato l’anno scorso come coltura geneticamente modificata. Gli agricoltori statunitensi hanno iniziato a piantare SmartStax Pro, una varietà di mais che Bayer aveva geneticamente modificato per resistere alla diabrotica del mais occidentale (un coleottero che nutrendosi delle radichette e scavando gallerie nelle radici più grosse, provocano molti danni al mais. La pianta, danneggiata presenta un ridotto sviluppo radicale che la rende sia più soggetta ad allettamenti, sia ne riduce la capacità di assorbimento di acqua e nutritivi). Nella varietà di mais modificata (SmartStax Pro), la pianta stessa produce RNA(i) che interrompe l’espressione di un gene della diabrotica (DvSnf7). Un gene fondamentale affinché le proteine possono muoversi attraverso le membrane cellulari. Nelle prove sul campo con gravi infestazioni, le piante hanno subito il 95% in meno di danni alle radici da parte delle larve della diabrotica del mais rispetto al mais convenzionale.
I vantaggi del metodo sono numerosi: modificando geneticamente una pianta per produrre dsRNA, l’agricoltore non ha bisogno di spruzzare, il pesticida è sempre pronto e solo gli insetti che mangiano il raccolto sono esposti.
Ma ahimè gli OGM non sono ben visti in Europa e gli Stati Uniti esportano molto mais in Europa, quindi ciccia…Ottenere una coltura geneticamente modificata e farla approvare richiedere tempo (circa un decennio di robe burocratiche) e soldi (più di 200 milioni di dollari). Quindi alcune aziende stanno sviluppando dsRNA come spray, un processo più rapido ed economico. Uno spray potrebbe anche essere più versatile, poiché potrebbe essere autorizzato per l’uso su qualsiasi coltura frequentata da un parassita (anche se poi bisogna entrare in campo e spruzzare l’agrofarmaco a base di RNA (i) e a differenza della pianta che produce da sé, la resistenza, qui bisogna consumare comunque risorse per spruzzare (trattori, trasporti, fabbriche che lo producono ecc., ecc.).
Torniamo alla dorifora della patata era un buon bersaglio perché queste voraci creature non danneggiano solo le patate, ma anche pomodori, melanzane e peperoni. La ricerca ha anche dimostrato che somministrare ai parassiti dsRNA può silenziare efficacemente i geni presi di mira.
Bene ma le resistenze? Quanto tempo ci vorrà prima che i parassiti sviluppino modi per rendere l’arma inefficace. Alcune ricerche in laboratorio hanno giù mostrato si possono sviluppare modi per eludere l’RNA(i). Per esempio, nel 2018, uno studio (Moar e colleghi) hanno pubblicato un articolo che mostrava che la diabrotica del mais si è evoluta per smettere di assorbire l’RNA (i) dal suo intestino. La dottoressa Swati Mishra, dottoranda presso l’UTK, sta riscontrando un fenomeno simile con la dorifora della patata. In un ambiente di laboratorio che esponeva costantemente le larve all’RNA (i), gli insetti riducevano drasticamente l’assorbimento del materiale genetico entro 11 generazioni. È difficile prevedere quanto tempo i coleotteri potrebbero impiegare per sviluppare resistenza sul campo, ma accadrà.
Per aiutare a prevenire la resistenza? Si stanno ipotizzando applicazioni coordinate, per esempio, un anno tutti gli agricoltori useranno lo stesso agrofarmaco a base di (RNA i) un anno e altro agrofarmaco l’anno dopo. Oppure si consiglia a quegli agricoltori che coltivano il mais geneticamente modificato (SmartStax Pro) , di piantare rifugi per i parassiti. Queste aree di mais non protetto aumentano le probabilità che le popolazioni di diabrotica mantengano i geni che le rendono suscettibili al RNA (i).
La morale è sempre quella: sperimentare, testare, correggere gli errori. In generale, è difficile sapere quanto funzionino bene le nuove tecnologie, ma, appunto, man mano che sperimentiamo, impariamo di più, e troveremo un modo per superare ostacoli.
