Perché le aziende non riescono a imporre il grano geneticamente modificato al mondo?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

All'inizio di agosto, la rivista Science ha pubblicato un manifesto di due biotecnologi che al mondo manca il grano geneticamente modificato - con il suo aiuto, secondo loro, sarebbe possibile combattere malattie pericolose che minacciano i settori agricoli delle economie dei paesi in via di sviluppo.

Dopo aver letto il manifesto, N+1 ha deciso di capire perché non c'è ancora una sola varietà di grano GM sul mercato e se ne abbiamo davvero bisogno.

Gli autori del manifesto, Brande Wulff e Kanwarpal Dhugga, lavorano presso il John Innes Biotechnology Center nel Regno Unito e l'International Maize and Wheat Improvement Center in Messico. In un articolo per Science, non riportano alcun sostegno da parte dei produttori di varietà GM, ma le organizzazioni senza scopo di lucro che finanziano entrambi i centri stanno promuovendo la biotecnologia agricola.

Secondo gli scienziati, la mancanza di interesse per il grano GM tra gli sviluppatori è principalmente dovuta alle pressioni degli attivisti pubblici che combattono contro gli OGM. Allo stesso tempo, scrivono, la modificazione genetica potrebbe, ad esempio, proteggere il grano dall'esplosione, una pericolosa malattia fungina scoperta per la prima volta in Brasile e da lì diffusa in tutto il Sud America e in altri continenti. Nel 2016, la malattia esplosiva, che viene trasportata con grano contaminato, è stata trovata in Bangladesh, dove è ancora mantenuta la quarantena e da dove la malattia può diffondersi nel sud-est asiatico ed entrare in India. Nel frumento la resistenza a questa malattia è molto bassa, ma i geni corrispondenti sono già stati trovati nel suo parente selvatico, il cereale Aegilops tauschii.

Gli autori ritengono che il Bangladesh sarebbe disposto a introdurre grano geneticamente modificato per proteggersi dalle malattie esplosive, poiché ha recentemente approvato le melanzane geneticamente modificate e si sta preparando a coltivare patate geneticamente modificate resistenti alla peronospora. Ma per questo sarà necessario che qualcuno crei grano GM, scrivono gli scienziati.

Oggetto genetico complesso

Quello che chiamiamo grano nella vita di tutti i giorni sono diversi tipi di piante, principalmente grano tenero (Triticum aestivum) e grano duro (Triticum durum). Il primo è utilizzato per fare la farina di pane e il malto di frumento, mentre il secondo è usato per fare il couscous, il bulgur, la pasta tradizionale italiana e altri prodotti. Il grano duro rappresenta solo il 5-8% di tutto il grano coltivato; secondo le statistiche ufficiali dell'Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura (FAO), nel 2016 l'umanità ha coltivato almeno 823 milioni di tonnellate di grano su una superficie coltivata totale di 221 milioni di ettari. Ciò rende il grano il secondo raccolto più grande in termini di produzione agricola totale dopo il mais.

Tutto il grano che viene coltivato e venduto nel mondo non appartiene agli Ogm: ormai in nessun Paese è autorizzata la coltivazione commerciale di una varietà di grano Ogm. Nella base della Convenzione delle Nazioni Unite sulla Diversità Biologica, che raccoglie dati sulle varietà OGM delle piante coltivate, sono registrate solo nove varietà di frumento tenero con una varietà di proprietà, dalla resistenza agli erbicidi all'alto contenuto proteico (la base ovviamente non copre tutte progetti e paesi, dal momento che non tutti gli stati - ad esempio, né gli Stati Uniti né la Russia - non hanno ratificato il Protocollo di Cartagena sulla biosicurezza a questa convenzione). Ma nessuna di queste varietà è andata oltre l'approvazione di colture sperimentali per scopi scientifici. Non ci sono dati sulle varietà GM di grano duro nel database.

Il MON71800, sviluppato da Monsanto, si è avvicinato di più all'approvazione: come molte altre varietà GM note dell'azienda, MON71800 è resistente al glifosato (questo è il cosiddetto grano Roundup Ready). Nel 2004, l'azienda ha anche ricevuto la necessaria approvazione dalla Food and Drug Administration degli Stati Uniti, ma non ha completato un processo di approvazione da un'altra agenzia, l'EPA. I media hanno poi scritto che il progetto, che ha richiesto almeno 5 milioni di dollari e sette anni, è stato interrotto a causa dell'opposizione degli agricoltori che temevano che la diffusione del grano GM negli Stati Uniti li avrebbe privati dell'accesso al scettico mercato europeo. Monsanto N + 1 non ha risposto alla domanda specifica se l'azienda stia attualmente sviluppando varietà di grano GM, ma ha affermato di rimanere "impegnata nell'innovazione continua nel grano attraverso la biotecnologia e l'editing genetico".

Di tanto in tanto, dopo il 2004 sono apparse notizie sullo sviluppo di varietà GM: ad esempio, uno dei partner della Monsanto, l'azienda indiana Mahyco, nel 2013 avrebbe condotto prove sul campo di frumento tollerante agli erbicidi (alla domanda N + 1, il azienda ha risposto che ora non si tratta di grano GM). Syngenta ha condotto anche una ricerca sul grano geneticamente modificato resistente alla punta del fusarium, ma questo progetto è stato sospeso, afferma Igor Chumikov, direttore per la regolamentazione delle varietà e dei tratti biotecnologici delle piante nella CSI di Syngenta in Russia. Bayer CropScience ha dichiarato l'anno scorso che non vede il grano GM come sua priorità globale, ma gli ibridi.

Secondo gli esperti intervistati da N + 1, almeno 500 varietà di grano GM sono in diverse fasi di sperimentazione nel mondo e, in assenza di interesse sui mercati americano ed europeo, i leader sono stati, ad esempio, Australia e Cina. In Australia, l'organizzazione nazionale di ricerca CSIRO questa primavera ha chiesto l'approvazione per testare il grano duro e tenero con resistenza alla ruggine del grano, una malattia fungina che colpisce i cereali. I test dovevano durare cinque anni; apparentemente il CSIRO ha ottenuto il permesso per loro (l'organizzazione stessa non è stata in grado di rispondere a N + 1 domande). Nel 2017, nel Regno Unito sono iniziati i test sul grano GM con rese più elevate e continueranno fino alla fine del 2019.

Allo stesso tempo, la mancanza di varietà approvate non significa che il grano geneticamente modificato non cresca in nessuna parte del mondo: storie su come, da qualche parte nei campi, non autorizzati e sconosciuti dove si trova grano geneticamente modificato, accadono almeno dal 1999. Una di queste storie è successa in Canada la scorsa estate: nel giugno di quest'anno, le autorità canadesi hanno confermato che il grano lungo una strada di campagna nel sud dell'Alberta, sopravvissuto al trattamento con erbicidi, si è rivelato geneticamente modificato (che tipo di varietà fosse, non era specificato; nel 2017, nel paese ci sono state 54 prove sul campo limitate di frumento GM e ibrido, 39 delle quali mirate specificamente alla resistenza agli erbicidi - nessuna delle quali è stata condotta in Alberta.) A causa di questo grano inaspettato, il Giappone e la Corea del Sud hanno sospeso le importazioni di grano dal Canada e il ministro canadese ha dovuto chiamare il suo omologo dell'UE e spiegare che questo grano non è stato trovato da nessuna parte se non in un campo in Alberta.

“Tra tutte le colture che oggi vengono coltivate, il grano è forse uno degli oggetti più difficili da selezionare. Il grano tenero è un poliploide, ha un genoma esaploide (il nucleo cellulare contiene tre genomi elementari A, B e D, cioè sei serie di cromosomi, ce ne sono 42 - N + 1). Il 99 percento di tutte le varietà oggi coltivate sono proprio varietà di grano tenero, un oggetto geneticamente molto complesso. Inoltre, il grano appartiene alla classe dei monocotiledoni, quindi tutto il lavoro sulla sua modificazione genetica ha avuto meno successo rispetto ad altre colture ed è stato avviato in seguito , afferma Dmitry Miroshnichenko, ricercatore senior presso il laboratorio BIOTRON di sistemi di espressione e modifica del genoma della pianta presso l'Istituto di Chimica Bioorganica RAS.

Barriera simbolica

Le difficoltà della lavorazione del grano non si limitano alla coltura stessa: Miroshnichenko afferma che il ritardo tecnologico è associato a problemi metodologici. Per la modificazione genetica di tutte le colture vengono utilizzati due metodi standard: la trasformazione agrobatterica, quando i geni vengono trasferiti utilizzando batteri del genere Agrobacterium e i loro plasmidi, e il metodo biobalistico, il trasferimento di sequenze genetiche utilizzando la cosiddetta pistola genica - un dispositivo che "spara" particelle di metalli pesanti dal DNA nella forma degli stessi plasmidi. Secondo lo scienziato, ora in Europa, Stati Uniti, Asia e altri paesi sono consentite solo piante geneticamente modificate, ottenute con il metodo agrobatterico, in cui si può confermare che nel genoma di un organismo modificato è presente un solo inserto estraneo pianta, e non molti, come al solito dà biobalistica. Per il grano transgenico, il metodo agrobatterico è stato sviluppato solo negli ultimi dieci anni, afferma Miroshnichenko.

“Vent'anni fa, tutti si aspettavano che la coltivazione commerciale del grano GM sarebbe avvenuta domani. Sospetto che ciò non sia accaduto per diversi motivi, e molti di questi motivi sono comuni al grano e al riso. Il punto, ovviamente, non è che ci siano barriere biotecnologiche significative alla creazione di queste varietà ", osserva lo specialista in genomica vegetale Hugh Jones dell'Università di Aberystwyth in Galles. Jones ritiene che l'atteggiamento nei confronti del grano nella società sia diverso, ad esempio, dal mais o dalla soia: per molti popoli "il grano ha un grande simbolismo culturale". Pertanto, sospetta, gli atteggiamenti negativi nei confronti del grano GM sono più profondi che nei confronti di altri alimenti. Miroshnichenko è d'accordo: “Dal punto di vista sociale, il grano è la coltura principale del grano, è il pane e così via. Il pubblico percepisce negativamente la sua modificazione genetica".

Ci sono difficoltà più pragmatiche, dice Jones: il grano è il raccolto e la merce più scambiati, ed è difficile separare il grano GM dal grano normale. Anche se un paese consente la coltivazione di grano geneticamente modificato, dovrà affrontare immediatamente i divieti di esportazione verso altri paesi, che saranno molto severi a causa della minaccia della biosicurezza. Se il grano geneticamente modificato è consentito, allora dovrà essere consentito ovunque, ha affermato lo scienziato.

Kanwarpal Dugga, uno degli autori del manifesto su Science, in un'intervista a N+1 rileva che quasi tutte le varietà vegetali GM disponibili sul mercato sono state sviluppate, testate e coltivate negli USA, e da lì sono andate in altri mercati (ad eccezione delle melanzane Bt resistenti agli insetti nocivi, create in India). "Nonostante tutti i dati sulla sicurezza raccolti in vent'anni per il mais e la soia geneticamente modificati, non vengono ancora coltivati al di fuori delle Americhe", afferma Dougga, aggiungendo che gli agricoltori americani esportano metà di tutto il grano che coltivano. Decisioni - accettare o non accettare Grano GM - sarà inevitabilmente guidato dai paesi importatori.

Allo stesso tempo, Dougga non crede che il grano sia fondamentalmente diverso dalle altre colture GM in termini di rifiuto dei consumatori, perché in tutti i paesi in cui esistono stati d'animo anti-OGM, si riferiscono principalmente al cibo che le persone stesse mangiano., e non, per esempio, animali. "Anche i più attivi oppositori degli OGM in Europa - Austria, Francia, Germania - importano mais e soia GM come mangime per animali", osserva lo scienziato.

Il consumatore non vede alcun beneficio

“Non c'è una sola proprietà specifica per il grano che sia di grande importanza. Inoltre, non c'è consenso nel settore su quale caratteristica sarebbe la più preziosa ", ha affermato William Wilson, esperto di grano GM e professore alla North Dakota State University. Dmitry Miroshnichenko afferma che i tratti ottenuti per la maggior parte delle altre colture GM commerciali - resistenza agli erbicidi e resistenza agli insetti - non sono rilevanti per il frumento: "Questi due tratti non sono quelli che dovrebbero essere trattati in primo luogo, perché hanno un valore commerciale limitato nella coltivazione del grano. Quando la Monsanto ha chiesto il permesso negli Stati Uniti nel 2004 per coltivare grano GM tollerante agli erbicidi, ha ritirato la domanda proprio perché il tratto GM aveva scarso valore commerciale. L'atteggiamento negativo nei confronti della coltivazione del grano GM in quel momento "ha sopraffatto" il possibile successo commerciale "- afferma lo scienziato.

I tratti che si vorrebbero ottenere dal grano geneticamente modificato sono gli stessi con cui lottano gli allevatori, osserva Miroshnichenko. “In primo luogo, è la resistenza a fattori sfavorevoli: a seconda di dove viene coltivato il grano, si tratta di siccità e alte temperature, o, al contrario, basse temperature e gelate, nonché resistenza a un aumento del contenuto di sale nel terreno, e quindi in poi. Il secondo gruppo di tratti che è molto richiesto è la resistenza ai fitopatogeni, in particolare, a una serie di malattie fungine, questi sono fusarium, ruggine, oidio e così via , afferma. In queste aree c'è molta ricerca sul grano GM, anche se ci sono idee più esotiche: ad esempio, in Australia, il CSIRO sta sviluppando un grano che abbassa i livelli di colesterolo nel sangue a causa dell'aumento del contenuto di beta-glucani.

Finora non ci sono chiari successi in queste aree: americani, europei e cinesi "si sono concentrati su culture più semplici che avrebbero avuto un effetto più veloce", aggiunge Miroshnichenko. “Per il frumento, da molto tempo, ci si interroga su quale tratto possa essere modificato geneticamente in modo tale da avere un effetto commercialmente tangibile nell'aumentare le rese in condizioni sfavorevoli, mentre allo stesso tempo, in annate favorevoli, la la resa non diminuisce. Rispetto ad altre colture, in particolare quelle dicotiledoni, la modifica di apparentemente gli stessi geni a volte non porta agli effetti previsti nel grano ", afferma il ricercatore.

Wilson osserva che in pratica, qualsiasi caratteristica che migliori la qualità del raccolto e riduca i costi per gli agricoltori sarebbe molto vantaggiosa. "Gli agricoltori vorrebbero ottenere [grano geneticamente modificato] … Ciò potrebbe aumentare i raccolti, ridurre i costi e i rischi e migliorare la qualità. Ma i consumatori in questo caso sono una minoranza molto rumorosa ", afferma lo scienziato.

Allo stesso tempo, Dougga ha una visione più ampia del problema: nella maggior parte delle colture GM oggi, le loro nuove proprietà benefiche sono vantaggiose per i coltivatori, non per i consumatori. "Forse se avessimo varietà di grano GM con benefici per i consumatori, ad esempio, sotto forma di ovvi benefici per la salute, la situazione con l'opposizione al grano GM potrebbe cambiare", suggerisce lo scienziato.

Il futuro di "CRISPR-grano"

Nel novembre 2009, la rivista Nature Biotechnology ha pubblicato un articolo in cui gli sviluppatori di piante geneticamente modificate "hanno voltato ancora una volta la faccia" al grano: Monsanto ha promesso le prime varietà geneticamente modificate già in quel decennio, e Bayer CropScience - quella che oggi preferisce la modificazione genetica al ibridi - insieme all'australiano CSIRO ha pianificato di portare il suo prodotto sul mercato entro il 2015. Un decennio dopo, gli scienziati intervistati da N + 1 sono ancora ottimisti, ma per ragioni diverse.

“Penso che il grano biotech apparirà comunque, perché la ricerca sull'editing genomico con i sistemi CRISPR/Cas ha stimolato lo sviluppo di questa direzione negli ultimi cinque anni. Penso che varietà promettenti di grano biotecnologico appariranno sicuramente nel prossimo futuro, poiché ci sono già sviluppi abbastanza buoni in Cina e negli Stati Uniti, per analogia con riso o mais , afferma Miroshnichenko.

William Wilson ripone le sue speranze anche su CRISPR/Cas e altre tecnologie di editing del punto genomico: secondo lui, le cose andranno meglio con "CRISPR-wheat". Dougga è d'accordo, citando il mais ceroso di Corteva AgriScience (precedentemente noto come DuPont Pioneer), che si prepara a entrare nel mercato. Miroshnichenko afferma che gli scienziati cinesi hanno già segnalato la possibilità di un editing genomico di uno dei loci del gene del grano Mlo, che è indirettamente responsabile della resistenza ai fitopatogeni. "Ma non si sa ancora quanto un cambiamento in questo gene influenzi la resa della pianta e la manifestazione di altri tratti, questo è ancora in fase di studio", osserva lo scienziato. Studi simili stanno emergendo negli Stati Uniti. Un altro gruppo di scienziati cinesi ha mostrato come CRISPR/Cas può aiutare a superare le difficoltà con il grano esaploide, in cui, per ottenere un nuovo carattere stabile, devono essere apportate le stesse modifiche in tutte le copie del gene.

Infine, gli scienziati sperano che CRISPR/Cas aiuti a sviluppare il grano ibrido, che non è attualmente sul mercato: è tecnicamente difficile produrre in massa ibridi di grano autoimpollinato. “Penso che questa direzione abbia un grande potenziale. Molte colture moderne - soia, mais, pomodori, peperoni e così via - sono tutti ibridi che possono aumentare i raccolti e la resilienza. Con i metodi agrotecnici, possiamo già dire che abbiamo raggiunto la soglia per aumentare la resa del grano. L'emergere di ibridi aiuterà ad aumentare significativamente i raccolti in futuro ", afferma Miroshnichenko. Igor Chumikov di Syngenta richiama l'attenzione sul grano ibrido ottenuto con metodi di allevamento tradizionali: secondo lui, il grano ibrido consente "di fornire una qualità molto superiore alla qualità del grano varietale". Syngenta ha sviluppato grano ibrido invernale per l'UE negli ultimi anni e prevede di portarlo sul mercato "entro i prossimi tre-cinque anni", ha affermato Chumikov.

È vero, la Corte di giustizia europea nel luglio di quest'anno ha in qualche modo infastidito gli appassionati di CRISPR identificando effettivamente tali sviluppi con gli OGM: ciò apparentemente significa che in almeno un grande e importante mercato del grano, i problemi con la percezione di tali prodotti non scompariranno. Mentre il mondo sta cercando di capire cosa sia considerato modificazione genetica e cosa no, il grano "migliorato" potrebbe non uscire mai dal circolo vizioso in cui deve essere approvato da tutta l'umanità in una volta, e gli appelli degli scienziati "a non lasciare il grano orfano tra le colture GM" non rimarrà ascoltato.