Nicola Patron: L'olio di soia modificato geneticamente per produrre un olio “alto oleico” senza grassi trans e meno grassi saturi è già in vendita negli Stati Uniti. Altri prodotti, tra cui patate a basso contenuto di acrilammide e funghi non dorati, dovrebbero essere lanciati nel prossimo futuro.
Il lavoro che faccio potrebbe portare a prodotti simili. Sono un biologo vegetale molecolare e sintetico presso l'Earlham Institute. Il mio laboratorio lavora per capire come le piante controllano quando e perché i geni vengono espressi e come producono determinate sostanze chimiche. Il nostro obiettivo è identificare varianti di geni che aiutano le piante a crescere e trovare e produrre prodotti naturali come feromoni utili in agricoltura o composti antitumorali utilizzati nelle chemioterapie. Lavoriamo anche per migliorare le biotecnologie vegetali e abbiamo contribuito a studi proof-of-concept che dimostrano che l'editing del genoma può essere utilizzato per sviluppare tratti utili in orzo, brassica e patate eliminando solo alcune lettere del DNA.

Catherine Price: È fantastico poter parlare con uno scienziato che lavora in questo campo, perché le colture GM sono state a lungo una questione molto controversa, e per una buona ragione. Il mio lavoro si concentra sugli aspetti delle scienze sociali del dibattito sugli OGM. Sono un sociologo in un gruppo di ricerca dell'Università di Reading che guarda al futuro dell'agricoltura. In lavori precedenti ho esaminato come il cibo GM viene discusso dai media, quindi ho una buona idea di come lo stato, le ONG, gli agricoltori e i cittadini vedono la scienza degli alimenti GM - e varia parecchio.
Quindi qual è esattamente la differenza tra GM e l'editing genetico? Mi sono imbattuto in molte definizioni nel mio tempo lavorando su questo argomento.

NP: Non sono sorpreso! Non esiste davvero una definizione accettata di cosa sia la modificazione genetica, e questo ha sicuramente causato alcuni problemi. Si potrebbe sostenere che la genetica di tutto ciò che è stato manipolato dagli umani è stata modificata in qualche modo. Abbiamo cambiato i genomi delle piante per migliaia di anni. Il processo di addomesticamento e allevamento delle colture ha apportato modifiche sostanziali alle sequenze e alle strutture dei loro genomi.
Dagli anni '80, abbiamo avuto la possibilità di utilizzare le tecnologie del DNA ricombinante per inserire sequenze di DNA nei genomi delle piante al fine di conferire tratti utili, come la resistenza agli insetti nocivi. Potrebbe trattarsi di una sequenza di DNA di un diverso individuo della stessa specie, di una specie strettamente imparentata o di una specie più lontanamente imparentata. Tali colture divennero note come organismi geneticamente modificati (OGM). Sono apparsi per la prima volta sui mercati negli anni '90 e ora sono ampiamente coltivati ??su circa il 10% dei terreni agricoli in tutto il mondo in 29 paesi.
I risultati dell'editing genetico sono molto diversi da quelli del GM. Ciò che le tecnologie di modifica del genoma ti consentono di fare è apportare modifiche davvero precise al DNA che esiste già in un organismo. Puoi cancellare qualcosa, anche cambiando o cancellando solo una lettera specifica del codice DNA, oppure puoi ricodificare una sezione più lunga di una sequenza. Puoi anche usare queste tecnologie per inserire il DNA, ma invece di inserire il nuovo DNA in modo casuale come accade con le vecchie tecnologie GM, puoi inserirlo in una posizione specifica nel genoma.
In generale, la modificazione genetica ha finito per significare che uno o più geni sono stati inseriti, mentre l'editing del genoma ha finito per significare piccoli e specifici cambiamenti al DNA esistente.

"Cibo franco"
CP: Hai appena spiegato la scienza in modo molto chiaro. E penso che potrebbe essere quello che ci manca in termini di dibattito pubblico, dove spesso il sentimento più forte è che queste tecnologie siano innaturali o pericolose.
In lavori precedenti ho analizzato come i giornalisti inquadrano le notizie sulla genetica. I giornalisti spesso paragonano il riarrangiamento e le modifiche ai geni a Frankenstein e all'idea di una scienza in fuga. Questo a sua volta può invocare l'idea che il progresso scientifico interferisca con la natura, producendo risultati imprevedibili ed eticamente sbagliati.
Nel 2015, ad esempio, questi titoli di Frankenfood hanno dominato. C'erano anche molte persone che erano d'accordo, ma ho avuto la sensazione generale che fosse considerato un rischio e che parte del problema era che gli scienziati non si sforzavano abbastanza per spiegare le cose tecniche e i rischi, e che le preoccupazioni più diffuse non venivano ascoltate. Penso che a volte trattiamo queste persone che si preoccupano come stupide. Se la scienza non viene spiegata e le persone non vengono consultate, cosa si dovrebbe pensare?
Nel Regno Unito, il dibattito sull'editing genetico si è riacceso. Quando Boris Johnson è salito al potere, dai gradini di Downing Street ha detto che voleva consentire colture geneticamente modificate. Ciò ha portato a una consultazione del governo sulla questione. Le modifiche proposte – ancora da annunciare formalmente – definiscono gli organismi geneticamente modificati come quelli “che possiedono cambiamenti genetici che potrebbero essere stati introdotti dall'allevamento tradizionale”.
Ma la visione dominante è cambiata dal 2015? Non è chiaro. Ci sono anche preoccupazioni che regolamenti indeboliti bloccheranno il Regno Unito in metodi di agricoltura industrializzata. E non c'è un vero senso di come le colture modificate o geneticamente modificate si inseriscono nel più ampio sistema alimentare. L'agricoltura non opera ed esiste isolatamente.

NP: Sono totalmente d'accordo che in passato non c'era comunicazione sufficiente. Le persone capiscono la scienza se viene spiegata in modo ponderato. Una cosa che ho scoperto è che è importante che le persone capiscano che tutte le tecniche di selezione delle colture implicano riarrangiamenti e modifiche ai geni. I rischi derivanti dall'utilizzo di queste nuove tecnologie di allevamento non sono maggiori rispetto alle vecchie tecnologie di allevamento, i cui prodotti sono soggetti a controlli molto minori. Per la maggior parte, ciò che l'addomesticamento e l'allevamento delle piante hanno ottenuto è rimuovere le tossine e renderle più nutrienti e più produttive.
Nell'estate del 2018, la Corte di giustizia europea ha stabilito che anche le piante modificate dal genoma sarebbero state classificate come geneticamente modificate. Ma, se una pianta fosse mutata usando radiazioni o sostanze chimiche mutagene, anche se i risultati fossero esattamente gli stessi (o avessero anche più cambiamenti), la pianta non sarebbe GM. Per molti, questo non ha molto senso. Quando non vengono inseriti nuovi geni, faccio fatica a capire come e perché le piante mutate con queste tecnologie dovrebbero essere regolate in modo diverso. Ecco perché il diritto europeo in questo settore è controverso.
Ora che il Regno Unito è in grado di deviare dalla legge europea dopo la Brexit, si discute se questo sia qualcosa che il paese vuole mantenere. Ciò è particolarmente rilevante se il Regno Unito vuole che i suoi prodotti agricoli siano competitivi sul mercato globale più ampio con prodotti provenienti da Stati Uniti e Canada e Brasile e Australia, che hanno deciso di non regolamentare i prodotti modificati geneticamente.

CP: Sono i riarrangiamenti e le modifiche ai geni che i media spesso raccolgono. Ed è qui che l'idea del cibo Frankenstein viene portata nei dibattiti sugli alimenti geneticamente modificati. Penso che questo illustri il motivo per cui gli scienziati hanno bisogno di comunicare i rischi piuttosto che lasciarlo ai giornalisti. È probabile che quindi il pubblico capisca meglio.

Il caso dell'editing
NP: I riarrangiamenti genetici e le modifiche alle sequenze dei geni si verificano naturalmente per tutto il tempo. Si verificano anche con tecnologie di allevamento più vecchie e consolidate. L'applicazione di tecnologie genetiche alla selezione delle colture rende più facile il processo di riunire combinazioni di sequenze benefiche e geni nella stessa pianta. Poiché gli scienziati sanno quali cambiamenti vengono apportati, le conseguenze di questi cambiamenti vengono osservate da vicino e ampiamente analizzate anche prima che le piante entrino in programmi di allevamento su larga scala. È quindi più probabile che i risultati dell'editing genetico siano prevedibili.
Penso che sia di fondamentale importanza che gli scienziati spieghino cosa stiamo cercando di ottenere e il tipo di prodotti che siamo in grado di realizzare, perché saranno utili, sia per la salute che per l'ambiente.
Utilizziamo un'incredibile quantità di terra e acqua per l'agricoltura. E questo spesso significa che stiamo distruggendo ambienti incontaminati con biodiversità, come la foresta pluviale amazzonica, le praterie, le zone umide e le paludi per far crescere più raccolti. L'aumento della resa dei terreni produttivi e la diminuzione della quantità di terreno utilizzato per l'agricoltura è forse l'impatto maggiore che avremo sulla conservazione della biodiversità. Migliorare la genetica delle colture può anche ridurre la quantità di fertilizzanti e pesticidi che dobbiamo usare, e possiamo rendere le colture più sane e aumentare il loro contenuto nutrizionale.
Una singola modifica a una lettera della sequenza del DNA può spegnere un gene e avere un effetto sostanziale. Ad esempio, fare una singola mutazione per inattivare due geni coinvolti nella biosintesi degli acidi grassi può portare a un diverso profilo dell'olio nelle colture di semi oleosi, rendendole più sane da consumare. Le piante hanno anche geni che le rendono resistenti o suscettibili a malattie specifiche: una mutazione nella sequenza codificante o nelle sequenze regolatorie di questi geni può significare che quei patogeni non possono più infettarle, il che può ridurre la necessità di fungicidi e altre sostanze chimiche.
Le analisi scientifiche condotte sugli impatti di molte colture biotecnologiche hanno identificato molti vantaggi, tra cui la riduzione dell'uso di pesticidi e il miglioramento del benessere e della salute degli agricoltori di sussistenza.
Penso che sia davvero importante che le persone capiscano che anche quando l'obiettivo è aumentare i raccolti, il miglioramento del raccolto non riguarda solo il profitto.

Potenza nel sistema di semina
CP: Sono certamente d'accordo con te che si tratta di questioni molto urgenti e che la tecnologia ha il potenziale per fare molto bene, soprattutto considerando il cambiamento climatico e la perdita di biodiversità. Ma quello che dici sul profitto non può essere davvero ignorato. Il dominio delle grandi aziende è un grosso problema. Penso che questo sia ciò che sta alla base dei problemi ora in evidenza. La gente si chiede: chi ha potere nel sistema dei semi? Chi controlla il nostro sistema alimentare? Quello che era il big six è ora il big four dopo una serie di fusioni (DowDuPont, Bayer-Monsanto, BASF e ChemChina-Syngenta); sono controlli ng come il 60% della fornitura di semi.
Sì, queste aziende investono enormi quantità di capitale e tempo nello sviluppo di innovazioni come colture geneticamente modificate. Quindi, ovviamente, proteggono queste innovazioni attraverso brevetti e diritti di proprietà intellettuale. Ma per molti agricoltori nei paesi in via di sviluppo, questi brevetti li privano dei loro diritti di conservare i semi. Invece di conservare i semi e piantarli l'anno successivo, gli agricoltori devono acquistarne di nuovi. Questo è probabilmente collegato a storie orribili in alcune parti del mondo, come gli agricoltori che accumulano così tanti debiti da togliersi la vita. C'è anche la questione se sia eticamente corretto per le aziende possedere la vita.

NP: Sono d'accordo che la proprietà delle tecnologie alla base della produzione alimentare dovrebbe essere messa in discussione apertamente. In precedenza ho scritto sulle conseguenze negative di alcune delle pratiche di brevetto e proprietà utilizzate nella biotecnologia vegetale. Tuttavia, mentre alcune aziende possono vendere la maggior parte dei semi proprietari, il loro dominio sulle catene di approvvigionamento alimentare globale è sopravvalutato. I piccoli agricoltori, che generalmente non coltivano semi proprietari, producono più della metà del cibo globale.
Uno dei problemi che spesso si pone come preoccupazione è che specifici erbicidi devono essere usati insieme a piante geneticamente modificate tolleranti agli erbicidi. Fino alla scadenza dei brevetti di questi erbicidi, i coltivatori devono acquistare sia i semi che gli erbicidi dalla stessa azienda. Inoltre, alcune di queste colture sono sviluppate da aziende chimiche con una storia problematica, incluso l'uso di sostanze chimiche dannose come l'Agente Arancio. È senza dubbio difficile chiedere alle persone di fidarsi dei semi prodotti da queste aziende.
I cattivi comportamenti e la scarsa responsabilità aziendale delle imprese dovrebbero senza dubbio essere denunciati, ridotti e, ove necessario, regolamentati. Ma cercare di contrastare il comportamento di alcune aziende sopprimendo l'uso di tecnologie con un enorme potenziale che vengono utilizzate nei programmi di sviluppo pubblico per migliorare la vita, non mi sembra ragionevole. Ritengo che dovremmo invece affrontare questioni di proprietà e facilitare l'accesso globale alle tecnologie abilitanti per promuovere soluzioni guidate a livello locale.

Cosa pensa la maggior parte delle persone?
CP: Sicuramente è da lì che provengono molti rifiuti. Penso che anche le aziende più piccole che si stanno sviluppando saranno sempre associate a questo. E sì, è ora che ne discutiamo: il sistema alimentare e il denaro sembrano essere gran parte del problema, non la scienza stessa.
Detto questo, non credo che al momento stia emergendo il motivo per cui le colture di editing genetico siano importanti. Concordo sul fatto che queste colture siano importanti per la biodiversità e per la necessità di produrre più cibo su meno terra con meno acqua. Ma a volte c'è la sensazione che queste cose vengano imposte alle persone.
I messicani in realtà hanno respinto il mais GM perché il mais è così importante per loro dal punto di vista culturale. Poco dopo l'introduzione del mais GM, alla fine degli anni '90, hanno trovato sequenze genetiche note per essere presenti nelle varietà GM in alcuni campioni di colture allevate da varietà locali. C'era allora la sensazione di un'imposizione o di un attacco alla loro cultura. E come risultato delle conseguenze di quel dibattito, il Messico ha effettivamente escluso il mais GM per proteggere i suoi programmi di allevamento del mais, sebbene abbia continuato a coltivare cotone GM.
Ciò dimostra che a volte abbiamo bisogno di lavorare di più con le persone. Dobbiamo spiegare la scienza e i benefici e chiedere cosa ne pensano, piuttosto che inquadrarlo in un modo che lo faccia sembrare inevitabile. Sì, i possibili benefici sono enormi, ma le persone che decidono quali benefici scegliere e come, sono spesso i governi e le aziende piuttosto che gli agricoltori e la popolazione locale. E questo è un problema. Il governo del Regno Unito, ad esempio, si concentra spesso sulla consulenza scientifica nel processo decisionale, ma non credo che sia la strada giusta da percorrere. A volte è necessario un dibattito più ampio su ciò che la società vuole, soprattutto considerando quanto siano potenti queste grandi aziende nel sistema alimentare.
La recente consultazione ne è un esempio. C'era la sensazione che il governo avesse già deciso che l'editing genetico sarebbe avvenuto, sia su piante che su animali. La consultazione è stata resa piuttosto tecnica, troppo tecnica perché le persone prive di conoscenze scientifiche potessero contribuire. Molte domande importanti, ad esempio se le persone considerano etico l'editing genetico o chi credono trarrà vantaggio da queste tecnologie, semplicemente non sono state poste.
Non si tratta sempre di scienza. Molte persone in realtà accettano abbastanza la scienza, come abbiamo discusso: il problema è chi controlla il sistema alimentare.

NP: Condivido le preoccupazioni delle persone sulla mancanza di diversità nelle società di commercio di semi. Forse ironicamente, penso che uno dei motivi per cui ci sono così poche aziende agrotech sia in parte il risultato degli oneri normativi intorno al GM. È stato stimato un costo di oltre un centinaio di milioni di dollari per portare un raccolto GM sul mercato, con una frazione sostanziale spesa per il processo di regolamentazione.
C'era una notevole diversità nel panorama della PI [proprietà intellettuale] della biotecnologia vegetale, buona parte della quale è proprietà delle università. Tuttavia, è stato affermato che l'uso strategico dei diritti di brevetto e l'implementazione di barriere normative elevate e scientificamente ingiustificate hanno soffocato l'innovazione nelle aziende più piccole lasciando solo alle aziende molto grandi le risorse necessarie per portare i prodotti sul mercato. Negli ultimi anni, con nuovi brevetti e paesaggi normativi dell'editing del genoma, vediamo l'emergere di nuove aziende di biotecnologie vegetali.
Una delle cose in cui sono stato coinvolto è consentire la biotecnologia vegetale open source e accelerare il trasferimento tecnologico con l'obiettivo di consentire l'imprenditorialità e dare potere agli scienziati nelle regioni povere di risorse. L'obiettivo a lungo termine è aiutare gli scienziati che sono strettamente collegati alle esigenze dei loro agricoltori e popolazioni locali ad ottenere l'accesso alla formazione e alle tecnologie di cui hanno bisogno per avviare aziende locali, sviluppare varietà di colture locali e aiutare a democratizzare il sistema di produzione di semi.

CP: Sarei d'accordo. Ci sono molti soldi del governo che vengono spinti nella scienza e nella tecnologia. Ma penso che il modo in cui il governo ha condotto la recente consultazione – quel senso di chiedere cosa voleva la gente, ma non voler effettivamente conoscere la risposta – potrebbe riportare un po' indietro il dibattito, almeno nel Regno Unito. Penso che se la consultazione fosse stata fatta in modo leggermente diverso, avresti potuto avere una conversazione migliore.
Potrebbero, ad esempio, aver coinvolto una giuria cittadina o simili. Questo è un argomento così importante ed è fondamentale che il pubblico si senta consultato. Quindi le persone potrebbero chiedere a un esperto, uno come te, che ne dici di questo? Allora il governo avrebbe anche una maggiore comprensione della natura delle preoccupazioni e degli interessi pubblici e forse si renderebbe conto che si riferiscono principalmente al lato commerciale o sociale delle cose, piuttosto che puramente alla scienza.

(Nicola Patron - Synthetic Biology Group Leader, Earlham Institute -, e Catherine Price - Postdoctoral Researcher, Change in Agriculture, University of Reading – su The Conversation del 11/08/2021)