Questi non sono gli OGM di tuo padre

Una nuova ondata di colture geneticamente modificate sta schivando i regolatori e stanno per raggiungere i negozi. Di

• Antonio Regalato pagina di archivio

19 dicembre 2017

Quando ho visitato la fattoria di Jason McHenry nel South Dakota, il giovane contadino, vestito con jeans e occhiali da sole logori, mi ha condotto su una scala a pioli d'acciaio scivolosa sul lato di un bidone del grano. Siamo precipitati attraverso il tombino in una montagna mutevole di semi di soia. Potresti setacciarli tra le dita e assaporarne il sapore dolce e torbido.

Il raccolto di soia negli Stati Uniti è di quattro miliardi di staia all'anno, circa 240 miliardi di libbre. Genera il la maggior parte degli incassi per le fattorie americane dopo il bestiame e il mais. Di questi fagioli, più del 90 percento sono organismi geneticamente modificati, o OGM, cioè sono stati geneticamente migliorati, il più delle volte attraverso l'aggiunta di un gene da un batterio del suolo che li rende immuni al glifosato diserbante, comunemente noto come Raccolta.

Questa storia faceva parte del nostro numero di gennaio 2018

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I 4.000 staia in cui eravamo seduti io e McHenry, tuttavia, rappresentano un nuovo tipo di pianta che è stata modificata utilizzando l'editing genetico. Una startup aveva utilizzato la tecnologia per introdurre cambiamenti in due geni coinvolti nella sintesi degli acidi grassi, in modo che l'olio spremuto dai fagioli sia più simile all'olio d'oliva che al tipico olio di soia.

McHenry ha ascoltato per la prima volta l'intonazione dei fagioli lo scorso dicembre, in un hotel vicino alla cooperativa dei trasformatori di soia del South Dakota. Abbiamo qualcosa di nuovo ed eccitante, ha detto un venditore agli agricoltori. Hai sentito parlare del divieto di grassi trans? L'olio di soia ha perso quote di mercato da quando il governo degli Stati Uniti ha vietato i grassi malsani creati quando l'olio di soia è parzialmente idrogenato e si trasforma in un solido (pensa a Crisco). Quei grassi sono stati uccidere le persone . Sono cibo cattivo.

L'olio dei fagioli geneticamente modificati potrebbe risolvere questo problema, perché non ha bisogno di essere lavorato allo stesso modo. Qualsiasi agricoltore che avesse accettato di piantare i fagioli, ha sentito McHenry, avrebbe fatto parte dell'ondata di innovazione che riempie gli scaffali dei negozi con yogurt greco, imballaggi ecologici e ingredienti sani. Inoltre, significherebbe qualche quarto in più per staio. Guadagni un po' di più, hai una grande esperienza e fai parte di una rivoluzione, ha detto il lanciatore, Thomas Stoddard, un biologo allampanato diventato venditore di semi che ha visitato la fattoria di McHenry con me.

Per McHenry, un agricoltore che aveva appena iniziato con i propri acri, i propri debiti e le proprie decisioni, il campo aveva un senso. I fagioli resistenti al Roundup che suo padre pianta ancora sono costosi. Inoltre, le erbacce si sono evolute per sopravvivere all'irrorazione e crescere fino alla vita. Guardando al mercato nel suo insieme, Europa e Cina mettono in discussione gli OGM, afferma McHenry. Devi tenere il dito su ciò che vuole il consumatore e, come agricoltore, devi differenziarti. Se stai guardando un mercato che potrebbe essere scomparso, devi pensare alle alternative.

Jason McHenry nella terra del South Dakota dove coltiva semi di soia creati con l'editing genetico.

I nuovi fagioli sono la creazione di una startup chiamata Calyxt, situata a 300 miglia di distanza, vicino a Minneapolis, dove lavora Stoddard, e quasi a est sulla Highway 90 dalla fattoria di McHenry. Nelle serre dell'azienda, migliaia di piante vengono modificate con l'editing genetico ogni settimana. La virtù della tecnologia è che consente agli scienziati di creare piante di design che non contengono DNA estraneo. La tecnica, che aggiunge o elimina frammenti di informazioni genetiche, è simile a quella che si potrebbe ottenere con l'allevamento convenzionale, solo molto più velocemente. In sostanza, se c'è una qualità in un seme di soia che ti piace e se conosci le istruzioni genetiche responsabili, l'editing genetico può spostarli su un altro fagiolo in un unico passaggio molecolare.

Per molti scienziati, il potenziale dell'editing genetico sembra quasi illimitato, offrendo un nuovo modo per creare rapidamente piante resistenti alla siccità, immuni alle malattie o migliorate nel sapore. Un pomodoro da supermercato che ha un buon sapore? Ciò potrebbe accadere se gli scienziati ripristinassero i geni che producono il sapore che rendono deliziose le varietà di cimelio. Che ne dici di una pianta di mais con il doppio dei chicchi? Se la natura lo consente, credono gli scienziati, l'editing genetico potrebbe consentire loro di costruirlo.

Finora, ogni OGM di successo sul mercato ha avuto come obiettivo aumentare la resa di ogni acro di terreno agricolo. La commercializzazione di alimenti più sani a base di OGM è stata un ordine più alto. Ma se le piante modificate geneticamente possono evitare lo stigma degli OGM, ciò potrebbe cambiare.

C'è un'altra ragione per cui l'editing genetico sta suscitando entusiasmo nell'industria. Il Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti ha concluso che i nuovi impianti non sono articoli regolamentati. Il motivo è una scappatoia legale: i suoi regolamenti si applicano solo agli OGM costruiti utilizzando agenti patogeni delle piante come i batteri o il loro DNA. Ciò significa che Calyxt può commercializzare i suoi fagioli senza passare attraverso il processo di permessi, ispezioni e test di sicurezza richiesti per altre colture geneticamente modificate. Conta su questo per tagliare almeno la metà dei 13 anni e dei 130 milioni di dollari che le aziende hanno investito in media per creare un nuovo OGM e metterlo nelle mani degli agricoltori.

Per gli oppositori degli OGM, le nuove piante non regolamentate sono fonte di allarme. Per anni hanno sostenuto che gli OGM dovrebbero essere contrastati perché potrebbero essere pericolosi. E se provocassero allergie o avvelenassero le farfalle? Ora le linee di battaglia stanno cambiando perché aziende come Calyxt possono creare piante senza DNA di una specie diversa in esse. Possono sostenere che l'editing genetico è semplicemente una tecnologia di riproduzione accelerata.

Per i critici, qualsiasi tentativo di riclassificare le piante artificiali come naturali è una finzione pericolosa. Se non devono soddisfare i requisiti normativi, allora è di nuovo in gioco la modificazione genetica in agricoltura, afferma Jim Thomas, capo di un'organizzazione no-profit chiamata ETC Group che fa pressioni sulle questioni ambientali. Questo è il premio. Stanno costruendo una definizione di OGM in modo che l'editing genetico rientri in essa.

Dan Voytas, genetista dell'Università del Minnesota, sviluppa nuove piante utilizzando l'ingegneria genetica. Il genio è fuori dalla bottiglia, dice.

Lo sforzo per persuadere governi e gruppi alimentari sta già raggiungendo una scala planetaria. La Nuova Zelanda ha deciso che le nuove piante sono OGM, dopotutto, e così ha fatto lo stesso consiglio biologico dell'USDA. I Paesi Bassi e la Svezia non pensano di esserlo. La Cina non l'ha detto. L'Unione europea deve ancora prendere una decisione. Miliardi di esportazioni globali di grano potrebbero alla fine rimanere in bilico.

Gli avversari dicono di essere pronti a lottare per regole, regolamenti ed etichette. La nostra posizione non è mai cambiata. Questa è solo una forma di ingegneria genetica, quindi dovrebbero accadere le stesse cose: dovrebbero essere necessarie valutazioni di sicurezza, afferma Michael Hansen, uno scienziato del personale presso l'Unione dei consumatori, un gruppo di lobby collegato a Rapporti sui consumatori rivista. Non riesco a vedere che questo verrà risolto a breve.

Piante di design crescono sotto la luce artificiale nella serra di Calyxt, una startup di editing genetico a Minneapolis.

Ma McHenry ha già accettato l'argomento. Indicando le sue file di bidoni del grano, ha spuntato se i fagioli all'interno fossero OGM o meno. Quello pieno di fagioli Calyxt che chiamava non OGM. Per me un OGM è [aggiungere] un organismo esterno in una pianta. Per come lo capisco non c'è DNA estraneo inserito nel seme, ha detto McHenry. È come se avessimo trovato un interruttore per semplificare la vita delle persone. Se è così facile, ha senso per me.

Le aziende farmaceutiche vedono la tecnologia di editing genetico come una versatile forbice molecolare che potrebbe offrire un mezzo radicalmente nuovo per curare malattie genetiche come la distrofia muscolare (vedi Can CRISPR Save Ben Dupree?). Ciò che non è così ampiamente apprezzato è quanto la tecnologia sia vicina all'implementazione su larga scala in agricoltura e nel nostro cibo. Entro la fine del 2018, afferma Calyxt, triturarà fagioli e venderà olio, diventando potenzialmente la prima azienda ad entrare nel mercato con un raccolto geneticamente modificato. Almeno un altro raccolto sta per essere commercializzato da DuPont, che ha utilizzato l'editing genetico per creare una pianta di mais più ricca di amido.

A dire il vero, nessuno dei due prodotti dovrebbe prendere il controllo dei terreni agricoli come hanno fatto gli OGM resistenti agli erbicidi. Questi primi esempi sono invece prodotti di nicchia con obiettivi prosaici. Il mais ceroso di DuPont finirà in stick di colla e come emulsionante nel condimento per insalata. L'olio di Calyxt friggerà ciambelle e patatine. Anche così, la montagna di fagioli nella fattoria di McHenry mostra quanto velocemente potrebbero arrivare questi raccolti. McHenry, facendo alcuni calcoli veloci, ha stimato che eravamo seduti su 600 milioni di loro. A quel punto anche Stoddard, il venditore, era salito nel bidone del grano alto una storia. L'editing genetico è il futuro, e il primo posto in cui sta crescendo su larga scala è qui in South Dakota, ha detto con riverenza, lasciando che i fagioli gli svolazzano tra le mani.

Capovolgere un interruttore

I fagioli della fattoria di McHenry sono tutti discendenti di una singola cellula di soia modificata nel 2012 da Dan Voytas, cofondatore di Calyxt e professore di genetica all'Università del Minnesota. Voytas mi ha detto di aver ereditato un interesse scientifico per le piante da suo padre, un gestore forestale del governo. Era 'Va bene, figliolo, che albero è quello? Nome latino, per favore, ricorda.

Ho incontrato Voytas nella serra della startup fuori Minneapolis, dove mi ha mostrato robot per la miscelazione di fluidi e un'alta pistola genetica che spara il DNA in una cellula vegetale. Le macchie verdi che crescevano sulla gelatina trasparente nelle piastre di Petri erano piante di colza che si rigeneravano da una singola cellula dopo aver ricevuto nuove istruzioni genetiche. L'azienda ha uno staff di 35 persone, due terzi dei quali sono scienziati. Abbiamo una lunga lista di idee, dice Voytas. Ma puoi ottenere un ottimo olio e una pianta malata. Molto è sperimentale.

La startup utilizza una tecnologia di editing genetico chiamata TALEN che Voytas ha contribuito a sviluppare e a brevettare. Alla fine degli anni '90, aveva fatto parte di un piccolo gruppo di biologi che cercava di superare il primo ciclo di piante GM non aggiungendo interi geni, ma utilizzando invece enzimi taglienti, chiamati nucleasi, per recidere con precisione la catena del DNA: la vita istruzioni che si trovano all'interno di ogni cellula vivente. Per produrre i fagioli di Calyxt, Voytas ha usato la sua tecnologia per disabilitare due geni.

Oggi, una diversa tecnologia di modifica genetica, CRISPR, domina i titoli dei giornali, perché è facile da impiegare e poco costosa. Tuttavia, poiché TALEN è stato sviluppato due anni prima di CRISPR, la tecnica è ulteriormente avanzata verso le colture commerciali. Inoltre, altre società di biotecnologie vegetali sono state rallentate da una lotta in corso sui brevetti su CRISPR, che ha lasciato poco chiaro quale di loro sarebbe stata in grado di utilizzare quella tecnica.

Bidoni del grano a Clark, South Dakota.

Nel frattempo, afferma Calyxt, ha già utilizzato TALEN per progettare 19 piante e punta sull'editing genetico per farne una delle prime piccole aziende a introdurre una coltura geneticamente modificata di successo. Dice che l'USDA ha già confermato che sei delle sue piante non saranno regolamentate, inclusa, a settembre, una pianta di erba medica modificata per avere meno lignina, rendendo più facile la digestione per mucche e cavalli. La società, che è stata quotata in borsa a luglio, ha speso finora solo 47 milioni di dollari.

Finora, ogni OGM di successo sul mercato ha avuto come obiettivo aumentare la resa di ogni acro di terreno agricolo. La commercializzazione di alimenti più sani a base di OGM è stata un ordine più alto. Ma se le piante modificate geneticamente possono evitare lo stigma degli OGM, ciò potrebbe cambiare. Dal punto di vista di Calyxt, ciò aprirebbe nuovi preziosi usi dell'ingegneria genetica. Oltre al suo olio di soia, Calyxt afferma di aver cambiato le piante di grano in modo che possano essere macinate in farina bianca con tre volte più fibre del solito. Un'azienda di pane potrebbe anche essere in grado di affermare che i panini per hamburger aiutano a prevenire il cancro.

Nel 2017, l'USDA ha riconosciuto che piante con alterazioni genetiche anche profonde possono sfuggire completamente alla regolamentazione.

Alcuni dei cambiamenti più radicali che l'editing genetico potrebbe apportare erano evidenti il ​​giorno in cui ho visitato Voytas nel suo laboratorio universitario. Stava incontrando i suoi studenti, che hanno disegnato i loro piani su una lavagna. (Ormai tutti gli studenti stanno usando CRISPR.) Una donna etiope voleva cambiare una pianta di grano locale, il teff, in modo che si alzi in piedi invece di cadere e perdere semi. Un altro studente stava studiando come iniettare il DNA nelle cellule staminali che si trovano nelle radici e nei germogli delle piante in crescita. Stiamo quasi arrivando al punto in cui se chiedi 'Qual è il miglior raccolto da olio?' potremmo creare il genoma per creare quella pianta, dice Voytas.

Rimangono alcuni ostacoli significativi. Le aziende farmaceutiche che lavorano sulla terapia genica hanno appreso che è più facile progettare e realizzare filamenti di DNA che inserirli nelle cellule di una persona. Questo vale anche per molte piante, dove la consegna degli ingredienti che modificano i geni è ancora difficile. Capire quali geni dovrebbero essere modificati è un altro ostacolo. Gli scienziati sanno molto su come vengono sintetizzati gli oli e perché la frutta diventa marrone. Ma l'elenco dei preziosi tratti delle piante le cui cause genetiche sono sia ben comprese che facili da modificare, scompare rapidamente dopo. In questo momento è un sacco di caratteristiche, dice Rebecca Bart, una scienziata delle piante al Danforth Center, a St. Louis. Abbiamo ancora bisogno di investimenti piuttosto significativi nella scoperta prima di poterli manipolare con l'editing genetico. Deve andare in quest'ordine.

Inoltre, per i tratti che sono ben compresi, l'editing genetico non è l'unico modo per creare piante del genere, ma solo il più recente. Ad esempio, i semi di soia di Calyxt dovranno affrontare la concorrenza di fagioli con contenuto di olio simile che sono già sul mercato, incluso uno, chiamato Vistive Gold e venduto dalla Monsanto, che è stato creato tramite la tecnologia OGM vecchio stile. Voytas riconosce che i suoi fagioli non sono del tutto nuovi, ma afferma che saranno un utile test del modello di business fast-to-market di Calyxt e un modo per dimostrare agli investitori che l'azienda può fare soldi. Calyxt è la prima azienda di editing genetico vegetale in circolazione e deve dimostrare di poter commercializzare prodotti, afferma. Il vantaggio è ottenere entrate a breve termine.

Alcuni imprenditori pensano che l'editing genetico avrà un grande impatto solo quando può cambiare la quantità di cibo che un acro può produrre. Nel settore immobiliare, il proverbio è 'Posizione, posizione, posizione'. Bene, in agricoltura, è 'Rendimento, rendimento, rendimento', afferma Oliver Peoples, CEO di Yield10, una società di ingegneria vegetale con sede a Cambridge, nel Massachusetts.

Le piante di canola si rigenerano dalle singole cellule dopo un ciclo di modifica genetica.

Quindi Calyxt sta lavorando anche su piante che potrebbero aumentare la quantità di cibo che gli agricoltori possono raccogliere, come una pianta di grano resistente all'oidio. Ad oggi nessun grano OGM è mai stato commercializzato, anche perché, come accade per molte piante, il genoma del grano accumula DNA extra come un armadio che non viene mai sgombrato. In effetti, il grano è esaploide: le sue cellule ospitano sei copie per lo più identiche di ogni cromosoma. Ciò ha reso enormemente complicato l'ingegneria genetica, ma Voytas afferma che con l'editing genetico è abbastanza facile. In una singola reazione, gli strumenti TALEN possono cercare e tagliare tutte e sei le copie di qualsiasi gene del grano che vogliono rimuovere.

OGM o no?

Fuori dalla Penn Station, a Manhattan, una pubblicità di 10 piani per Ketel One, una marca di vodka, dichiara che è fatta con il 100% di grano NON OGM. In qualsiasi supermercato è facile trovare una profusione di affermazioni simili, anche per prodotti come il sale, che non contengono materiale vegetale. Di 40 per cento degli adulti statunitensi pensare che gli alimenti a base di OGM siano meno sani da mangiare.

Tali convinzioni sono il risultato di messaggi contrastanti di scienziati, lobby agricole e organizzazioni non profit come Greenpeace che suscitano dubbi sulla sicurezza degli organismi GM. Il risultato per la prima generazione di OGM è stata una decisione divisa a livello globale. Mentre gli OGM coprono milioni di acri di terreno coltivato negli Stati Uniti, Brasile, Argentina e India, i governi hanno vietato la coltivazione di tali piante in gran parte del resto del mondo, tra cui Francia, Germania, Cina e Russia.

Ora la domanda è se le colture geneticamente modificate possono evitare l'etichetta OGM. In generale, le aziende sostengono che questi impianti dovrebbero essere non regolamentati perché Potevo sono stati creati da allevamento convenzionale. La prova? In molti casi, non ci sarebbe modo di distinguere una pianta geneticamente modificata da una naturale.

La modifica di un gene rende il grano resistente alla muffa.

I critici degli OGM ora temono un'ondata di frankenfood se tali piante scivolano attraverso i regolamenti, cosa che sta già accadendo negli Stati Uniti. Il motivo per cui le piante modificate geneticamente possono essere esentate dalle regole dell'USDA è che l'agenzia utilizza una definizione di 30 anni fa di un OGM che si attiva solo se una pianta è stata modificata utilizzando batteri vegetali, come lo erano i primi prodotti. L'agenzia, nel gennaio 2017, ha riconosciuto che le piante con alterazioni genetiche anche profonde possono sfuggire del tutto alla regolamentazione a seconda di come vengono realizzate. Da allora, altre quattro piante geneticamente modificate sono state portate avanti, tra cui una soia tollerante al sale e alla siccità sviluppata dalla stessa USDA, la pianta di erba medica di Calyxt, un tipo di erba di camelina creata da Yield10 e una specie di miglio con un ritardo tempo di fioritura. Stanno cercando di inserire un piolo quadrato in un buco rotondo di vecchie leggi non destinate ad affrontare queste nuove tecnologie, dice Gregory Jaffe, che segue la biotecnologia al Center for Science in the Public Interest, a Washington, DC.

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Ciò che manca, quindi, è un esame accurato del fatto che le piante possano danneggiare gli insetti, diffondere i loro miglioramenti genetici ai cugini selvatici o creare supererbacce come quelle resistenti a Roundup. Le aziende in genere si consultano con la Food and Drug Administration statunitense per confermare che le loro piante sono sicure da mangiare. Ma quel processo è volontario. Jaydee Hanson, analista politico senior presso il Center for Food Safety, che promuove l'agricoltura biologica, pensa che le aziende siano state astute nell'iniziare con prodotti semplici, persino oscuri. Il pubblico non ha avuto la possibilità di dire 'Aspetta un secondo', dice. Man mano che ci spostiamo verso un editing genetico più complicato, ci saranno più domande. E potremmo vedere lo stesso tipo di contraccolpo che abbiamo visto prima.

La questione OGM o meno sarà globale. Le autorità di regolamentazione alimentare dovranno decidere se l'imballaggio del negozio deve rivelare la presenza di piante geneticamente modificate. Alcune associazioni biologiche hanno già affermato che tali piante non possono portare quell'etichetta, ragionando sul fatto che sono davvero OGM. La Corte di giustizia europea, nel frattempo, è destinata a soppesare la questione in Europa, dove gli scienziati hanno affermato che l'editing genetico è semplicemente una forma avanzata di allevamento. Gli oppositori contano sull'Europa per classificare le piante come OGM, una decisione che vanificherebbe la diffusione della tecnologia.

Sarebbe triste se gli avversari vincessero, mi ha detto Voytas. Eravamo nel suo ufficio e gli studenti passavano fuori dalla sua finestra, in attesa di avere la possibilità di rivedere i loro piani di editing genetico con lui. Anche gli studenti universitari, ha osservato, ora sono in grado di modificare le piante. In un certo senso, ha detto, penso che il genio sia uscito dalla bottiglia.

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