Chicchi di futuro: il debutto (sobrio) di CRISPR sul mercato / Future beans: CRISPR's debut (sober) on the market

Chicchi di futuro: il debutto (sobrio) di CRISPR sul mercato Future beans: CRISPR's debut (sober) on the market


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa



Il primo prodotto commerciale realizzato mediante la tecnica di editing genomico CRISPR sarà un mais utilizzato per i mangimi, già in uso negli incroci convenzionali, di cui verranno migliorate le tecniche di produzione. Un approccio misurato, come spiega in questa intervista Neal Gutterson, della DuPont Pioneer, che affianca un forte impegno di ricerca delle possibili applicazioni di CRISPR ad altre colture

L’avventura commerciale di CRISPR non inizierà in farmacia ma nei campi. Probabilmente nel 2020.

L’onore e l’onere di debuttare sul mercato, in qualità di primo prodotto sviluppato con la rivoluzionaria tecnica di editing genomico, toccherà a un mais che viene chiamato waxy per l’aspetto ceroso dei suoi chicchi. Questa caratteristica è dovuta al fatto che l’amido in essi contenuto è costituito quasi interamente da amilopectina e quasi per nulla da amilosio.

Rispetto ai mais simili già in commercio, che sono waxy anch’essi ma sono stati prodotti con gli incroci convenzionali, questa nuova varietà avrà una resa maggiore. L’uso di CRISPR è servito a eliminare un enzima chiave per la sintesi del componente indesiderato dell’amido, e questo obiettivo è stato raggiunto senza incorporare DNA estraneo e senza appesantire il mais con la zavorra genetica che gli incroci convenzionali si trascinano dietro. L’amilopectina è ricercata dall’industria amidiera per la produzione di beni come adesivi, carta, addensanti alimentari. Ciò che resta dopo la sua estrazione è una farina proteica che può essere utilizzata come mangime.

I mais waxy, dunque, hanno usi prevalentemente industriali e vengono già coltivati nelle varianti convenzionali anche nel nord Italia su qualche migliaio di ettari. Può sembrare un debutto sottotono per la super-tecnologia di editing genomico a cui si chiede di riuscire dove gli OGM hanno fallito: conquistare la fiducia dei consumatori. Ma si tratta di una strategia deliberata, come ci ha spiegato Neal Gutterson, vicepresidente di ricerca e sviluppo alla DuPont Pioneer.


Il mais waxy entrerà nei libri di storia delle biotecnologie per il suo ruolo di apripista. Perché lo avete scelto per il calcio di inizio?
CRISPR 
rappresenta certamente una grande svolta in biologia e consentirà di migliorare in modo significativo lo sviluppo di nuove varietà. Noi crediamo fermamente nel suo potenziale, ma per le prime applicazioni da commercializzare abbiamo optato per un approccio misurato. Abbiamo scelto di migliorare con CRISPR gli ibridi di mais waxy proprio perché sono prodotti familiari, già presenti sul mercato, con un sistema di produzione a circuito chiuso. Si tratta di una base di partenza solida su cui costruire il successo dei futuri prodotti che avranno volumi di mercato maggiori.

DuPont Pioneer è la prima grande industria a essersi mossa, stringendo un accordo con la società biotech fondata da Jennifer Doudna, autrice dello storico articolo del 2012 che è considerato l’atto fondativo dell’era CRISPR. Cosa si prova a sentir arrivare una rivoluzione? 
Quando la tecnica si è affacciata nella letteratura scientifica ero a capo di una piccola società che si occupava di prodotti naturali per l’agricoltura. La consapevolezza che CRISPR avrebbe cambiato il modo in cui si fa la genetica delle piante è stata una forte motivazione per tornare a occuparmi di biotecnologie e per venire alla DuPont Pioneer, che sin da subito ha investito molte energie su CRISPR.

Quali filoni di ricerca state sviluppando?  Dobbiamo aspettarci piccoli progressi incrementali o può arrivare un salto quantico? Uno dei problemi delle biotecnologie agrarie è che i benefici sono più evidenti ai produttori che ai consumatori.
Stiamo esplorando applicazioni in mais, soia, riso, grano, colza, girasole. In cima alla nostra lista ci sono obiettivi come la resistenza alle malattie, la tolleranza alla siccità, la stabilità delle rese, e anche alcuni tratti qualitativi come il contenuto proteico dei prodotti e la salubrità degli oli. Altre opportunità sono nel miglioramento del gusto e nel prolungamento della vita di bancone. Preferiamo concentrarci sulle possibilità di breve e medio termine, ma sul lungo periodo è possibile immaginare sviluppi rivoluzionari come il riso seminato in asciutta, per ridurre drammaticamente l’uso di acqua in un sistema di coltivazione che oggi è molto idroesigente.

Il sito web che avete dedicato a CRISPR enfatizza al volontà di attingere alle variabilità genetica presente nel riso per migliorare il riso, a quella del mais per il mais e così via. Insomma c’è l’impegno a evitare l’inserzione di DNA estraneo ogni volta che è possibile. Si tratta di una strategia per distinguere in modo netto CRISPR dagli OGM?
Applicare CRISPR come una tecnica avanzata di breeding per ottenere prodotti simili alle varietà sviluppate con i metodi tradizionali di incrocio, e persino indistinguibili da queste ultime, rappresenta un grosso passo in avanti per l’agricoltura in termini qualità, precisione e tempistica. Per queste applicazioni si lavora attingendo solo alla diversità naturale disponibile nel genoma di una specifica pianta. È importante notare, tuttavia, che CRISPR può essere usata anche per migliorare lo sviluppo degli OGM incorporando sequenze estranee al pool genetico di una specifica pianta. Può essere necessario farlo per tratti come il controllo degli insetti o la resistenza agli erbicidi, ma in questo caso i prodotti sono da considerare OGM.

Alcune delle preoccupazioni relative agli OGM riguardavano aspetti socio-economici e di equità, in particolare il fatto che poche multinazionali potessero controllare il mercato globale del cibo. CRISPR può rappresentare un cambiamento di rotta?
CRISPR non è appannaggio di poche grandi industrie. Grazie alla sua semplicità di utilizzo è una tecnologia molto democratica e vediamo che ad applicarla, per risolvere le sfide più difficili, c’è una varietà di soggetti: compagnie piccole e grandi, istituti accademici e pubblici. La partnership che abbiamo avviato con il Cimmyt (Ndr il centro internazionale per il miglioramento di mais e grano, con base in Messico, che è stato uno degli epicentri della Rivoluzione verde nella seconda metà del secolo scorso) dimostra che è possibile collaborare nell’interesse dei piccoli coltivatori. Il primo progetto consiste nell’affrontare la necrosi letale del mais, una malattia particolarmente devastante diffusa nell’Africa sub-sahariana. Sono membro del board del Cimmyt e il loro lavoro mi sta molto a cuore.

Qualche tempo fa abbiamo intervistato Sanjaya Rajaram, uno degli artefici della Rivoluzione verde, chiedendogli di formulare tre desideri. Lo chiediamo anche a lei: quali desideri esprimerebbe se le comparisse davanti il genio della lampada?
Primo: che CRISPR sia il catalizzatore biologico e sociale di una nuova rivoluzione verde, contribuendo così a produrre cibo più sano in modo più salubre, soprattutto per i piccoli coltivatori. Secondo: prodotti tipici ottimi al palato che siano molto meno costosi e richiedano meno pesticidi di adesso. Terzo, che le mie nipoti crescano in un mondo in cui le donne hanno pari opportunità di contribuire al futuro del pianeta.


ENGLISH

The first commercial product made using the CRISPR genomic editing technique will be a corn used for feed, already in use in conventional crosses, of which production techniques will be improved. A measured approach, as explained in this interview by Neal Gutterson, of DuPont Pioneer, which affords a strong commitment to research the possible applications of CRISPR to other crops

CRISPR's commercial adventure will not start in the pharmacy but in the fields. Probably in 2020.

The honor and burden of debuting on the market, as the first product developed with the revolutionary genomic editing technique, will touch a corn that is called waxy for the waxy appearance of its grains. This feature is due to the fact that the starch contained therein is almost entirely from amylopectin and almost nothing from amylose.

Compared to those already commercially marketed maize, which are also waxy but have been produced with conventional crosses, this new variety will have a greater yield. The use of CRISPR has been used to eliminate a key enzyme for the synthesis of the unwanted starch component, and this goal has been achieved without incorporating foreign DNA and without weighing corn with the genetic balloon that conventional crosses drag behind. Amylopectin is sought after by the amidious industry for the production of goods such as adhesives, paper, food thickeners. What remains after its extraction is a protein flour that can be used as a feed.

Waxy corn, therefore, have predominantly industrial uses and are already cultivated in conventional varieties also in northern Italy on a few thousand hectares. It may sound like an underdog for the super-genomic editing technology that is being asked to succeed where GMOs have failed: gaining consumer confidence. But this is a deliberate strategy, as Neal Gutterson, vice president of research and development at DuPont Pioneer, explained.


The waxy corn will enter biotechnology history books for its role as a dumper. Why did you choose him for the kick of the start?

CRISPR certainly, represents a major turning point in biology and will significantly improve the development of new varieties. We firmly believe in its potential, but for the first commercial applications, we opted for a measured approach. We chose to improve with CRISPR the waxy corn hybrids just because they are family products already on the market with a closed circuit production system. It is a solid starting point for building the success of future products that will have greater market volumes.

DuPont Pioneer is the first big industry to move, concluding an agreement with the biotech company founded by Jennifer Doudna, author of the 2012 historic article that is considered the foundation act of the CRISPR era. What does it feel to feel a revolution come true?
When the technique approached the scientific literature I was at the head of a small company dealing with natural products for agriculture. The awareness that CRISPR would change the way plants were genetically engineered was a strong motivation to go back to dealing with biotechnology and to come to DuPont Pioneer, who has invested a lot of energy on CRISPR.

Which search paths are you developing? Should we expect little incremental progress or can we get a quantum leap? One of the problems of agricultural biotechnology is that the benefits are more obvious to producers than to consumers.
We are exploring applications in corn, soy, rice, wheat, rape, sunflower. At the top of our list are goals such as resistance to disease, drought tolerance, yield stability, and even some qualitative traits such as protein content of products and the salinity of oils. Other opportunities are in improving the taste and prolonging the life of a counter. We prefer to focus on short and medium term possibilities, but over the long term, it is possible to imagine revolutionary developments such as sown rice in dry, dramatically reducing the use of water in a cultivation system that is now very water-rich.

The website you dedicated to CRISPR emphasizes the desire to draw on the genetic variability present in rice to improve rice, that of maize corn and so on. In short, there is the commitment to avoid the insertion of foreign DNA whenever possible. Is this a strategy to clearly distinguish CRISPR from GMOs?
Applying CRISPR as an advanced breeding technique to produce products similar to the varieties developed with traditional cross-fertilization methods and even indistinguishable from them is a major step forward for agriculture in terms of quality, precision and timing. For these applications, it works by drawing on only the natural diversity available in the genome of a specific plant. It is important to note, however, that CRISPR can also be used to improve the development of GMOs by incorporating extraneous sequences into the genetic pool of a specific plant. It may be necessary to do it for traits such as insect control or herbicide resistance, but in this case, the products are to be considered GMOs.

Some concerns about GMOs concerned socio-economic and equity aspects, in particular, the fact that few multinationals could control the global food market. CRISPR can represent a change of route?
CRISPR is not a concern for a few big industries. Thanks to its simplicity of use is a very democratic technology and we see that applying it to solve the toughest challenges there is a variety of subjects: small and large companies, academic and public institutions. The partnership we started with Cimmyt (the International Center for Corn and Wheat Improvement, based in Mexico, which was one of the epicenters of the Green Revolution in the second half of last century) shows that it is possible to cooperate in the interest of small growers. The first project is to tackle lethal necrosis of corn, a particularly devastating disease spread in sub-Saharan Africa. I am a member of the Cimmyt board and their work is very much in my heart.

Some time ago we interviewed Sanjaya Rajaram, one of the creators of the Green Revolution, asking him to make three wishes. We also ask her: what desires would she express if she appeared in front of the genius of the lamp?
First: CRISPR is the biological and social catalyst of a new green revolution, helping to produce healthier healthier healthier, especially for small farmers. Second: typical palate products that are much cheaper and require fewer pesticides than now. Thirdly, my grandchildren grow in a world where women have equal opportunities to contribute to the future of the planet.

Da:

http://www.lescienze.it/news/2017/06/21/news/crispr_mais_intervista_gutterson_dupont-3574512/

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