CRISPR-Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) è un sistema di editing genetico derivato da un meccanismo naturale di difesa dei batteri contro i virus. Sviluppato come strumento di editing genetico da Jennifer Doudna e Emmanuelle Charpentier (Nobel per la Chimica 2020), permette di "correggere" specifiche sequenze del DNA di un organismo con una precisione senza precedenti: trovare una sequenza di 20 lettere genetiche su un genoma di 3 miliardi, tagliarla e modificarla. CRISPR ha rivoluzionato la genetica perché è semplice (può essere implementata in qualsiasi laboratorio ben attrezzato), veloce (mesi invece di anni rispetto agli OGM tradizionali), economica (costi ridotti del 99% rispetto alle tecnologie precedenti) e molto precisa (poche mutazioni off-target con i sistemi moderni).

Le applicazioni in agricoltura: le varietà già sviluppate

Resistenza alle malattie: la Xanthomonas oryzae (malattia batterica del riso) colpisce il 50% del raccolto in alcune regioni asiatiche. Piante di riso con CRISPR-edited SWEET genes (che il batterio usa per nutrirsi) sono completamente resistenti alla malattia senza perdita di resa. Sviluppate dall'Università della California. Resistenza alla siccità: varietà di mais editate con CRISPR per aumentare l'efficienza nell'uso dell'acqua (maggiore espressione di aquaporine e di enzimi del ciclo dell'acido abscissico). Non ancora in commercio ma in trial avanzati. Riduzione degli allergeni: grano con CRISPR che silenzia specifiche proteine gliadiniche responsabili della sensibilità al glutine non-celiaca (la celiachia richiede modifiche più complesse). Sviluppato dall'INRAE francese. Pomodori con più licopene e vitamina C: il J02 tomato (Japan, CRISPR-edited) modificato per avere livelli più alti di GABA (acido gamma-amminobutirrico, associato alla riduzione della pressione arteriosa). Approvato in Giappone nel 2021: il primo alimento CRISPR approvato al mondo. Resistenza alla sigatoka del banano: la malattia più devastante dei banani globalmente. Sviluppo di varietà resistenti con CRISPR (Wageningen University) senza bisogno di fungicidi. Patata resistente al late blight (Phytophthora infestans, la malattia che causò la Grande Carestia irlandese del 1845): Solanum bulbocastanum ha resistenza naturale. I geni di resistenza trasferiti con CRISPR nella patata comune producono resistenza assoluta senza transgenesi.

CRISPR vs OGM tradizionale: le differenze cruciali

La distinzione tecnica tra CRISPR e OGM tradizionale è importante per capire la regolamentazione e il dibattito pubblico. OGM tradizionale (transgenesi): inserisce nel genoma dell'organismo ospite sequenze di DNA di un altro organismo (spesso un batterio, un virus, o un'altra specie). Produce organismi "transgenici": il loro DNA contiene sequenze estranee alla specie. CRISPR (cisgenesi o editing): modifica sequenze già presenti nel genoma dell'organismo. Non introduce DNA di altre specie. La modifica prodotta è identica a una mutazione naturale che avrebbe potuto verificarsi spontaneamente o attraverso la mutagenesi classica (radiazioni o agenti chimici, usata per decenni in agricoltura senza particolari restrizioni). La domanda chiave è: il prodotto finale di CRISPR è distinguibile da una varietà naturalmente mutata? In molti casi, no: una pianta CRISPR-edited con una singola modifica puntiforme è geneticamente identica a una pianta che avesse sviluppato la stessa mutazione spontaneamente. Questo è al centro del dibattito normativo europeo.

La nuova normativa europea (NTG): cosa cambia dal 2023

Il quadro normativo europeo sugli OGM (Dir. 2001/18/CE) è stato interpretato dalla Corte di Giustizia UE nel 2018 come applicabile anche alle piante ottenute con CRISPR: le piante CRISPR erano quindi considerate OGM e soggette a tutta la burocrazia e alle restrizioni degli OGM tradizionali (trail pluriennali, EFSA assessment, autorizzazione caso per caso). Nel luglio 2023, la Commissione Europea ha proposto il Regolamento sulle Nuove Tecniche Genomiche (NTG), che distingue tra: piante NTG 1 (equivalenti a mutazioni naturali o ottenibili con mutagenesi classica): trattamento semplificato, niente valutazione OGM, solo notifica. Piante NTG 2 (modifiche più complesse): iter EFSA semplificato rispetto agli OGM tradizionali ma con valutazione completa. Il regolamento NTG è stato approvato dal Parlamento Europeo nel febbraio 2024 e al momento è in iter presso il Consiglio UE. Cambia fondamentalmente il quadro per l'agricoltura europea: apre le porte a decine di varietà CRISPR già sviluppate dalla ricerca pubblica europea (soprattutto italiana, con eccellenza al CRA-W, ENEA, CREA-ZA) che erano bloccate dalla normativa OGM.

I rischi reali dell'editing genetico in agricoltura

Il dibattito sui rischi di CRISPR deve essere preciso e basato sulle prove. Rischi reali e documentati: off-target effects (modifiche non intenzionali in altri punti del genoma): i sistemi moderni (high-fidelity Cas9, base editors, prime editors) hanno ridotto enormemente questi errori ma non li eliminano. La valutazione caso per caso è necessaria per le applicazioni in campo aperto. Rischi speculativi frequentemente citati ma con bassa probabilità documentata: gene drive (tecnologia diversa da CRISPR standard che diffonde una modifica genetica attraverso tutta una popolazione: applicabile agli insetti, non alle piante coltivate), monopolio aziendale (Corteva, Bayer/Monsanto, Syngenta investono in CRISPR: ma la tecnologia è libera da brevetti per la ricerca accademica, e molte università e centri di ricerca pubblici (CREA, ENEA in Italia) sviluppano varietà CRISPR open source), perdita di biodiversità (stessa dinamica dell'allevamento convenzionale con selezione intensa: da gestire con politiche di conservazione delle varietà tradizionali, non opposta a CRISPR). Il consenso della comunità scientifica è che i rischi delle varietà CRISPR sono comparabili o inferiori a quelli delle varietà ottenute con mutagenesi classica (già in uso senza restrizioni).

Il ruolo della ricerca pubblica italiana

L'Italia ha una tradizione di eccellenza nella genetica vegetale con importanti centri di ricerca che lavorano su applicazioni CRISPR. CREA (Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l'Analisi dell'Economia Agraria): sviluppo di varietà CRISPR di frumento resistente alla sigatoka, vite resistente alla peronospora, olivo resistente alla Xylella fastidiosa. ENEA (Agenzia Nazionale per le Nuove Tecnologie): ricerca su pomodoro e kiwi CRISPR per caratteristiche nutrizionali e di resistenza. Università di Padova, Bologna, Torino, Milano: ricerca di base e applicata su editing genetico nelle colture. L'approvazione del regolamento NTG europeo sblocca la possibilità per questi centri di portare le varietà sviluppate alle fasi di trial in campo aperto e successivamente alla commercializzazione. La ricerca pubblica italiana ha prodotto varietà CRISPR potenzialmente molto preziose per l'agricoltura mediterranea che erano finora bloccate dalla normativa OGM.

Dove si comprano già alimenti CRISPR nel mondo

La commercializzazione di alimenti CRISPR è ancora molto limitata a livello mondiale. Giappone: Sanatech Seed vende in Giappone il pomodoro "Sicilian Rouge High GABA" (alto contenuto di GABA, associato alla riduzione della pressione arteriosa). Disponibile online e in alcune catene. USA: alcune varietà CRISPR di mais e soia sono in fase di trial avanzato (Corteva Agriscience, Pairwise). Non ancora in commercio come prodotti finali identificabili. Argentina: ha approvato diverse varietà di mais e soia CRISPR. I produttori non sono obbligati a etichettarle come CRISPR (non sono considerati OGM dalla normativa argentina). Australia: ha approvato nel 2019 le piante CRISPR che non introducono DNA esogeno: non richiedono la valutazione OGM. Il quadro globale è molto frammentato: paesi diversi trattano CRISPR in modo molto diverso, creando incertezza per le aziende agricole che operano su mercati globali.