Un articolo pubblicato sulla rivista Frontiers in Plant Science descrive la sperimentazione della tecnica genetica CRISPR-Cas9 sulla pianta di cacao. Un team di ricercatori della Penn State University ha testato alcune soluzioni genetiche per renderla più resistente alle malattie. Le coltivazioni possono essere in pericolo anche a causa dei cambiamenti climatici rendendo importante questo tipo di ricerca.

Il mercato del cacao nelle sue varie forme è enorme ma l'area di produzione della pianta che lo produce, il cui nome formale è Theobroma cacao, è limitata vicino all'equatore. Negli ultimi anni diverse ricerche hanno lanciato allarmi riguardo ai possibili problemi che già oggi colpiscono la coltivazione di questa pianta e che potrebbero aggravarsi notevolmente nel futuro prossimo.

La pianta di cacao richiede certe condizioni di temperatura e umidità e già nel 2016 la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) americana avvertiva che i cambiamenti climatici rischiano di mettere in crisi le attuali coltivazioni in Ghana e Costa d'Avorio, due nazioni che davvero vivono grazie ad esse. Spostare le coltivazioni per adattarsi ai cambiamenti climatici non è semplice e comporterebbe la distruzione di riserve naturali.

Recentemente, ricercatori dell'Università della California a Berkeley hanno sostenuto che l'ingegneria genetica potrebbe essere l'unica soluzione per evitare una progressiva diminuzione della produzione di cacao nel corso dei prossimi anni. In sostanza, si tratterebbe di adattare la pianta alle nuove condizioni ambientali.

Le malattie costituiscono l'altro grande problema per la pianta di cacao. Ci sono specie di funghi che possono distruggere tutti i frutti di una piantagione causando la perdita di tutto il cacao. Gli sforzi fatti finora per creare nuove varietà resistenti a quei funghi hanno prodotto pochi risultati perché la resistenza a livello genetico deve arrivare da qualche parte e perché le piante di cacao crescono lentamente perciò ci vuole tempo per far crescere una nuova piantagione resistente.

La tecnica genetica CRISPR-Cas9 sviluppata di recente potrebbe essere la soluzione. L'acronimo CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) si riferisce a segmenti di DNA procariotico che contengono brevi sequenze ripetute. L'espressione CRISPR/Cas si riferisce a un sistema immunitario procariotico che conferisce resistenza a elementi genetici estranei. Il sistema CRISPR/Cas viene usato nell'ingegneria genetica, in particolare usando l'enzima Cas9 (CRISPR associated protein 9), che si è evoluto nei batteri della specie Streptococcus pyogenes come parte del loro sistema immunitario.

I ricercatori di Penn State hanno usato un'altra specie di batteri appartenente al genere Agrobacterium che generalmente sono patogeni ma sono stati a loro volta modificati per essere innocui e per permette di essere usati come vettori per la tecnica genetica CRISPR-Cas9.

L'esperimento effettuato sulla pianta di cacao ha riguardato un gene, chiamato TcNPR3, che regola la risposta della pianta nei confronti di un agente patogeno. I funghi che attaccano la pianta sfruttano una debolezza di quel gene perciò l'ipotesi dei ricercatori era che eliminando quel gene le difese della pianta si sarebbero rafforzate.

Usando la tecnica genetica CRISPR-Cas9, i ricercatori hanno eliminato il 27% delle copie del gene TcNPR3 in foglie della pianta di cacao usate per il test. Successivamente, le hanno infettate con Phytopthera tropicalis, uno dei patogeni che in natura attaccano quella pianta assieme ad altre foglie non modificate. Le foglie sottoposte a ingegneria genetica si sono rivelate più resistenti anche se solo una parte delle copie del gene TcNPR3 era stata eliminata.

Questa è solo la prima fase della ricerca, per certi versi la più semplice. Nella seconda fase, i ricercatori hanno modificato embrioni di pianta di cacao che si svilupperanno in piante modificate fin dalla nascita. Altri test futuri riguarderanno altri genei collegati alla resistenza alle malattie e ci vorrà un lungo periodo di sperimentazione per trovare il mix genetico più resistente.

Da anni ci sono polemiche riguardo ai GMO, la sigla inglese che significa organismi geneticamente modificati. Tecniche come CRISPR-Cas9 permettono di effettuare modifiche molto precise e nuove ricerche la stanno ulteriormente migliorando. In un futuro non troppo lontano la scelta potrebbe essere tra rinunciare al cacao o accettare di acquistare un prodotto geneticamente modificato.