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VIROME NGS ANALYSIS OF PESTS AND PATHOGENS FOR PLANT PROTECTION

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Applicazione di virus per limitare le malattie delle colture

Trasformare virus in agenti di biocontrollo per combattere batteri, funghi e insetti che attaccano le colture potrebbe ridurre la nostra dipendenza dalle sostanze chimiche e aprire le porte a pesticidi di prossima generazione.

Alimenti e Risorse naturali

Dalla maggior parte delle persone, i virus sono visti come un vero pericolo e una minaccia. Del resto, provocano malattie e, come abbiamo visto con la COVID-19, pandemie. La realtà, tuttavia, è che la stragrande maggioranza delle specie virali è completamente innocua; in realtà, alcuni virus possono essere utili e svolgere un ruolo essenziale in molti ecosistemi. Un virus, ad esempio, agisce contro la peronospora del castagno, una malattia fungina che attacca i castagni. Questo virus, innocuo per l’albero, agisce come una sorta di agente di biocontrollo naturale, rendendo il fungo meno capace di provocare malattia. «Sono un virologo vegetale di formazione ed ero interessato a vedere se ci fosse la possibilità di utilizzare i virus in agricoltura», spiega Massimo Turina, coordinatore del progetto VIROPLANT del Consiglio Nazionale delle Ricerche in Italia. «L’uso di prodotti chimici in agricoltura è insostenibile, in particolare nelle aree più urbanizzate, e gli antibiotici contro i batteri non possono essere utilizzati a causa della resistenza agli antimicrobici. L’UE desidera anche eliminare gradualmente l’uso del rame. È quindi importante trovare nuovi approcci per proteggere le colture.»

Analizzare le nicchie ecologiche

L’obiettivo del progetto VIROPLANT era quindi esaminare il potenziale di nuovi agenti di biocontrollo basati su virus che attaccano batteri, funghi e insetti nocivi. Turina sottolinea che per il controllo degli insetti attualmente sul mercato dell’UE sono presenti solo cinque prodotti di biocontrollo a base di virus. «È già stato svolto molto lavoro sul ruolo ecologico dei virus in ambiente marino, con l’aiuto di nuove tecniche di sequenziamento ad alta produttività», afferma Turina. «Volevamo tradurre questo approccio in altre nicchie ecologiche.» Per fare questo, Turina e il suo team hanno identificato lesioni sulle foglie, laddove le piante venivano attaccate. Malattie batteriche che attaccano kiwi, fagioli, pomodori e cetrioli sono stati alcuni dei casi di studio del progetto. Sono stati inclusi anche insetti nocivi che veicolano virus e fitoplasma verso colture importanti quali viti, peperoni e cipolle. Il team ha anche raccolto muffe fungine, quali peronospora e mal bianco. Questi campioni sono stati riportati in laboratorio e analizzati utilizzando la tecnologia di sequenziamento genico. Ciò ha consentito al team di caratterizzare il patrimonio genetico di una specifica nicchia ecologica e di cercare virus che potrebbero essere trasformati in agenti di biocontrollo. I candidati promettenti sono stati quindi utilizzati negli studi.

Nuova era nel biocontrollo

«Siamo stati in grado di descrivere in dettaglio il genoma di migliaia di nuovi virus osservando batteri, funghi e insetti», aggiunge Turina. «Abbiamo trovato molti candidati che potrebbero essere utilizzati contro malattie specifiche e che potrebbero un giorno essere trasformati in prodotti.» I risultati potrebbero anche influire sulla medicina umana. Si nota un crescente interesse per questi batteriofagi, i virus che attaccano i batteri, come una valida alternativa agli antibiotici. «Guardando al futuro, sarà fondamentale affrontare l’accettazione sociale degli agenti di biocontrollo basati sui virus», osserva. «Dobbiamo anche considerare il potenziale commerciale e lavorare verso un quadro regolamentare più semplificato.» Turina sottolinea che gli agenti di biocontrollo devono affrontare gli stessi oneri normativi dei pesticidi chimici, ma egli ritiene che questa condizione è qualcosa che andrebbe esaminata. Infine, Turina e il suo team sono stati in grado di identificare tipi di virus precedentemente sconosciuti. «Abbiamo scoperto quali potrebbero essere gli anelli mancanti nell’evoluzione virale», afferma. «Questo è molto interessante da un punto di vista scientifico fondamentale. Con ulteriori ricerche, questi potrebbero aiutare gli scienziati a comprendere meglio l’origine e l’evoluzione dei virus.»

Parole chiave

VIROPLANT, batteri, biocontrollo, fungino, virus, malattia, antimicrobici, ecosistemi

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