Nicotiana Benthamiana Agroinfiltrazione Spazio

Agronomi nello spazio: la magia del tabacco

Daniela Sciarma Biotech

Si chiama Pitjuri (o Pituri) ed è la “magic plant” australiana rivelatasi un perfetto organismo modello per lo studio dell’agronomia spaziale: dall’analisi della sua mappatura genica dipenderanno infatti le potenzialità e le caratteristiche della coltivazione di piante e ortaggi nello spazio.

Una pianta “magica”

Pitjuri (o pituri) era il termine aborigeno con cui gli indigeni del sud-est del Queensland hanno indicato per secoli la specie botanica nota in occidente come Duboisia hopwoodii F.v. Mueller, della famiglia delle Solanacee, una pianta considerata magica per i suoi effetti psicoattivi dai clan tribali che risiedevano tra i fiumi Mulligan e Georgina. Esclusivamente a queste tribù risale la preparazione della droga estratta dalla pianta, che assumeva la forma rituale della cerimonia sacra; partendo da questa zona delimitata del continente il Pituri veniva esportato e commercializzato in altre parti dell’Australia per il suo potere stimolante ed inibitorio della fame e della fatica. Dopo la colonizzazione degli inglesi il termine Pituri, oltre ad indicare la sostanza psicoattiva e la pianta che ne era all’origine, assunse un significato più ampio, arrivando a designare per esteso qualunque droga simile al tabacco assumibile per via masticatoria: dalla più originaria Duboisia, che produce sostanze assimilabili alla comune nicotina nelle parti aeree ed alcaloidi psicoattivi nelle radici, alle specie riconducibili alla Nicotiana, il genere alla base dei tabacchi più comuni.

La scoperta dell’organismo modello

Fin dal 1939 una delle tante piante indicate come Pituri, la Nicotiana benthamiana, già anch’essa nota per le proprietà stimolanti dovute alla presenza di nicotina e di altri alcaloidi, è stata sottoposta ad un’accurata indagine scientifica come organismo modello per la ricerca biotecnologica applicata al mondo vegetale. La Nicotiana benthamiana è risultata essere una pianta ideale cui applicare la tecnica dell’agroinfiltrazione, ovvero per testare il comportamento della pianta in relazione a virus e vaccini. L’agroinfiltrazione costituisce un metodo biotech alternativo alla sperimentazione su vegetali OGM e consiste nell’indurre un’espressione transiente, ovvero una trasformazione genetica temporanea, nei geni della pianta di Nicotiana benthamiana: tramite l’infiltrazione dei tessuti vegetali intatti mediante agribatterio1www.fedoa.unina.it/1554/1/Ferraiolo_Scienze_Biotecnologiche.pdf viene stimolata la produzione di proteine specifiche, il cui studio trova numerose applicazioni in campo farmaceutico. Il protocollo relativo all’agroinfiltrazione infatti può essere impiegato nella ricerca sulle cure di virus anche specificatamente umani, come il Papilloma virus, l’HIV-1 e assai più recentemente nella ricerca di una terapia sperimentale per il virus Ebola2www.esciencecentral.org/journals/agroinfiltration-as-an-effective-and-scalable-strategy-of-gene-delivery-for-production-of-pharmaceutical-proteins-atbm.1000103.pdf.

La ricerca del Queensland University of Technology

Le peculiarità dei geni di questa pianta, che permettono applicazioni di tale portata in virologia e in farmacologia, hanno spinto il QUT (Queensland University of Technology) ad impiegare la Nicotiana benthamiana per una ricerca finalizzata alle potenzialità dell’agronomia spaziale, ovvero alla possibilità di coltivare piante e ortaggi in condizioni assai differenti rispetto alle condizioni terrestri. Gli studi portati avanti dall’istituto australiano sul genoma di questa pianta hanno l’ambizioso obiettivo di selezionare un organismo vegetale privo di sistema immunitario, in analogia con gli studi sulle cavie da laboratorio, affinché possa essere coltivato in condizioni riproducibili nell’atmosfera spaziale, ovvero in un ambiente sterile con scarse risorse idriche: si suppone che in queste condizioni la pianta riesca a massimizzare le fasi di crescita e sviluppo, superando in breve tempo la fase della fioritura. Per questo, gli studi sulla Nicotiana benthamiana, possono essere solo l’inizio di una rivoluzione agricola spaziale, che porterebbe con sé non solo implicazioni in ambito scientifico e biotecnologico, ma anche una radicale metamorfosi dell’impatto che la vita umana comporta sulla terra, e sull’intero sistema solare.


Note   [ + ]

1. www.fedoa.unina.it/1554/1/Ferraiolo_Scienze_Biotecnologiche.pdf
2. www.esciencecentral.org/journals/agroinfiltration-as-an-effective-and-scalable-strategy-of-gene-delivery-for-production-of-pharmaceutical-proteins-atbm.1000103.pdf