I piccoli RNA interferenti (iRNA)

E’ nozione comune che gli animali e l’uomo sono in grado di difendersi dall’aggressione dei germi attraverso la risposta immunitaria adattativa elaborata da cellule specializzate nel riconoscimento dei patogeni. E’ forse meno noto che le piante possiedono un sistema immunitario capace di reagire all’azione dei patogeni, senza tuttavia avere cellule mobili specializzate quali macrofagi e linfociti. Ciascuna cellula vegetale attaccata è dunque chiamata a far fronte alla potenziale infezione mediante una risposta immunitaria innata, ossia geneticamente predeterminata attraverso la coevoluzione con il patogeno.

Le piante hanno sviluppato due livelli di risposta:

• il primo riguarda il riconoscimento, da parte di specifici recettori della membrana cellulare esterna, di molecole presenti in tutti i microrganismi e che evolvono molto lentamente (i cosiddetti MAPM, pattern molecolari associati ai patogeni). Si scatena così una prima risposta immunitaria generica;

• il secondo, localizzato all’interno della cellula, per quei patogeni che hanno evoluto meccanismi in grado di superare la prima barriera interferendo con la risposta immunitaria. In questo caso i patogeni producono molecole intracellulari (definite effettori) che “confondono” la risposta di contrasto della cellula. Le piante hanno a loro volta evoluto meccanismi immunitari indotti dall’effettore (cosiddetti ETI) in grado di riconoscere tali molecole annullandone gli effetti patogenici.

Una sfida continua tra pianta ospite e patogeno che ha consentito alle piante di far co-evolvere sofisticati meccanismi di riconoscimento e di contrasto molecolare tesi a ridurre i danni degli attacchi.

Tra i meccanismi della risposta immunitaria ETI, scoperti grazie ai notevoli progressi ottenuti mediante il sequenziamento dei genomi, quelli indotti da piccoli RNA rivestono particolare interesse applicativo.

I piccoli RNA interferenti (iRNA), hanno la capacità di modulare l’’espressione dei geni della risposta della pianta ai patogeni e di interferire con l’azione degli stessi patogeni.

Grazie alle proprietà di complementarietà degli acidi nucleici, gli iRNA si legano in modo selettivo a determinate sequenze bersaglio degli agenti infettivi, interferendo con alcune loro funzioni vitali.

L’uso di iRNA si è dimostrato particolarmente efficace in laboratorio nella lotta alle virosi, batteriosi ed anche per il controllo di alcuni insetti.

Gli iRNA hanno il notevole vantaggio di poter essere sintetizzati e prodotti e di essere facilmente progettati contro sequenze di geni importanti nell’azione degli agenti patogeni, grazie alle notevoli conoscenze sui genomi. In altre parole, possono rappresentare una nuova classe di molecole utili ad una difesa più razionale e meno impattante sull’ambiente, per la loro elevata specificità per i patogeni.

Gli iRNA stanno avendo un certo sviluppo in campo medico per il controllo delle malattie infettive, di malattie cronico-degenerative e dei tumori.

Analogamente assisteremo a notevoli sviluppi nel settore della difesa delle colture. Una nuova arma in grado di stimolare il sistema immunitario delle piante, che potrà essere a disposizione dei tecnici anche per il controllo di temibili patogeni da quarantena.

Francesco Cellini ALSIA Centro Ricerche Metapontum Agrobios – Basilicata francesco.cellini@alsia.it, 348.0258274