Viroide latente del luppolo e canapa: come riconoscerlo e contrastarlo

I viroidi, in microbiologia, sono gli agenti patogeni responsabili di alcune malattie delle piante. L’HLVd o “Viroide latente del luppolo”, in particolare, attacca il luppolo e la canapa causando sintomi specifici che compromettono la funzionalità e la vitalità della pianta infetta.

Per saperne di più abbiamo intervistato il biotecnologo Alessandro Conca, fondatore di Biotech and Food, una realtà che, grazie a un centro specialistico di consulenza e a un laboratorio di analisi biotecnologiche in campo alimentare e vegetale, offre servizi a private e ad aziende agricole e alimentari.

Intervista ad Alessandro Conca: il viroide latente del luppolo (HLVd)

Ci può spiegare in cosa consiste questo viroide?
I viroidi sono agenti patogeni molto particolari simili a virus. Se la questione di considerare i virus “esseri viventi” è ancora un dibattito aperto, lo è ancora di più se si parla di viroidi. Come abbiamo forse imparato dalla pandemia di Covid-19, i virus sono semplicemente organismi piccolissimi costituiti da materiale genetico (DNA o RNA) racchiuso da un involucro proteico che lo protegge. Ebbene, i viroidi sono simili ma ancora più semplici: sono costituiti da materiale genetico non incapsulato in un involucro. In questo caso, il viroide latente del luppolo (HLVd) non è altro che un RNA circolare costituito da 256 nucleotidi, che sono disposti nella struttura secondaria specifica del viroide, simile a un bastoncino.

Ma si tratta di una minaccia nuova per le piante?
No, il viroide del luppolo non è una minaccia nuova, ma le ricerche scientifiche su di esso sono scarse. Le prime evidenze di un nuovo viroide che attacca le piante di luppolo si hanno a partire dalla metà degli anni ‘80, le prove della sua presenza in piante di canapa, invece, risalgono a qualche anno fa. L’interesse per questo viroide, che sembra essere spuntato dal nulla, in verità si fonda su una graduale regolamentazione e serietà del mercato che si sta consolidando negli ultimi anni. Problemi che prima sembravano solo marginali possono diventare prioritari soprattutto in un settore in piena espansione, se si considerano le superfici coltivate di canapa o cannabis a livello mondiale.

Perché è così pericoloso e quali conseguenze ha, in particolare, sulle piante di canapa?
Le prove scientifiche come dicevamo sono limitate, ma i principali sintomi riportati sia sulla pianta di luppolo che su quella di canapa sono la riduzione significativa della produzione di terpeni, che danno il profumo alle inflorescenze, e della produzione totale (massa) della pianta, che sembra possa diminuire fino al 30%. Altri segni distintivi in caso di una massiccia infezione sono la spiccata sensibilità alla rottura della giunzione dei rami al tronco e la debolezza dei rami basali che si presentano flosci e piegati verso il basso (detta “dudding disease”). Questi sintomi, come si può immaginare, compromettono sia la qualità del fiore (profumo, produzione…) sia la coltivazione della pianta infetta (vulnerabilità alla rottura dei rami, per esempio a causa degli agenti atmosferici).

E che cosa si intende con “latente”?
Il termine “latente“ si riferisce al fatto che alcune piante in cui viene riscontrata l’infezione tramite analisi specifica non sembrano presentare alcun sintomo a occhio nudo. Il fenomeno di latenza nei virus/viroidi è una caratteristica comune (basti pensare all’herpesvirus umano), ma è difficile da dimostrare scientificamente. Per avere certezze sulla caratteristica di latenza di questo viroide dobbiamo aspettare altri studi scientifici.
Quello che si sta notando, utilizzando macchinari di ultima generazione molto sensibili — che probabilmente tutti ormai conoscono, ossia la RT-PCR utilizzata anche per i tamponi molecolari del Covid-19 — è la grande variabilità della carica viroidale totale tra piante infette, cioè la quantità di viroide presente nella pianta. Si trovano piante con carica elevata e piante con carica bassissima e queste differenze sembrano influenzare anche la sintomatologia espressa dalla pianta. Non si può escludere che l’infezione di una pianta e la sua continua propagazione per lunghi periodi porti a un accumulo sempre maggiore del patogeno, aggravando di conseguenza il suo stato di salute. Ma questa è ancora solo un’ipotesi che stiamo cercando di verificare. 

Quali precauzioni si possono prendere?

Alessandro Conca

Le precauzioni dipendono dall’attività che si deve svolgere, ma per tutte consistono in poche operazioni: testare per verificare la presenza del patogeno e adottare buone pratiche di lavoro per evitare la sua diffusione.
Tutto parte dalla verifica tramite analisi che il materiale con cui si sta lavorando sia esente dal patogeno. Successivamente, si possono adottare degli accorgimenti per non farlo entrare e/o non farlo diffondere. Queste tecniche, in generale, dipendono dal metodo di diffusione che adotta il patogeno per infettare nuovi ospiti, questo perché non esistono prodotti specifici per eliminare il virus una volta che ha infettato la pianta. Un esempio: nel caso di virus trasmessi da insetti, le precauzioni sono l’uso di insetticidi, trappole e altri metodi specifici contro il vettore, ossia l’insetto.
Nel caso specifico, l’unico metodo di trasmissione conosciuto e dimostrato del viroide latente del luppolo è la trasmissione meccanica, cioè tramite strumenti di lavoro come le forbici infette. La buona pratica consiste quindi nello sterilizzare spesso e nei momenti giusti gli strumenti e, perché no, anche le superfici di lavoro. Gli altri metodi di diffusione, per esempio insetti e funghi, non possono però essere esclusi, quindi si consiglia di mantenere l’ambiente il più controllato e pulito possibile. 

Ha un consiglio per i possessori di propagazioni?
Per i possessori di propagazioni (per esempio i vivai) di varietà di canapa, il consiglio è di fare uno screening analitico sulle loro piante, che consiste nel prelevare e analizzare un determinato numero di campioni a seconda della grandezza della propagazione, per verificare la presenza o meno del viroide.
Per i privati e soprattutto per i coltivatori si consiglia la strada della prevenzione e quindi di assicurarsi che il materiale che coltiveranno sia esente dal viroide e quindi sia stato testato a priori. 

Come si può contrastare il viroide una volta identificato?
I virus e i viroidi sono organismi difficili da contrastare in agricoltura. Non esistono ancora prodotti specifici per la protezione della pianta, ma, come appunto dicevamo, si deve agire sui vettori del patogeno e sulla prevenzione.
Nel caso del risanamento, cioè il guarire una pianta da un’infezione virale/viroidale, la tecnica più utilizzata è la micropropagazione di meristema, accoppiata spesso con l’utilizzo di alte o basse temperature. Il procedimento è lungo e costoso, può durare oltre un anno e costare alcune migliaia di euro e, soprattutto, a causa della scarsità di studi scientifici specifici è difficile assicurare un esito positivo del servizio. Il risanamento di una pianta infetta, per adesso, viene quindi tentato solo in casi particolari, per varietà importanti e in caso di bassa infezione virale. 

Qual è l’attuale situazione in Italia?
La risposta è che non lo sappiamo ancora, ma le prime evidenze non sono confortanti. Per anni, dopo la scoperta che questo viroide può infettare le piante di canapa e produrre sintomi rilevanti, non è stato attivato nessun programma per studiare e controllare il viroide, ma questo è stato lasciato libero di circolare in uno dei mercati più globalizzati e meno regolamentati esistenti. Specifichiamo, infatti, che il viroide (come i virus) può essere trasmesso anche per via gamica e quindi attraverso i semi. Si può immaginare quindi quale può essere la portata di questo problema.
Intraprendere al più presto uno studio approfondito sulla situazione italiana riguardo la diffusione del viroide latente del luppolo è di fondamentale importanza. Soprattutto in questo momento, dove stiamo assistendo a una espansione dei settori industriale, vivaistico e medico della cannabis nel nostro paese.

Biotech and Food: i progressi della ricerca sul viroide latente del luppolo

Come Biotech and Food, come procede l’analisi relativa al viroide?
All’interno del nostro laboratorio molecolare specializzato nel settore agricolo e alimentare stiamo sviluppando una metodologia analitica per l’identificazione sensibile e affidabile dell’HLVd in piante di Cannabis sativa e luppolo.
La carenza di studi specifici approfonditi su alcune caratteristiche di questo viroide fa sì che sul mercato si trovino servizi di analisi con differenze sulla tecnica utilizzata e sul metodo di campionamento del materiale da analizzare. Per ovviare a queste lacune utilizzeremo la tecnica più sensibile presente sul mercato, il metodo di campionamento più sicuro ed efficace per questo tipo di analisi e, soprattutto, avremo il gradito supporto tecnico-scientifico di un’importante istituzione pubblica italiana. 

Quali servizi state sviluppando in merito? E come supporteranno le aziende e i privati che ne avranno bisogno? L’analisi che stiamo sviluppando si baserà sulla tecnica di RT-PCR (Real-time PCR) e permetterà di rilevare con estrema sensibilità la presenza del viroide (HLVd) in vari tessuti e nei vari stadi di crescita della pianta. Il servizio sarà fruibile sia da privati che da aziende e può essere utilizzato per screening su popolazioni numerose o per analizzare specifici individui che si sospetta essere infetti. La pianta può essere testata in tutti gli stadi di crescita, dalla germinazione alla fioritura. Al cliente verranno fornite tutte le informazioni necessarie sul campionamento del materiale e sulla spedizione. Una volta effettuata la fase di analisi, verrà restituito al cliente un report nel quale potrà verificare la positività o la negatività dei campioni e avere anche un’idea del grado di infezione della pianta (alta, media, bassa). Punteremo molto nell’offrire un’assistenza completa ai clienti, a partire dalla decisione di cosa analizzare fino a quanti campionamenti fare a seconda della grandezza della propagazione/coltivazione, delle esigenze del cliente e così via. Continueremo poi con il supporto nell’analisi dei risultati e nelle decisioni conseguenti da prendere. Inoltre, la nostra R&D interna, sempre attiva, e la collaborazione con istituzioni ci permetteranno di avere un servizio molto flessibile: stiamo già lavorando su un’analisi rapida a minor costo per il monitoraggio di popolazioni (>100 campioni) e soprattutto su un servizio sempre aggiornato, perché il viroide, come i virus, muta molto rapidamente, creando varianti e rendendo inefficace l’analisi utilizzata. Per questo è necessaria una ricerca continua. 

A breve il lancio del servizio per identificarlo 

Questo servizio è già attivo?
Il servizio è nella fase finale prima del lancio sul mercato. Al momento abbiamo un protocollo di analisi completo ed efficiente, ma stiamo cercando di ottimizzare alcuni passaggi, come quello che già accennavo del campionamento, che possono essere critici per il cliente. L’attivazione completa del servizio è però vicina, ci serve ancora qualche settimana. Quello che ci ha spinto a investire su questo servizio è l’interesse riscontrato da parte di grandi, medie e piccole realtà florovivaistiche nel testare per prevenzione le loro piante o perché erano visibili dei sintomi riconducibili, consapevoli che in un futuro non troppo lontano l’assenza di virus/viroidi (oltre a tutte le altre malattie e/o parassiti) sarà un requisito fondamentale per la vendita di materiale da propagazione (talee, semi etc.) per uso ornamentale, vivaistico, agricolo e medico.

Martina Sgorlon