Новости раздела

4 вопроса о генетически отредактированных культурах растений и животных

Что они собой представляют и как могут изменить ситуацию с продовольствием на Земле?

Чем отличается генно-модифицированная сельхозкультура от той, у которой отредактированы гены? Что дает человечеству технология редактирования генов сельскохозяйственных растений и животных? Чем это опасно? На эти вопросы журналу The Conversation ответил Гай Паппи, директор междисциплинарных исследований и профессор экологии Саутгемптонского университета. А «Реальное время» перевело его ответы для своих читателей.

  1. Что такое редактирование генов? Чем оно отличается от генетической модификации?

    Люди генетически модифицируют растения и животных с тех пор, как перестали быть охотниками-собирателями. Ведь случайные мутации происходят в ДНК организмов постоянно. Когда в прошлом появлялась разновидность, которая нравилась фермеру — например, томат, который давал более сочные плоды — он брал именно ее семена, чтобы гарантировать, что признак сочности передастся дальше. Повторяя этот процесс на протяжении поколений, человек создал растения с теми характеристиками, которые нравятся людям. Человеческие руки управляли эволюцией через этот процесс селекции с самого зарождения земледелия.

    Генетическая модификация (ГМ) обычно включает в себя встраивание чужеродных генов в геном растения или животного. Результат может быть аналогичен селекционному разведению, но получается он несравнимо быстрее и точнее. Генетическая модификация также может давать растению характеристики, которые были бы маловероятны при любой форме естественной селекции.

    Редактирование генов (РГ) является результатом более современной технологии, такой как CRISPR-Cas9, которая может быстро, точно и (относительно) дешево редактировать части генома путем удаления, изменения или добавления участков ДНК. Редактирование генов обычно не включает в себя введение генов других видов, но эти методы позволяют контролировать геном организма.

    С помощью этой технологии можно получить такие разновидности растений и животных, на создание которых при традиционной селекции потребовалось бы много поколений. В результате многие страны сейчас пересматривают свои законы в отношении генетически модифицированных организмов (ГМО), чтобы открыть возможности этой новой технологии.
  2. Чем может пригодиться редактирование генов пищевых культур?

    Редактирование генов может, например, повысить питательную ценность растений. Или, к примеру, сделать организм более устойчивым к изменению климата. Во многих растениях содержатся антипитательные вещества: они ограничивают усвояемость питательных веществ для человеческого организма в процессе пищеварения. Редактирование генов может прицельно удалять эти вещества, повышая питательную ценность растения.

    Редактирование генов также может изменить потребности растений в воде, производя более засухоустойчивые культуры. В 2018 году ученые обнаружили, что, изменив экспрессию гена, присутствующего во всех растениях, они могут сделать растения табака на 25% более водосберегающими. Сейчас они тестируют эту технику на пищевых культурах, например на салате. Идея состоит в том, чтобы сделать посевы более устойчивыми к засухам, которые, вероятно, станут более частыми и суровыми во многих регионах выращивания по мере развития глобального потепления.

    Я уже неоднократно рассказывал о том, что с помощью редактирования генов можно удалить пищевые аллергены из растений, и это станет настоящей революцией в нутрициологии. IngateyGen, биотехнологическая компания из США, запатентовала процесс выращивания гипоаллергенного арахиса. Компания надеется производить и другие такие растения в рамках партнерства с близлежащим Государственным университетом Фейетвилля.

    Ясно, что будущее редактирования генов может включать в себя гораздо больше, чем просто повышение урожайности или сокращение использования пестицидов, но его нужно развивать вдумчиво.
  3. Что беспокоит ученых? В чем подвох?

    Безопасность и исследование воздействия ГМ- и ГО-продуктов на окружающую среду очень важны, и существуют хорошо разработанные научные процессы для оценки и управления этими рисками. Я действительно опасаюсь, что правительство избегает некоторых реальных проблем, возникающих при редактировании генов, но имеющих отношение к тому, как мы будем выращивать продукты питания в будущем, какими будут бизнес-модели текущих производителей продуктов питания и насколько доступными будут продукты, подвергнутые редактированию генов, особенно для потребителей глобального рынка в целом и стран третьего мира в частности.

    Меня также беспокоят проблемы, которые сложно предсказать. Цивилизация уже полагается на получение большей части калорий из нескольких основных сельскохозяйственных культур, которые составляют 1% от общего существующего биоразнообразия. Одно из критических замечаний по поводу ГМ-технологии заключается в том, что она стимулирует распространение нескольких разновидностей основных сельскохозяйственных культур, известных как культурные сорта. Это еще больше сужает генетические различия между культурными растениями. Между тем разнообразный геном более устойчив к вредителям, болезням и изменению климата. Неоднократное выращивание лишь нескольких сортов может привести к широкомасштабному неурожаю, как это произошло с сахарным тростником в 1970-х годах.

    Редактирование генов могло бы сделать виды сельскохозяйственных культур более разнообразными, если бы оно могло привести к тому, что фермеры использовали бы больше видов и сортов, поскольку редактирование генов становится более доступным и приемлемым. Поскольку CRISPR-Cas9 удешевила эту технологию, редактирование генов можно было бы использовать для улучшения геномов разных сортов и многих различных видов сельскохозяйственных культур, внося некоторое разнообразие в сельскохозяйственный сектор.

    Но регулирование ГМ-растений и животных сложно, дорого и все чаще рассматривается как препятствие для инноваций как учеными, так и промышленностью. Если упростить регулирование генетически отредактированных культур, это откроет возможность редактирования большего количества видов сельскохозяйственных культур и сортов. Это также позволит диверсифицировать доступ к генно-отредактированным продуктам: и тогда это станет доступно большому количеству производителей продуктов, а не только крупным корпорациям, которые очень хотели бы монополизировать этот процесс.
  4. Как вы думаете, каким может быть будущее этой технологии?

    Слишком часто в прошлом люди слышали о научных революциях, которые не принесли результатов. Чтобы популяризировать процесс и разработать действительно эффективную схему его регулирования, надо работать всем вместе. Для всего мирового сообщества будет большим позором упустить эту возможность накормить наконец весь мир просто из-за неправильного ведения дебатов.

    Ученые сегодня пользуются еще большим уровнем уважения и доверия среди общественности в результате пандемии и успеха нескольких вакцин, некоторые из которых являются продуктами генетической модификации. В вакцине Oxford / AstraZeneca, например, используется аденовирус, вызывающий обычную простуду, на котором в организм передается генетическая последовательность шипа коронавируса (чтобы научить организм давать на него иммунный ответ). По сути, этот аденовирус — чистой воды ГМО. При этом прививки в западном мире боятся гораздо меньше людей, чем генно-модифицированных растений. И тем важнее, чтобы мы поддерживали это доверие, рассказывая общественности о том, что наука пытается достичь и что мы можем, а что не можем сказать без чрезмерных обещаний или выверенных фактов.

    Накормить мир при одновременном улучшении здоровья людей и состояния планеты непросто и потребует чего-то большего, чем просто странный инструмент из научного арсенала. Необходимы глобальные дебаты о продовольственной программе и сельском хозяйстве, на которых будет обсуждаться множество проблем, включая редактирование генов. Я согласен с тем, что важно рассматривать редактирование генов и само по себе, но это также часть сложной пищевой системы. Редактирование генов могло бы помочь накормить мир в меняющемся климате, но это реально только при обсуждении и рассмотрении этих более широких вопросов. В противном случае мы будем просеивать претензии и встречные претензии, как во время дебатов о ГМ в 1990-х и начале 2000-х, когда две стороны только спорили, а не исследовали, что действительно нужно людям от продовольственной и сельскохозяйственной системы.
Перевод: Анна Николаева
Общество

Новости партнеров

комментарии 3

комментарии

  • Анонимно 03 окт
    Надо наестся натуральной морковки, пока она есть
    Ответить
  • Анонимно 03 окт
    Вот что радо срочно активно развивать
    Ответить
    Анонимно 03 окт
    И биотопливо! Нефти почти не осталось
    Ответить
Войти через соцсети
Свернуть комментарии