Zakaj korporacijam svetu ne uspe vsiliti gensko spremenjene pšenice?

2024 Avtor: Seth Attwood | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-16 16:16

V začetku avgusta je revija Science objavila manifest dveh biotehnologov, da svetu primanjkuje gensko spremenjene pšenice – z njeno pomočjo bi se po njunem mnenju mogoče boriti proti nevarnim boleznim, ki ogrožajo kmetijske sektorje gospodarstev držav v razvoju.

Po branju manifesta se je N + 1 odločil, da ugotovi, zakaj na trgu še vedno ni ene sorte gensko spremenjene pšenice in ali jo res potrebujemo.

Avtorja manifesta, Brande Wulff in Kanwarpal Dhugga, delata v Biotehnološkem centru John Innes v Združenem kraljestvu in v Mednarodnem centru za izboljšanje koruze in pšenice v Mehiki. V članku za Science ne poročajo o nobeni podpori proizvajalcev gensko spremenjenih sort, ampak neprofitne organizacije, ki financirajo oba centra, promovirajo kmetijsko biotehnologijo.

Po mnenju znanstvenikov je pomanjkanje zanimanja za gensko spremenjeno pšenico med razvijalci predvsem posledica pritiska javnih aktivistov, ki se borijo proti GSO. Hkrati pišejo, da bi genska sprememba lahko na primer zaščitila pšenico pred eksplozijo, nevarno glivično boleznijo, ki so jo prvič odkrili v Braziliji in se od tam razširila po Južni Ameriki in drugih celinah. Leta 2016 so blastno bolezen, ki se prenaša z kontaminiranim žitom, odkrili v Bangladešu, kjer še vedno velja karantena in od koder se lahko bolezen razširi po jugovzhodni Aziji in vstopi v Indijo. Pri pšenici je odpornost proti tej bolezni zelo nizka, vendar so ustrezne gene že našli pri njenem divjem sorodniku, žitu Aegilops tauschii.

Avtorji verjamejo, da bi bil Bangladeš pripravljen uvesti gensko spremenjeno pšenico za zaščito pred blastno boleznijo, saj je pred kratkim odobril gensko spremenjene jajčevce in se pripravlja na gojenje gensko spremenjenega krompirja, ki je odporen na pozno ožig. A za to bo moral nekdo ustvariti gensko spremenjeno pšenico, pišejo znanstveniki.

kompleksni genetski objekt

Pšenici v vsakdanjem življenju pravimo več vrst rastlin, predvsem mehka pšenica (Triticum aestivum) in trda pšenica (Triticum durum). Prvi se uporablja za izdelavo krušne moke in pšeničnega slada, iz drugega pa izdelujejo kus-kus, bulgur, tradicionalne italijanske testenine in druge izdelke. Trda pšenica predstavlja le 5-8 odstotkov vse pridelane pšenice; po uradnih statističnih podatkih Organizacije Združenih narodov za prehrano in kmetijstvo (FAO) je človeštvo v letu 2016 pridelalo najmanj 823 milijonov ton pšenice na skupni obdelovalni površini 221 milijonov hektarjev. Zaradi tega je pšenica druga največja posevka po celotni pridelavi pridelka za koruzo.

Vsa pšenica, ki se goji in prodaja na svetu, ne spada med GSO: zdaj v nobeni državi ni dovoljena nobena sorta GS pšenice za komercialno pridelavo. Na podlagi Konvencije ZN o biološki raznovrstnosti, ki zbira podatke o gensko spremenjenih sortah gojenih rastlin, je registriranih le devet sort navadne pšenice z različnimi lastnostmi, od odpornosti na herbicide do visoke vsebnosti beljakovin (baza očitno ne zajema vseh projekti in države, saj niso vse države – na primer ne ZDA niti Rusija – ratificirale Kartagenskega protokola o biološki varnosti k tej konvenciji). Toda nobena od teh sort ni presegla odobritve poskusnih posevkov v znanstvene namene. V bazi podatkov ni podatkov o gensko spremenjenih sortah trde pšenice.

Najbližje odobritvi je bil MON71800, ki ga je razvil Monsanto: tako kot mnoge druge dobro znane gensko spremenjene sorte podjetja je tudi MON71800 odporen na glifosat (to je tako imenovana pšenica Roundup Ready). Leta 2004 je podjetje prejelo celo potrebno odobritev ameriške uprave za hrano in zdravila, vendar ni dokončalo postopka odobritve druge agencije, EPA. Mediji so takrat pisali, da je bil projekt, ki je trajal najmanj 5 milijonov dolarjev in sedem let, okrnjen zaradi nasprotovanja kmetov, ki so se bali, da jim bo širjenje gensko spremenjene pšenice v ZDA prikrajšalo dostop do skeptičnega evropskega trga. Monsanto N + 1 ni odgovoril na konkretno vprašanje, ali podjetje trenutno razvija gensko spremenjene sorte pšenice, je pa dejal, da ostaja "zavezan nenehnim inovacijam v pšenici z biotehnologijo in genetskim urejanjem."

Občasno so se po letu 2004 pojavile novice o razvoju gensko spremenjenih sort: eden od Monsantovih partnerjev, indijsko podjetje Mahyco, naj bi leta 2013 izvajal terenske poskuse pšenice, odporne na herbicide (na vprašanje N + 1, Podjetje je odgovorilo, da se zdaj ne ukvarja z gensko spremenjeno pšenico). Raziskave gensko spremenjene pšenice, odporne na fuzarije, je izvajala tudi Syngenta, vendar je bil ta projekt prekinjen, pravi Igor Chumikov, direktor za regulacijo sort in biotehnoloških lastnosti rastlin v CIS podjetja Syngenta v Rusiji. Bayer CropScience je lani dejal, da ne vidi gensko spremenjene pšenice kot globalne prioritete, temveč hibride.

Po mnenju strokovnjakov, s katerimi se je pogovarjal N + 1, je v svetu v različnih fazah testiranja vsaj 500 sort gensko spremenjene pšenice, ob pomanjkanju zanimanja zanjo na ameriškem in evropskem trgu pa sta bila vodilna na primer Avstralija in Kitajska. V Avstraliji je nacionalna raziskovalna organizacija CSIRO to pomlad zaprosila za odobritev za testiranje trde in mehke pšenice z odpornostjo proti pšenični rji, glivični bolezni, ki prizadene žita. Testi naj bi trajali pet let; očitno je CSIRO dobil dovoljenje zanje (organizacija sama ni znala odgovoriti na N + 1 vprašanja). Leta 2017 se je v Združenem kraljestvu začelo testiranje gensko spremenjene pšenice z višjim pridelkom in se bo tam nadaljevalo do konca leta 2019.

Hkrati pomanjkanje odobrenih sort ne pomeni, da gensko spremenjena pšenica ne raste nikjer na svetu: zgodbe o tem, kako se nekje na poljih nedovoljeno in neznano kje nahaja gensko spremenjena pšenica, se dogajajo že vsaj od leta 1999.. Ena taka zgodba se je zgodila v Kanadi lani poleti: junija letos so kanadske oblasti potrdile, da se je pšenica ob podeželski cesti v južni Alberti, ki je preživela obdelavo s herbicidi, izkazala za gensko spremenjeno (kakšna sorta je bila, ni bila določeno; v letu 2017 je bilo v državi 54 omejenih poljskih poskusov gensko spremenjene in hibridne pšenice, od tega 39 posebej usmerjenih na odpornost na herbicide – nobeden od njih ni bil izveden v Alberti.) Zaradi te nepričakovane pšenice sta Japonska in Južna Koreja prekinili uvoz pšenice iz Kanade, kanadski minister pa je moral poklicati svojega kolega iz EU in pojasniti, da te pšenice niso našli nikjer kot na enem polju v Alberti.

»Pšenica je med vsemi pridelki, ki se zdaj gojijo, morda eden najtežjih predmetov za selekcijo. Navadna pšenica je poliploidna, ima heksaploidni genom (celično jedro vsebuje tri osnovne genome A, B in D, torej šest nizov kromosomov, 42 jih je - N + 1). 99 odstotkov vseh sort, ki se zdaj gojijo, so ravno sorte krušne pšenice, zelo kompleksen gensko predmet. Poleg tega pšenica spada v razred enokaličnic, zato je bilo vse delo na njeni genski modifikaciji manj uspešno v primerjavi z drugimi pridelki in se je začelo pozneje,« pravi Dmitrij Mirošničenko, višji raziskovalec v laboratoriju BIOTRON za ekspresijske sisteme in modifikacijo rastlinskega genoma. na Inštitutu za bioorgansko kemijo RAS.

Simbolična pregrada

Težave pri delu s pšenico niso omejene na samo pridelek: Mirošničenko pravi, da je tehnološko zaostajanje povezano z metodološkimi težavami. Za gensko modifikacijo vseh kultur se uporabljata dve standardni metodi: agrobakterijska transformacija, ko se geni prenašajo z bakterijami iz rodu Agrobacterium in njihovimi plazmidi, in biobalistična metoda, prenos genetskih sekvenc z uporabo tako imenovane genske puške - a. naprava, ki "izstreli" delce težkih kovin iz DNK v obliko istih plazmidov. Po mnenju znanstvenika so zdaj v Evropi, ZDA, Aziji in drugih državah dovoljene le gensko spremenjene rastline, ki so bile pridobljene z agrobakterijsko metodo, s katero je mogoče potrditi, da je v genomu spremenjenega le en tuj vložek. rastline, in ne več, kot običajno daje biobalistika. Za transgeno pšenico so agrobakterijsko metodo razvili šele v zadnjih desetih letih, pravi Mirošničenko.

»Pred dvajsetimi leti so vsi pričakovali, da bo komercialna pridelava gensko spremenjene pšenice jutri. Sumim, da se to ni zgodilo iz več razlogov in mnogi od teh razlogov so skupni pšenici in rižu. Bistvo seveda ni v tem, da obstajajo pomembne biotehnološke ovire za ustvarjanje teh sort, «pravi specialist za genomiko rastlin Hugh Jones z univerze Aberystwyth v Walesu. Jones meni, da je odnos do pšenice v družbi drugačen od, recimo, koruze ali soje: za mnoga ljudstva ima pšenica veliko kulturno simboliko. Zato sumi, da je negativni odnos do gensko spremenjene pšenice globlji kot do drugih živil. Mirošničenko se strinja: »Z družbenega vidika je pšenica glavna žitarica, je kruh in tako naprej. Javnost njegovo gensko spremembo dojema negativno."

So bolj pragmatične težave, pravi Jones: s pšenico se največ trguje pridelkom in blagom, zato je gensko spremenjeno pšenico težko ločiti od navadne pšenice. Tudi če bo ena država dovolila pridelavo gensko spremenjene pšenice, se bo takoj soočila s prepovedmi izvoza v druge države, ki bodo zaradi grožnje biološke varnosti zelo stroge. Če je gensko spremenjena pšenica dovoljena, bo morala biti dovoljena povsod, je dejal znanstvenik.

Kanwarpal Dugga, eden od avtorjev manifesta v Science, v intervjuju za N + 1 ugotavlja, da so bile skoraj vse gensko spremenjene sorte rastlin, ki so na voljo na trgu, razvite, testirane in pridelane v ZDA, od tam pa so odšle na druge trge (z izjemo Bt jajčevca z odpornostjo na škodljivce, ustvarjenega v Indiji). "Kljub vsem varnostnim podatkom, zbranim v dvajsetih letih za gensko spremenjeno koruzo in gensko spremenjeno sojo, ju še vedno ne pridelujejo zunaj Amerike," pravi Dougga in dodaja, da ameriški kmetje izvozijo polovico vse pšenice, ki jo pridelajo. odločitve - sprejeti ali ne GS pšenice - bodo neizogibno vodile države uvoznice.

Hkrati Dougga ne verjame, da se pšenica bistveno razlikuje od drugih gensko spremenjenih pridelkov v smislu zavračanja potrošnikov, saj se v vseh državah, kjer obstajajo razpoloženja proti GSO, nanašajo predvsem na hrano, ki jo ljudje jedo sami., in ne, kajti na primer živali. "Tudi najbolj aktivni nasprotniki GSO v Evropi - Avstrija, Francija, Nemčija - uvažajo gensko spremenjeno koruzo in gensko spremenjeno sojo kot živalsko krmo," ugotavlja znanstvenik.

Potrošnik ne vidi nobene koristi

»Za pšenico ni ene posebne lastnosti, ki bi bila velikega pomena. Poleg tega v industriji ni soglasja o tem, katera lastnost bi bila najbolj dragocena, «je dejal William Wilson, strokovnjak za gensko spremenjeno pšenico in profesor na državni univerzi North Dakota. Dmitrij Mirošničenko pravi, da lastnosti, pridobljene za večino drugih komercialnih gensko spremenjenih pridelkov - odpornost na herbicide in odpornost proti žuželkam - niso pomembne za pšenico: »Ti dve lastnosti nista tisti, ki ju je treba najprej obravnavati, ker imata omejeno komercialno vrednost pri pridelavi pšenice. Ko je Monsanto leta 2004 v Združenih državah Amerike zaprosil za dovoljenje za gojenje gensko spremenjene pšenice, odporne na herbicide, so vlogo umaknili prav zato, ker je imela gensko spremenjena lastnost malo komercialne vrednosti. Negativen odnos do pridelave gensko spremenjene pšenice je v tistem trenutku "preglasil" možni komercialni uspeh, "- pravi znanstvenik.

Lastnosti, ki bi jih človek resnično rad pridobil od gensko spremenjene pšenice, so enake lastnosti, s katerimi se borijo rejci, ugotavlja Mirošničenko. Prvič, to je odpornost na neugodne dejavnike - odvisno od tega, kje se prideluje pšenica, so bodisi suša in visoke temperature ali, nasprotno, nizke temperature in zmrzali, pa tudi odpornost na povečano vsebnost soli v tleh itd. na. Druga skupina lastnosti, po kateri je veliko povpraševanja, je odpornost na fitopatogene, zlasti na številne glivične bolezni, to so fuzarioz, rja, pepelasta plesen itd., «pravi. Na teh področjih je veliko raziskav o gensko spremenjeni pšenici, čeprav obstajajo bolj eksotične ideje: na primer v Avstraliji CSIRO razvija pšenico, ki znižuje raven holesterola v krvi zaradi povečane vsebnosti beta-glukanov.

Za zdaj na teh področjih ni jasnih uspehov: Američani, Evropejci in Kitajci so se »osredotočili na enostavnejše kulture, ki bi hitreje vplivale,« dodaja Mirošničenko. »Pri pšenici se že dolgo postavlja vprašanje, katero lastnost je mogoče gensko spremeniti tako, da bi dala komercialno oprijemljiv učinek pri povečanju pridelka v neugodnih razmerah, hkrati pa v ugodnih letih donos se ne zmanjša. V primerjavi z drugimi posevki, zlasti dvokaličnimi, modifikacija navidez enakih genov včasih ne vodi do pričakovanih učinkov pri pšenici,« pravi raziskovalec.

Wilson ugotavlja, da bi bila v praksi vsaka lastnost, ki izboljšuje kakovost pridelka in znižuje stroške za kmete, zelo koristna. »Kmetje bi radi dobili [GM pšenico] … To bi lahko povečalo pridelek, zmanjšalo stroške in tveganja ter izboljšalo kakovost. Toda potrošniki so v tem primeru zelo glasna manjšina, «pravi znanstvenik.

Hkrati Dougga obravnava problem širše: pri večini danes gensko spremenjenih pridelkov so njihove nove koristne lastnosti koristne za pridelovalce, ne za potrošnike. "Morda bi se lahko spremenila situacija z nasprotovanjem gensko spremenjeni pšenici, če bi imeli za potrošnike koristne sorte, na primer v obliki očitnih zdravstvenih koristi," predlaga znanstvenik.

Prihodnost "CRISPR-pšenice"

Novembra 2009 je revija Nature Biotechnology objavila članek, da so razvijalci gensko spremenjenih rastlin znova "obrnili obraz" k pšenici: Monsanto je obljubil prve gensko spremenjene sorte že v tem desetletju, Bayer CropScience - tisto, ki danes raje gensko spremenjeno hibridi - skupaj z avstralskim CSIRO nameravajo svoj izdelek pripeljati na trg do leta 2015. Desetletje pozneje so znanstveniki, ki jih je anketirala N + 1, še vedno optimistični, vendar iz različnih razlogov.

“Mislim, da se bo biotehnološka pšenica vseeno pojavila, saj so raziskave o genomskem urejanju s sistemi CRISPR/Cas spodbudile razvoj te smeri v zadnjih petih letih. Mislim, da se bodo obetavne sorte biotehnološke pšenice zagotovo pojavile v bližnji prihodnosti, saj je na Kitajskem in v ZDA že precej dober razvoj po analogiji z rižem ali koruzo, «pravi Mirošničenko.

William Wilson svoje upe polaga tudi na CRISPR / Cas in druge tehnologije urejanja genomskih točk: po njegovem mnenju bodo stvari bolje s "CRISPR-pšenico". Dougga se strinja in navaja voščeno koruzo podjetja Corteva AgriScience (prej znano kot DuPont Pioneer), ki se pripravlja na vstop na trg. Mirošničenko pravi, da so kitajski znanstveniki že poročali o možnosti genomskega urejanja enega od lokusov gena pšenice Mlo, ki je posredno odgovoren za odpornost na fitopatogene. "Vendar še ni nič znanega o tem, koliko sprememba tega gena vpliva na pridelek rastline in manifestacijo drugih lastnosti, to je še v fazi študija," ugotavlja znanstvenik. Podobne študije se pojavljajo v Združenih državah. Druga skupina kitajskih znanstvenikov je pokazala, kako lahko CRISPR/Cas pomaga pri premagovanju težav s heksaploidno pšenico, pri kateri je za pridobitev stabilne nove lastnosti potrebno enake spremembe narediti v vseh kopijah gena.

Končno znanstveniki upajo, da bo CRISPR / Cas pomagal pri razvoju hibridne pšenice, ki je trenutno ni na trgu - tehnično je težko množično pridelati samooprašne hibride pšenice. »Mislim, da ima ta smer velik potencial. Številni sodobni pridelki – soja, koruza, paradižnik, paprika itd. – so vsi hibridi, ki lahko povečajo pridelek in odpornost. Po agrotehničnih metodah že lahko rečemo, da smo dosegli prag povečanja pridelka pšenice. Pojav hibridov bo pripomogel k znatnemu povečanju pridelka v prihodnosti, «pravi Mirošničenko. Igor Chumikov iz Syngenta opozarja na hibridno pšenico, pridobljeno s tradicionalnimi metodami vzreje: po njegovem mnenju hibridna pšenica omogoča "zagotoviti kakovost, ki je veliko višja od kakovosti sortne pšenice." Syngenta že nekaj let razvija ozimno hibridno pšenico za EU in pričakuje, da jo bo na trg pripeljala "v naslednjih treh do petih letih", je dejal Čumikov.

Res je, Evropsko sodišče je julija letos nekoliko razburilo navdušence nad CRISPR-om, ko je tovrstno dogajanje dejansko enačilo z GSO: to očitno pomeni, da vsaj na enem velikem in pomembnem trgu pšenice težave z dojemanjem tovrstnih izdelkov ne bodo izginile. Medtem ko svet ugotavlja, kaj se šteje za gensko spremembo in kaj ne, "izboljšana" pšenica morda nikoli ne bo izšla iz začaranega kroga, v katerem jo mora odobriti vse človeštvo naenkrat, in pozivi znanstvenikov "ne pusti pšenico siroto med gensko spremenjenimi pridelki" ne bo ostalo slišati.