Tai nėra jūsų tėvo GMO

Nauja genų modifikuotų pasėlių banga vengia reguliatorių ir netrukus pasieks parduotuves. 2017 m. gruodžio 19 d





Kai lankiausi Džeisono Makhenrio ūkyje Pietų Dakotoje, jaunasis ūkininkas, vilkintis dėvėtais džinsais ir akiniais nuo saulės, nuvedė mane slidžiomis plieninėmis kopėčiomis ant grūdų dėžės šono. Pro šulinį nukritome į besikeičiantį sojų pupelių kalną. Galite persijoti juos per pirštus ir paragauti saldaus, drumsto skonio.

JAV sojų pupelių derlius yra keturi milijardai bušelių per metus, apie 240 milijardų svarų. Jis generuoja dauguma kasos kvitų Amerikos ūkiams po galvijų ir kukurūzų. Iš tų pupelių daugiau nei 90 procentų yra genetiškai modifikuoti organizmai arba GMO – tai yra, jos buvo genetiškai sustiprintos, dažniausiai pridedant geną iš dirvožemio bakterijos, dėl kurios jos tampa atsparios piktžoles naikinančiam glifosatui. kaip Roundup.

Ar genų redagavimas gali panaikinti GMO baimę?

Ši istorija buvo mūsų 2018 m. sausio mėn. numerio dalis



  • Žr. likusią numerio dalį
  • Prenumeruoti

Tačiau 4000 bušelių, kuriuose McHenry ir aš sėdėjome, yra naujo tipo augalas, kuris buvo modifikuotas naudojant genų redagavimą. Startuolis panaudojo technologiją, kad pakeistų du genus, susijusius su riebalų rūgščių sinteze, todėl iš pupelių spaustas aliejus labiau primena alyvuogių, o ne įprastą sojų aliejų.

McHenry pirmą kartą išgirdo apie pupeles pernai gruodį viešbutyje, esančiame netoli Pietų Dakotos sojų pupelių perdirbėjų kooperatyvo. Turime kai ką naujo ir įdomaus, – ūkininkams sakė pardavėjas. Ar girdėjote apie transriebalų draudimą? Sojų aliejus praranda rinkos dalį nuo tada, kai JAV vyriausybė uždraudė nesveikus riebalus, susidarančius, kai sojų aliejus iš dalies hidrinamas ir virsta kieta medžiaga (pagalvokite apie Crisco). Tie riebalai buvo žudant žmones . Jie yra blogas maistas.

Aliejus iš genų modifikuotų pupelių galėtų išspręsti šią problemą, nes jo nereikia apdoroti taip pat. McHenry girdėjo, kad bet kuris ūkininkas, sutikęs sodinti pupeles, būtų naujovių bangos, užpildančios parduotuvių lentynas graikiškais jogurtais, žaliomis pakuotėmis ir sveikais ingredientais, dalis. Be to, tai reikštų keliais ketvirčiais daugiau už bušelį. Jūs uždirbate šiek tiek daugiau pinigų, turite puikią patirtį ir esate revoliucijos dalis, – sakė su manimi McHenry ūkyje lankęsis lėkštas biologas Thomas Stoddardas, tapęs sėklų pardavėju.



McHenry, ūkininkui, kuris tik pradeda savo veiklą, savo skolas ir sprendimus, aikštelė buvo prasminga. Roundup'ui atsparios pupelės, kurias jo tėvas vis dar sodina, yra brangios. Be to, smėlinukai išsivystė taip, kad išgyventų purškimą ir užaugtų iki juosmens. Žvelgiant į visą rinką, Europa ir Kinija abejoja GMO, sako McHenry. Turite laikyti pirštu, ko nori vartotojas, o kaip ūkininkas, turite išsiskirti. Jei ieškote rinkos, kurios gali nebelikti, turite galvoti apie alternatyvas.

Jasonas McHenry Pietų Dakotos žemėje, kur augina sojų pupeles, sukurtas naudojant genų redagavimą.

Naujosios pupelės yra startuolio, pavadinto Calyxt, kūrimas, esantis už 300 mylių, netoli Mineapolio, kur dirba Stoddard, ir beveik tiesiai į rytus 90 greitkeliu nuo McHenry ūkio. Bendrovės šiltnamiuose tūkstančiai augalų keičiami genų redagavimo būdu kiekvieną savaitę. Šios technologijos pranašumas yra tas, kad ji leidžia mokslininkams sukurti dizainerių sukurtus augalus, kuriuose nėra svetimos DNR. Technika, kuri prideda arba ištrina genetinės informacijos fragmentus, yra panaši į tai, ką galima pasiekti naudojant įprastą veisimą, tik daug greičiau. Iš esmės, jei jums patinka sojos pupelės ir jei žinote atsakingas genetines instrukcijas, genų redagavimas gali perkelti jas į kitą pupelę vienu molekuliniu žingsniu.



Daugeliui mokslininkų genų redagavimo galimybės atrodo beveik neribotos ir siūlo naują būdą greitai sukurti sausrai atsparius, atsparius ligoms ar geresnio skonio augalus. Prekybos centro pomidoras, kurio skonis geras? Taip gali nutikti, jei mokslininkai atkurs skonį sukuriančius genus, dėl kurių paveldimos veislės yra skanios. O kaip kukurūzų augalas su dvigubai daugiau branduolių? Jei gamta tai leidžia, mokslininkai mano, kad genų redagavimas gali leisti jiems tai sukurti.

Iki šiol kiekvienas sėkmingas GMO rinkoje siekė padidinti derlių iš kiekvieno dirbamos žemės akro. Rinkodara sveikesniu maistu, pagamintu iš GMO, buvo didesnis užsakymas. Tačiau jei genetiškai modifikuoti augalai gali išvengti GMO stigmos, tai gali pasikeisti.

Yra dar viena priežastis, dėl kurios genų redagavimas sukelia jaudulį pramonėje. JAV žemės ūkio departamentas padarė išvadą, kad nauji augalai nėra reglamentuojami straipsniai. Priežastis yra teisinė spraga: jos reglamentai taikomi tik GMO, sukurti naudojant augalų patogenus, pvz., bakterijas, arba jų DNR. Tai reiškia, kad „Calyxt“ gali parduoti savo pupeles, neatlikdamas leidimų, patikrinimų ir saugos testų, reikalingų kitiems genetiškai modifikuotiems augalams. Tikimasi, kad tai sumažins bent pusę 13 metų ir 130 milijonų JAV dolerių, kuriuos įmonės vidutiniškai investavo, kad sukurtų naują GMO ir patektų į ūkininkų rankas.



GMO priešininkams nauji, nereguliuojami augalai kelia nerimą. Daugelį metų jie įrodinėjo, kad GMO reikėtų prieštarauti, nes jie gali būti nesaugūs. Ką daryti, jei jie sukelia alergiją arba nuodija drugelius? Dabar kovos linijos keičiasi, nes tokios įmonės kaip Calyxt gali sukurti augalus be skirtingų rūšių DNR. Jie gali teigti, kad genų redagavimas yra tik pagreitinta veisimo technologija.

Kritikams bet koks bandymas inžinerinius augalus perkvalifikuoti į natūralius yra pavojinga fikcija. Jei jiems nereikia laikytis norminių reikalavimų, tai vėl yra žaidimas dėl genetinės modifikacijos žemės ūkyje, sako Jimas Thomas, ne pelno organizacijos, vadinamos ETC Group, kuri užsiima aplinkosaugos klausimais, vadovas. Tai yra prizas. Jie kuria GMO apibrėžimą, kad genų redagavimas nepatektų į jį.

Minesotos universiteto genetikas Danas Voytas kuria naujus augalus naudodamas genų inžineriją. Džinnas iškrito iš butelio, sako jis.

Jau dabar pastangos įtikinti vyriausybes ir maisto grupes pasiekia planetos mastą. Naujoji Zelandija nusprendė, kad nauji augalai vis dėlto yra GMO, taip pat ir pačios USDA ekologinė taryba. Nyderlandai ir Švedija nemano, kad taip yra. Kinija nesakė. Europos Sąjunga dar turi apsispręsti. Milijardai pasaulio grūdų eksporto galiausiai gali pakibti ant plauko.

Oponentai sako, kad yra pasirengę kovoti už taisykles, reglamentus ir etiketes. Mūsų pozicija niekada nepasikeitė. Tai tik tam tikra genų inžinerijos forma, todėl turėtų nutikti tie patys dalykai – turėtų būti reikalaujama atlikti saugos vertinimus, sako Michaelas Hansenas, vartotojų sąjungos, priklausančios lobistų grupei, mokslininkas. Vartotojų ataskaitos žurnalas. Nematau, kad greitai tai būtų išspręsta.

Dizainerių augalai auga dirbtinėje šviesoje Mineapolyje įsikūrusio genų redagavimo startuolio „Calyxt“ šiltnamyje.

Tačiau McHenry jau priėmė argumentą. Rodydamas į savo grūdų dėžių eiles, jis pažymėjo, ar viduje esančios pupelės yra GMO, ar ne. Tą, pilną taurelės pupelių, jis pavadino ne GMO. Man GMO yra išorinio organizmo įtraukimas į augalą. Kaip aš suprantu, į sėklą neįdėta svetimos DNR, sakė McHenry. Atrodo, kad radome jungiklį, kuris palengvintų žmonių gyvenimą. Jei tai taip lengva, man tai yra prasminga.

Vaistų kompanijos mano, kad genų redagavimo technologija yra universali molekulinė žirklė, galinti pasiūlyti radikaliai naują priemonę genetinėms ligoms, tokioms kaip raumenų distrofija, išgydyti (žr. Ar CRISPR gali išgelbėti Beną Dupree?). Tai, kas nėra taip plačiai vertinama, yra tai, kad technologija yra artima plataus masto diegimui žemės ūkyje ir mūsų maisto produktuose. „Calyxt“ teigia, kad iki 2018 m. pabaigos ji smulkins pupeles ir parduos aliejų, o tai gali tapti pirmąja įmone, kuri pateks į rinką su genetiškai modifikuotomis kultūromis. Mažiausiai vienas kitas augalas artėja prie komercializavimo iš DuPont, kuris naudojo genų redagavimą, kad sukurtų krakmolingesnį kukurūzų augalą.

Be abejo, nė vienas produktas neperims dirbamos žemės taip, kaip tai padarė herbicidams atsparūs GMO. Vietoj to, šie pradiniai pavyzdžiai yra nišiniai produktai su proziniais tikslais. DuPont vaškiniai kukurūzai pateks į klijų lazdeles ir kaip emulsiklis salotų padaže. Calyxt aliejuje keps spurgos ir traškučiai. Nepaisant to, pupelių kalnas McHenry ūkyje rodo, kaip greitai šie augalai gali atkeliauti. McHenry, atlikdamas keletą greitų skaičiavimų, apskaičiavo, kad mes sėdime ant 600 mln. Tuo metu pardavėjas Stoddardas taip pat buvo įkopęs į aukštą grūdų dėžę. Genų redagavimas yra ateitis, o pirmoji vieta, kur jis masiškai auga, yra čia, Pietų Dakotoje, pagarbiai pasakė jis, leisdamas pupelėms plaukti per rankas.

Perjungiant jungiklį

McHenry ūkyje visos pupelės yra vienos sojos pupelių ląstelės, kurią 2012 m. modifikavo Danas Voytas, vienas iš Calyxt įkūrėjų ir Minesotos universiteto genetikos profesorius, palikuonys. Voytas pasakojo, kad mokslinį susidomėjimą augalais paveldėjo iš savo tėvo, valdiško miškų valdytojo. Tai buvo „Gerai, sūnau, koks tai medis? Prašau lotyniško pavadinimo, prisimena jis.

Su Voytu susipažinau startuolio šiltnamyje už Mineapolio, kur jis man parodė skysčius maišančius robotus ir aukštą genų pistoletą, kuris paleidžia DNR į augalo ląstelę. Žalios dėmės, augančios ant skaidrios želė Petri lėkštelėse, buvo rapsų augalai, atsinaujinantys iš vienos ląstelės, gavus naujas genetines instrukcijas. Bendrovėje dirba 35 darbuotojai, iš kurių du trečdaliai yra mokslininkai. Turime ilgą idėjų sąrašą, – sako Voytas. Bet jūs galite gauti puikų aliejų ir sergantį augalą. Daugelis jų yra eksperimentiniai.

Startuolis naudoja genų redagavimo technologiją, pavadintą TALEN, kurią Voytas padėjo sukurti ir užpatentavo. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje jis priklausė nedidelei biologų grupei, kuri bandė įveikti pirmąjį genetiškai modifikuotų augalų etapą ne pridėdamas ištisus genus, o naudodamas pjovimo fermentus, vadinamus nukleazėmis, kad tiksliai nutrauktų DNR grandinę – gyvybę. instrukcijos yra kiekvienoje gyvoje ląstelėje. Kad pagamintų Calyxt pupeles, Voytas panaudojo savo technologiją, kad išjungtų du genus.

Šiandien antraštėse dominuoja kitokia genų redagavimo technologija CRISPR, nes ją lengva naudoti ir ji yra nebrangi. Tačiau kadangi TALEN buvo sukurtas dvejais metais anksčiau nei CRISPR, ši technika buvo pažengusi į komercinius augalus. Be to, kitas augalų biotechnologijų įmones pristabdė besitęsianti kova dėl patentų dėl CRISPR, todėl liko neaišku, kuri iš jų galės panaudoti šią techniką.

Grūdų konteineriai Klarke, Pietų Dakotoje.

Tuo tarpu Calyxt sako, kad ji jau panaudojo TALEN kurdama 19 augalų ir redaguoja genus, kad taptų viena iš pirmųjų mažų įmonių, pristačiusių sėkmingą genetiškai modifikuotą pasėlį. Jame teigiama, kad USDA jau patvirtino, kad šeši jos augalai nebus reguliuojami, įskaitant rugsėjį liucernos augalą, pakeistą taip, kad jame būtų mažiau lignino, todėl karvės ir arkliai lengviau virškinami. Liepą į biržą pasirodžiusi bendrovė iki šiol išleido tik 47 mln.

Iki šiol kiekvienas sėkmingas GMO rinkoje siekė padidinti derlių iš kiekvieno dirbamos žemės akro. Rinkodara sveikesniu maistu, pagamintu iš GMO, buvo didesnis užsakymas. Tačiau jei genetiškai modifikuoti augalai gali išvengti GMO stigmos, tai gali pasikeisti. Calyxt nuomone, tai atvertų vertingus naujus genų inžinerijos panaudojimo būdus. Be sojų aliejaus, „Calyxt“ teigia, kad pakeitė kviečių augalus, kad juos būtų galima sumalti į baltus miltus, kuriuose yra tris kartus daugiau skaidulų nei įprastai. Duonos gamintoja gali net teigti, kad mėsainių suktinukai padeda išvengti vėžio.

2017 m. USDA pripažino, kad augalai, turintys net didelių genetinių pakitimų, gali visiškai išvengti reguliavimo.

Kai kurie radikalesni pokyčiai, kuriuos gali sukelti genų redagavimas, buvo akivaizdūs tą dieną, kai lankiausi Voyte jo universiteto laboratorijoje. Jis susitiko su savo mokiniais, kurie lentoje surašė savo planus. (Iki šiol visi studentai naudoja CRISPR.) Viena moteris iš Etiopijos norėjo pakeisti vietinį grūdinį augalą teff, kad jis stovėtų tiesiai, o ne nusvirtų ir nemestų sėklų. Kitas studentas tyrė, kaip suleisti DNR į augančių augalų šaknyse ir ūgliuose esančias kamienines ląsteles. Beveik artėjame prie taško, kai paklausus „koks yra geriausias aliejinis derlius?“ galėtume sukurti genomą, kad šis augalas būtų sukurtas“, – sako Voytas.

Kai kurios reikšmingos kliūtys išlieka. Vaistų kompanijos, dirbančios su genų terapija, sužinojo, kad lengviau sukurti ir pagaminti DNR grandines, nei jas patekti į žmogaus ląsteles. Tai pasakytina ir apie daugelį augalų, kur vis dar sunku pristatyti genų redagavimo ingredientus. Supratimas, kuriuos genus reikia redaguoti, yra dar viena kliūtis. Mokslininkai daug žino apie tai, kaip sintetinami aliejai ir kodėl vaisiai paruduoja. Tačiau vertingų augalų savybių, kurių genetinės priežastys yra gerai suprantamos ir kurias lengva pakeisti, sąrašas greitai išnyksta. Šiuo metu tai yra daugybė savybių, sako Rebecca Bart, augalų mokslininkė iš Danforto centro Sent Luise. Mums vis tiek reikia nemažai investuoti į atradimus, kad galėtumėte manipuliuoti jais redaguodami genus. Ji turi vykti tokia tvarka.

Be to, gerai suprantamų savybių atveju genų redagavimas nėra vienintelis būdas sukurti tokius augalus – tik naujausias. Pavyzdžiui, „Calyxt“ sojų pupelės susidurs su panašaus aliejaus kiekio pupelių, kurios jau yra rinkoje, konkurencija, įskaitant „Monsanto“ parduodamą „Vistive Gold“, sukurtą naudojant senamadišką GMO technologiją. Voytas pripažįsta, kad jo pupelės nėra visiškai naujos, tačiau teigia, kad tai bus naudingas Calyxt greitai patenkančio į rinką verslo modelio išbandymas ir būdas įrodyti investuotojams, kad įmonė gali užsidirbti pinigų. „Calyxt“ yra pirmoji augalų genų redagavimo įmonė, kuri turi parodyti, kad gali komercializuoti produktus, sako jis. Privalumas yra gauti pajamų per trumpą laiką.

Kai kurie verslininkai mano, kad genų redagavimas turės didelį poveikį tik tada, kai gali pakeisti maisto kiekį, kurį gali pagaminti akras. Nekilnojamojo turto srityje sakoma: „Vieta, vieta, vieta.“ Na, o žemės ūkyje tai yra „derlius, derlius, derlius“, – sako Oliveris Peoplesas, Kembridže, Masačusetso valstijoje, gamyklos inžinerijos įmonės „Yield10“ generalinis direktorius.

Rapsų augalai atsinaujina iš atskirų ląstelių po genų redagavimo etapo.

Taigi „Calyxt“ taip pat dirba su augalais, kurie gali padidinti ūkininkų maisto kiekį, pavyzdžiui, miltligei atsparius kviečių augalus. Iki šiol jokie GMO kviečiai niekada nebuvo parduodami iš dalies dėl to, kad, kaip ir daugelio augalų atveju, kviečių genomas kaupia papildomą DNR kaip spinta, kuri niekada neišvaloma. Tiesą sakant, kviečiai yra heksaploidiniai – jų ląstelėse yra šešios dažniausiai identiškos kiekvienos chromosomos kopijos. Dėl to genų inžinerija tapo labai sudėtinga, tačiau Voytas sako, kad su genų redagavimu tai yra gana paprasta. Per vieną reakciją TALEN įrankiai gali ieškoti ir iškirpti visas šešias bet kurio norimo pašalinti kviečių geno kopijas.

GMO ar ne?

Už Penn stoties, Manhetene, 10 aukštų degtinės prekės ženklo Ketel One reklamoje teigiama, kad ji pagaminta iš 100 % NE GMO grūdų. Bet kuriame prekybos centre nesunku rasti daugybę panašių teiginių, net ir apie tokius produktus kaip druska, kuriuose nėra augalinės medžiagos. Apie JAV suaugusiųjų 40 proc mano, kad maistas, pagamintas iš GMO, yra mažiau sveikas.

Tokie įsitikinimai kyla dėl prieštaringų mokslininkų, žemės ūkio lobistų ir ne pelno organizacijų, tokių kaip Greenpeace, pranešimų, kurie kelia abejonių dėl GM organizmų saugumo. Pirmosios kartos GMO rezultatas buvo visuotinis pasidalijimo sprendimas. Nors GMO užima milijonus akrų pasėlių JAV, Brazilijoje, Argentinoje ir Indijoje, vyriausybės uždraudė auginti tokius augalus daugelyje likusių pasaulio šalių, įskaitant Prancūziją, Vokietiją, Kiniją ir Rusiją.

Dabar kyla klausimas, ar genetiškai modifikuoti augalai gali išvengti GMO etiketės. Apskritai įmonės teigia, kad šios gamyklos turėtų būti nereguliuojamos, nes jos galėtų buvo sukurti tradiciniu veisimu. Įrodymas? Daugeliu atvejų nebūtų įmanoma atskirti genų modifikuoto augalo nuo natūralaus.

Pataisius vieną geną, kviečiai atsispiria miltligei.

GMO kritikai dabar baiminasi, kad, jei tokie augalai nepaisytų taisyklių, kils atoslūgių banga, o tai jau vyksta JAV. Priežastis, dėl kurios genais modifikuoti augalai gali būti atleisti nuo USDA taisyklių, yra ta, kad agentūra naudoja pasenusią 30 metų senumo apibrėžimą. GMO, kuris suveikia tik tada, kai augalas buvo modifikuotas naudojant augalų bakterijas, kaip buvo ankstyvieji produktai. Agentūra 2017 m. sausį pripažino, kad augalai, turintys net didelių genetinių pakitimų, gali visiškai išvengti reguliavimo, priklausomai nuo to, kaip jie pagaminti. Nuo tada dar keturi genai modifikuoti augalai buvo perkelti į priekį, įskaitant druskai ir sausrai atsparią soją, kurią sukūrė pati USDA, Calyxt liucernos augalą, Camelina žolės rūšį, kurią sukūrė Yield10, ir sorų rūšį su uždelsimu. žydėjimo laikas. Jie bando įtaisyti kvadratinį kaištį į apvalią senų įstatymų skylę, kuri nėra skirta šioms naujoms technologijoms, sako Gregory Jaffe, kuris seka biotechnologijas Visuomenės interesų mokslo centre Vašingtone, D.C.

Skaitykite toliau

Taigi trūksta tik patikrinimo, ar augalai gali pakenkti vabzdžiams, pernešti savo genetinius patobulinimus laukiniams pusbroliams ar sukurti superpiktžoles, tokias kaip atsparios Roundup. Įmonės paprastai konsultuojasi su JAV maisto ir vaistų administracija, kad patvirtintų, jog jų augalus saugu valgyti. Tačiau šis procesas yra savanoriškas. Jaydee Hanson, Maisto saugos centro, propaguojančio ekologinį ūkininkavimą, vyresnioji politikos analitikė mano, kad įmonės sumaniai pradėjo nuo paprastų, net neaiškių produktų. Visuomenė neturėjo galimybės pasakyti „Palauk“, – sako jis. Kai pereiname prie sudėtingesnio genų redagavimo, kils daugiau klausimų. Ir mes galėjome pamatyti tą patį atatranką, kurį matėme anksčiau.

GMO ar ne klausimas bus pasaulinis. Maisto reguliavimo institucijos turės nuspręsti, ar parduotuvės pakuotėse turi būti atskleista, ar yra genų modifikuotų augalų. Kai kurios ekologinės asociacijos jau teigė, kad tokie augalai negali turėti šios etiketės, manydamos, kad jie tikrai yra GMO. Tuo tarpu Europos Teisingumo Teismas ketina svarstyti šį klausimą Europoje, kur mokslininkai teigė, kad genų redagavimas yra tiesiog pažangi veisimo forma. Oponentai tikisi, kad Europa priskirs augalus GMO, o tai sužlugdys technologijos plitimą.

Būtų liūdna, jei laimėtų varžovai, – sakė man Voytas. Mes buvome jo kabinete, o studentai eidavo už jo lango laukdami progos kartu su juo peržiūrėti savo genų redagavimo planus. Jis pažymėjo, kad net bakalauro studentai dabar gali redaguoti augalus. Tam tikra prasme, sakė jis, manau, kad džinas iškrito iš butelio.

paslėpti