Dlaczego korporacje nie narzucają światu pszenicy GM?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 16:14

Na początku sierpnia magazyn Science opublikował manifest dwóch biotechnologów, że na świecie brakuje genetycznie zmodyfikowanej pszenicy – z jej pomocą, ich zdaniem, można by walczyć z groźnymi chorobami, które zagrażają sektorom rolniczym gospodarek krajów rozwijających się.

Po przeczytaniu manifestu firma N+1 postanowiła dowiedzieć się, dlaczego na rynku wciąż nie ma ani jednej odmiany pszenicy GM i czy naprawdę jej potrzebujemy.

Autorzy manifestu, Brande Wulff i Kanwarpal Dhugga, pracują w Centrum Biotechnologii John Innes w Wielkiej Brytanii oraz Międzynarodowym Centrum Ulepszania Kukurydzy i Pszenicy w Meksyku. W artykule dla Science nie zgłaszają żadnego wsparcia ze strony producentów odmian GM, ale organizacje non-profit, które finansują oba ośrodki, promują biotechnologię rolną.

Zdaniem naukowców brak zainteresowania genetycznie modyfikowaną pszenicą wśród deweloperów wynika przede wszystkim z presji działaczy społecznych walczących z GMO. Jednocześnie, jak piszą, modyfikacja genetyczna mogłaby na przykład chronić pszenicę przed zarazą, niebezpieczną chorobą grzybiczą odkrytą po raz pierwszy w Brazylii, a stamtąd rozprzestrzeniła się w Ameryce Południowej i na innych kontynentach. W 2016 roku w Bangladeszu, gdzie nadal prowadzona jest kwarantanna, wykryto zarazę wybuchową, która jest przenoszona przez skażone ziarno i skąd choroba może rozprzestrzenić się w Azji Południowo-Wschodniej i przedostać się do Indii. U pszenicy odporność na tę chorobę jest bardzo niska, ale odpowiednie geny znaleziono już u jej dzikiego krewniaka, zboża Aegilops tauschii.

Autorzy uważają, że Bangladesz byłby skłonny wprowadzić genetycznie zmodyfikowaną pszenicę w celu ochrony przed zarazą, ponieważ niedawno zatwierdził GM oberżynę i przygotowuje się do uprawy GM ziemniaków odpornych na zarazę. Ale do tego konieczne będzie, aby ktoś stworzył pszenicę GM, piszą naukowcy.

„Złożony obiekt genetyczny”

To, co nazywamy pszenicą w życiu codziennym, to kilka rodzajów roślin, przede wszystkim pszenica miękka (Triticum aestivum) i pszenica durum (Triticum durum). Ten pierwszy służy do wyrobu mąki chlebowej i słodu pszennego, a drugi do wyrobu kuskusu, kaszy bulgur, tradycyjnego włoskiego makaronu i innych produktów. Pszenica durum stanowi tylko 5-8 procent całej uprawianej pszenicy; według oficjalnych statystyk Organizacji Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa (FAO) w 2016 r. ludzkość uprawiała co najmniej 823 mln ton pszenicy na łącznej powierzchni upraw 221 mln hektarów. To sprawia, że pszenica jest drugą co do wielkości uprawą pod względem całkowitej produkcji roślinnej po kukurydzy.

Cała pszenica, która jest uprawiana i sprzedawana na świecie, nie należy do GMO: obecnie w żadnym kraju żadna odmiana pszenicy GM nie jest dopuszczona do uprawy komercyjnej. W podstawie Konwencji ONZ o różnorodności biologicznej, która gromadzi dane o odmianach roślin uprawnych GM, zarejestrowano tylko dziewięć odmian pszenicy zwyczajnej o różnych właściwościach, od odporności na herbicydy po wysoką zawartość białka (baza oczywiście nie obejmuje wszystkich projektów i krajów, ponieważ nie wszystkie państwa – na przykład ani Stany Zjednoczone, ani Rosja – nie ratyfikowały Protokołu z Kartageny o bezpieczeństwie biologicznym do tej konwencji). Ale żadna z tych odmian nie wyszła poza zatwierdzenie upraw doświadczalnych do celów naukowych. W bazie danych nie ma danych dotyczących odmian pszenicy durum GM.

MON71800, opracowany przez Monsanto, był najbliżej zatwierdzenia: podobnie jak wiele innych dobrze znanych odmian GM firmy, MON71800 jest odporny na glifosat (jest to tak zwana pszenica Roundup Ready). W 2004 roku firma uzyskała nawet niezbędną zgodę amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków, ale nie ukończyła procesu zatwierdzania od innej agencji, EPA. Media napisały wtedy, że projekt, który trwał co najmniej 5 milionów dolarów i siedem lat, został skrócony z powodu sprzeciwu rolników, którzy obawiali się, że rozpowszechnienie pszenicy GM w Stanach Zjednoczonych pozbawi ich dostępu do sceptycznie nastawionego rynku europejskiego. Monsanto N + 1 nie odpowiedział na konkretne pytanie, czy firma obecnie opracowuje odmiany pszenicy GM, ale powiedział, że pozostaje „zaangażowany w ciągłe innowacje w pszenicy poprzez biotechnologię i edycję genetyczną”.

Od czasu do czasu pojawiały się informacje o rozwoju odmian GM po 2004 r.: na przykład jeden z partnerów Monsanto, indyjska firma Mahyco, w 2013 r. zamierzał przeprowadzić próby polowe pszenicy tolerującej herbicydy (na pytanie N+1, firma odpowiedziała, że obecnie nie zajmuje się pszenicą GM). Badania nad pszenicą GM odporną na kolce fusarium prowadziła również firma Syngenta, ale projekt ten został zawieszony – mówi Igor Chumikov, dyrektor ds. regulacji odmian i cech biotechnologicznych roślin w WNP Syngenty w Rosji. Bayer CropScience powiedział w zeszłym roku, że nie postrzega pszenicy GM jako swojego globalnego priorytetu, ale hybrydy.

Według ekspertów, z którymi rozmawiał N+1, co najmniej 500 odmian pszenicy GM znajduje się na różnych etapach testowania na świecie, a wobec braku zainteresowania nią na rynkach amerykańskim i europejskim, liderami były m.in. Australia i Chiny. W Australii krajowa organizacja badawcza CSIRO wystąpiła wiosną tego roku o zgodę na testowanie pszenicy twardej i miękkiej pod kątem odporności na rdzę pszeniczną, chorobę grzybiczą, która atakuje zboża. Testy zaplanowano na pięć lat; podobno CSIRO uzyskało na nie zgodę (sama organizacja nie była w stanie odpowiedzieć na pytania N+1). W 2017 roku w Wielkiej Brytanii rozpoczęto testowanie pszenicy GM o wyższych plonach i będzie tam kontynuowane do końca 2019 roku.

Jednocześnie brak zatwierdzonych odmian nie oznacza, że pszenica GM nie rośnie nigdzie na świecie: opowieści o tym, jak gdzieś na polach, nieautoryzowana i niewiadoma, gdzie znajduje się genetycznie zmodyfikowana pszenica, dzieją się co najmniej od 1999 r.. Jedna z takich historii wydarzyła się w Kanadzie zeszłego lata: w czerwcu tego roku władze kanadyjskie potwierdziły, że pszenica, która przetrwała kurację herbicydową w południowej Albercie, okazała się genetycznie zmodyfikowana (jaka to była odmiana, nie była określono; w 2017 r. w kraju Przeprowadzono 54 ograniczone próby polowe pszenicy GM i pszenicy hybrydowej, z których 39 dotyczyło specyficznie odporności na herbicydy - z których żadne nie przeprowadzono w Albercie.) Z powodu tej nieoczekiwanej pszenicy Japonia i Korea Południowa zawiesiły import pszenicy z Kanady, a kanadyjski minister musiał zadzwonić do swojego odpowiednika z UE i wyjaśnić, że tej pszenicy nie znaleziono nigdzie poza jednym polem w Albercie.

„Wśród wszystkich upraw, które są obecnie uprawiane, pszenica jest prawdopodobnie jednym z najtrudniejszych obiektów do selekcji. Pszenica zwyczajna jest poliploidem, ma genom heksaploidalny (jądro komórkowe zawiera trzy genomy elementarne A, B i D, czyli sześć zestawów chromosomów, jest ich 42 - N + 1). 99 procent wszystkich obecnie uprawianych odmian to właśnie odmiany pszenicy chlebowej, bardzo złożony genetycznie obiekt. Ponadto pszenica należy do klasy jednoliściennej, więc wszelkie prace nad jej modyfikacją genetyczną były mniej udane w porównaniu z innymi uprawami i rozpoczęto później” – mówi Dmitrij Miroshnichenko, starszy badacz w laboratorium BIOTRON zajmującym się systemami ekspresji i modyfikacją genomu rośliny. w Instytucie Chemii Bioorganicznej RAS.

Bariera symboliczna

Trudności w pracy z pszenicą nie ograniczają się do samej uprawy: Miroshnichenko mówi, że opóźnienie technologiczne wiąże się z problemami metodologicznymi. Do modyfikacji genetycznej wszystkich kultur stosowane są dwie standardowe metody: transformacja agrobakteryjna, w której geny są przenoszone za pomocą bakterii z rodzaju Agrobacterium i ich plazmidów, oraz metoda biobalistyczna, czyli przenoszenia sekwencji genetycznych za pomocą tzw. urządzenie, które "wystrzeliwuje" cząsteczki metali ciężkich z DNA do postaci tych samych plazmidów. Zdaniem naukowca, obecnie w Europie, USA, Azji i innych krajach dozwolone są tylko rośliny GM, które uzyskano metodą agrobakterii, w której można potwierdzić, że w genomie zmodyfikowanej wstawki występuje tylko jedna obca wstawka. roślina, a nie kilka, jak zwykle daje biobalistykę. W przypadku pszenicy transgenicznej metoda agrobakterii została opracowana dopiero w ciągu ostatnich dziesięciu lat, mówi Miroshnichenko.

„Dwadzieścia lat temu wszyscy spodziewali się, że komercyjna uprawa pszenicy GM będzie jutro. Podejrzewam, że tak się nie stało z kilku powodów, a wiele z tych powodów jest wspólnych dla pszenicy i ryżu. Nie chodzi oczywiście o to, że istnieją jakiekolwiek znaczące bariery biotechnologiczne w tworzeniu tych odmian”- zauważa specjalista od genomiki roślin Hugh Jones z University of Aberystwyth w Walii. Jones uważa, że stosunek społeczeństwa do pszenicy różni się od, powiedzmy, kukurydzy czy soi: dla wielu ludzi „pszenica ma wielką kulturową symbolikę”. Dlatego podejrzewa, że negatywne nastawienie do pszenicy GM jest głębsze niż do innych produktów spożywczych. Miroshnichenko zgadza się: „Z punktu widzenia społecznego pszenica jest głównym zbożem, to chleb i tak dalej. Opinia publiczna negatywnie odbiera jego modyfikację genetyczną.”

Jones mówi, że istnieją bardziej pragmatyczne trudności: pszenica jest najczęściej sprzedawaną rośliną uprawną i towarem, i trudno jest oddzielić pszenicę GM od zwykłej pszenicy. Nawet jeśli jeden kraj zezwoli na uprawę genetycznie zmodyfikowanej pszenicy, natychmiast stanie przed zakazami eksportu do innych krajów, które ze względu na zagrożenie biologiczne będą bardzo surowe. Jeśli pszenica GM jest dozwolona, to będzie musiała być dozwolona wszędzie, powiedział naukowiec.

Kanwarpal Dugga, jeden z autorów manifestu w Science, w rozmowie z N+1 zauważa, że prawie wszystkie dostępne na rynku odmiany roślin GM zostały opracowane, przetestowane i wyhodowane w USA, a stamtąd trafiły na inne rynki (z wyjątkiem bakłażana Bt odpornego na szkodniki owadzie, stworzonego w Indiach). „Pomimo wszystkich danych dotyczących bezpieczeństwa, zebranych w ciągu dwudziestu lat dla genetycznie zmodyfikowanej kukurydzy i genetycznie zmodyfikowanej soi, nadal nie są one uprawiane poza Ameryką” – mówi Dougga, dodając, że amerykańscy rolnicy eksportują połowę całej uprawianej przez siebie pszenicy. Pszenica GM - nieuchronnie będzie kierowana przez kraje importujące.

Jednocześnie Dougga nie wierzy, że pszenica zasadniczo różni się od innych upraw GM pod względem odrzucenia przez konsumentów, ponieważ we wszystkich krajach, w których panują nastroje anty-GMO, odnoszą się one przede wszystkim do żywności, którą jedzą sami ludzie. na przykład zwierzęta. „Nawet najbardziej aktywni przeciwnicy GMO w Europie – Austria, Francja, Niemcy – importują genetycznie modyfikowaną kukurydzę i genetycznie modyfikowaną soję jako paszę dla zwierząt” – zauważa naukowiec.

Konsument nie widzi żadnej korzyści

„Nie ma jednej szczególnej właściwości pszenicy, która ma wielkie znaczenie. Ponadto w branży nie ma zgody co do tego, która cecha byłaby najcenniejsza”- powiedział William Wilson, ekspert ds. pszenicy GM i profesor na Uniwersytecie Stanowym Dakoty Północnej. Dmitry Miroshnichenko mówi, że cechy uzyskane dla większości innych komercyjnych upraw GM – odporność na herbicydy i odporność na owady – nie mają znaczenia dla pszenicy: „Te dwie cechy nie są tymi, którymi należy się zająć w pierwszej kolejności, ponieważ mają one ograniczoną wartość handlową w uprawie pszenicy. Kiedy w 2004 roku Monsanto ubiegało się o pozwolenie w Stanach Zjednoczonych na uprawę pszenicy GM odpornej na herbicydy, wycofano wniosek właśnie dlatego, że cecha GM miała niewielką wartość handlową. Negatywne nastawienie do uprawy pszenicy GM w tamtym momencie „przerosło” ewentualny sukces komercyjny” – mówi naukowiec.

Cechy, które naprawdę chciałoby się uzyskać z pszenicy GM, to te same cechy, z którymi borykają się hodowcy, zauważa Miroshnichenko. „Po pierwsze jest to odporność na niekorzystne czynniki – w zależności od miejsca uprawy pszenicy jest to albo susza i wysokie temperatury, albo odwrotnie, niskie temperatury i mrozy, a także odporność na zwiększoną zawartość soli w glebie i tak dalej. na. Drugą grupą cech, która jest bardzo pożądana, jest odporność na fitopatogeny, w szczególności na szereg chorób grzybowych, są to fusarium, rdza, mączniak i tak dalej - mówi. W tych obszarach prowadzi się wiele badań nad pszenicą GM, chociaż istnieją bardziej egzotyczne pomysły: na przykład w Australii CSIRO opracowuje pszenicę, która obniża poziom cholesterolu we krwi dzięki zwiększonej zawartości beta-glukanów.

Jak dotąd nie ma wyraźnych sukcesów w tych dziedzinach: Amerykanie, Europejczycy i Chińczycy „skupili się na prostszych kulturach, które przyniosłyby szybsze efekty”, dodaje Miroshnichenko. „W przypadku pszenicy od dłuższego czasu pojawia się pytanie, którą cechę można zmodyfikować genetycznie w taki sposób, aby w niesprzyjających warunkach dała ona wymierny komercyjnie efekt w postaci zwiększenia plonów, a jednocześnie w sprzyjających latach wydajność nie spada. W porównaniu z innymi uprawami, zwłaszcza dwuliściennymi, modyfikacja pozornie tych samych genów czasami nie prowadzi do oczekiwanych efektów w pszenicy – mówi naukowiec.

Wilson zauważa, że w praktyce każda cecha, która poprawia jakość plonów i obniża koszty dla rolników, byłaby bardzo korzystna. „Rolnicy chcieliby uzyskać [pszenicę GM]… Może to zwiększyć plony, obniżyć koszty i ryzyko oraz poprawić jakość. Ale konsumenci w tym przypadku stanowią bardzo głośną mniejszość”- mówi naukowiec.

Jednocześnie Dougga patrzy na problem szerzej: w przypadku większości dzisiejszych upraw GM ich nowe korzystne właściwości są korzystne dla hodowców, a nie dla konsumentów. „Być może, gdybyśmy mieli odmiany pszenicy GM z korzyściami dla konsumentów, na przykład w postaci pewnych oczywistych korzyści zdrowotnych, sytuacja z sprzeciwem wobec pszenicy GM mogłaby się zmienić” – sugeruje naukowiec.

Przyszłość "CRISPR-pszenica"

W listopadzie 2009 r. w czasopiśmie Nature Biotechnology opublikowano artykuł, w którym twórcy genetycznie zmodyfikowanych roślin po raz kolejny „zwrócili twarz” ku pszenicy: Monsanto obiecało pierwsze odmiany GM już w tej dekadzie, a Bayer CropScience – ten, który dziś preferuje modyfikację genetyczną od hybrydy – wspólnie z australijskim CSIRO planowali wprowadzić swój produkt na rynek do 2015 roku. Dekadę później naukowcy ankietowani przez N+1 nadal są optymistami, ale z innych powodów.

„Myślę, że biotechnologiczna pszenica i tak się pojawi, ponieważ badania nad edycją genomu za pomocą systemów CRISPR/Cas stymulowały rozwój tego kierunku w ciągu ostatnich pięciu lat. Myślę, że obiecujące odmiany pszenicy biotechnologicznej z pewnością pojawią się w niedalekiej przyszłości, ponieważ w Chinach i Stanach Zjednoczonych, analogicznie do ryżu lub kukurydzy, zaszły już całkiem dobre zmiany”- mówi Miroshnichenko.

William Wilson pokłada również swoje nadzieje w CRISPR/Cas i innych technologiach edycji punktów genomu: jego zdaniem, będzie lepiej z „pszenicą CRISPR”. Dougga zgadza się, powołując się na woskową kukurydzę Corteva AgriScience (dawniej DuPont Pioneer), która przygotowuje się do wejścia na rynek. Miroshnichenko mówi, że chińscy naukowcy donieśli już o możliwości edycji genomowej jednego z loci genu pszenicy Mlo, który jest pośrednio odpowiedzialny za odporność na fitopatogeny. „Ale nic jeszcze nie wiadomo o tym, jak bardzo zmiana w tym genie wpływa na plon rośliny i manifestację innych cech, to wciąż jest na etapie badań” – zauważa naukowiec. Podobne badania pojawiają się w Stanach Zjednoczonych. Inna grupa chińskich naukowców pokazała, jak CRISPR/Cas może pomóc przezwyciężyć trudności z pszenicą heksaploidalną, w której, aby uzyskać stabilną nową cechę, należy wprowadzić te same zmiany we wszystkich kopiach genu.

Wreszcie naukowcy mają nadzieję, że CRISPR/Cas pomoże opracować pszenicę hybrydową, której obecnie nie ma na rynku – technicznie trudno jest masowo produkować samopylne hybrydy pszenicy. „Myślę, że ten kierunek ma ogromny potencjał. Wiele nowoczesnych upraw – soja, kukurydza, pomidory, papryka itd. – to hybrydy, które mogą zwiększyć plony i odporność. Metodami agrotechnicznymi możemy już powiedzieć, że osiągnęliśmy próg zwiększenia plonu pszenicy. Pojawienie się hybryd pomoże znacznie zwiększyć plony w przyszłości”- mówi Miroshnichenko. Igor Chumikov z firmy Syngenta zwraca uwagę na pszenicę mieszańcową uzyskaną tradycyjnymi metodami hodowlanymi: według niego pszenica mieszańcowa pozwala „zapewnić jakość znacznie wyższą niż jakość pszenicy odmianowej”. Syngenta od kilku lat opracowuje pszenicę ozimą hybrydową dla UE i spodziewa się, że wprowadzi ją na rynek „w ciągu najbliższych trzech do pięciu lat”, powiedział Chumikov.

To prawda, że Europejski Trybunał Sprawiedliwości w lipcu tego roku nieco zdenerwował entuzjastów CRISPR, utożsamiając takie zmiany z GMO: najwyraźniej oznacza to, że przynajmniej na jednym dużym i ważnym rynku pszenicy problemy z postrzeganiem takich produktów nie znikną. Podczas gdy świat zastanawia się, co jest uważane za modyfikację genetyczną, a co nie, „ulepszona” pszenica może nigdy nie wydostać się z błędnego koła, w którym musi zostać zaakceptowana przez całą ludzkość od razu, a wezwania naukowców „nie zostaw pszenicę sierotą wśród upraw GM”.