چرا شرکت ها در تحمیل گندم تراریخته به جهان شکست می خورند؟

2024 نویسنده: Seth Attwood | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-16 16:03

در اوایل ماه اوت، مجله Science مانیفست دو بیوتکنولوژیست را منتشر کرد مبنی بر اینکه جهان فاقد گندم اصلاح شده ژنتیکی است - به نظر آنها با کمک آن می توان با بیماری های خطرناکی که بخش های کشاورزی اقتصاد کشورهای در حال توسعه را تهدید می کند مبارزه کرد.

پس از خواندن مانیفست، N + 1 تصمیم گرفت تا دریابد که چرا هنوز یک نوع گندم GM در بازار وجود ندارد و آیا واقعاً به آن نیاز داریم.

نویسندگان مانیفست، برند وولف و کانوارپال داگا، در مرکز بیوتکنولوژی جان اینس در بریتانیا و مرکز بین المللی بهبود ذرت و گندم در مکزیک کار می کنند. در مقاله‌ای برای Science، آنها هیچ حمایتی از سوی تولیدکنندگان انواع تراریخته گزارش نمی‌کنند، اما سازمان‌های غیرانتفاعی که بودجه هر دو مرکز را تامین می‌کنند، بیوتکنولوژی کشاورزی را ترویج می‌کنند.

به گفته دانشمندان، عدم علاقه به گندم تراریخته در میان توسعه دهندگان در درجه اول به دلیل فشار فعالان عمومی است که علیه GMOs مبارزه می کنند. در همان زمان، آنها می نویسند، اصلاح ژنتیکی می تواند، برای مثال، گندم را در برابر انفجار محافظت کند، یک بیماری قارچی خطرناک که ابتدا در برزیل کشف شد و از آنجا در سراسر آمریکای جنوبی و سایر قاره ها گسترش یافت. در سال 2016، بیماری بلاست که با غلات آلوده حمل می شود، در بنگلادش یافت شد، جایی که قرنطینه همچنان ادامه دارد و از آنجا این بیماری می تواند در سراسر آسیای جنوب شرقی گسترش یابد و وارد هند شود. در گندم، مقاومت به این بیماری بسیار کم است، اما ژن های مربوطه قبلاً در خویشاوند وحشی آن، غلات Aegilops tauschii، یافت شده است.

نویسندگان بر این باورند که بنگلادش مایل است گندم اصلاح‌شده ژنتیکی را برای محافظت در برابر بیماری بلاست معرفی کند، زیرا اخیراً بادمجان تراریخته را تأیید کرده و در حال آماده‌سازی برای رشد سیب‌زمینی‌های تراریخته مقاوم در برابر سوختگی دیررس است. دانشمندان می نویسند، اما برای این کار لازم است کسی گندم تراریخته تولید کند.

شیء ژنتیکی پیچیده

آنچه ما در زندگی روزمره گندم می نامیم، چندین نوع گیاه است، در درجه اول گندم نرم (Triticum aestivum) و گندم دوروم (Triticum durum). اولی برای تهیه آرد نان و مالت گندم استفاده می شود، در حالی که دومی برای تهیه کوسکوس، بلغور، ماکارونی سنتی ایتالیایی و سایر محصولات استفاده می شود. گندم دوروم تنها 5 تا 8 درصد از کل گندم کشت شده را تشکیل می دهد. بر اساس آمار رسمی سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد (فائو)، در سال 2016، بشریت حداقل 823 میلیون تن گندم در مجموع سطح زیر کشت 221 میلیون هکتار کشت کرده است. این باعث می شود گندم بعد از ذرت دومین محصول بزرگ از نظر تولید کل محصول باشد.

همه گندم‌هایی که در جهان کشت و فروخته می‌شوند متعلق به GMOs نیستند: اکنون در هیچ کشوری هیچ گونه گندم GM برای کشت تجاری تایید نشده است. بر اساس کنوانسیون سازمان ملل متحد در مورد تنوع زیستی، که داده‌های مربوط به گونه‌های تراریخته گیاهان زراعی را جمع‌آوری می‌کند، تنها ۹ رقم گندم معمولی با ویژگی‌های مختلف، از مقاومت به علف‌کش‌ها گرفته تا محتوای پروتئین بالا، ثبت شده‌اند. پروژه ها و کشورها، زیرا همه کشورها - برای مثال، نه ایالات متحده و نه روسیه - پروتکل ایمنی زیستی کارتاخنا را به این کنوانسیون تصویب نکرده اند. اما هیچ یک از این گونه ها فراتر از تایید محصولات آزمایشی برای اهداف علمی نرفته اند. هیچ داده ای در مورد انواع تراریخته گندم دوروم در پایگاه داده وجود ندارد.

MON71800 که توسط مونسانتو توسعه داده شده است، به تایید نزدیک‌تر شده است: مانند بسیاری دیگر از انواع شناخته شده GM این شرکت، MON71800 در برابر گلایفوسیت مقاوم است (این گندم به اصطلاح Roundup Ready است).در سال 2004، این شرکت حتی تأییدیه لازم را از سازمان غذا و داروی ایالات متحده دریافت کرد، اما فرآیند تأیید را از آژانس دیگری به نام EPA تکمیل نکرد. سپس رسانه ها نوشتند که این پروژه که حداقل 5 میلیون دلار و 7 سال به طول انجامید، به دلیل مخالفت کشاورزان که می ترسیدند گسترش گندم تراریخته در ایالات متحده آنها را از دسترسی به بازار مشکوک اروپا محروم کند، محدود شد. مونسانتو N + 1 به این سوال خاص که آیا این شرکت در حال حاضر در حال توسعه انواع گندم تراریخته است پاسخی نداد، اما گفت که همچنان "متعهد به نوآوری مستمر در گندم از طریق بیوتکنولوژی و ویرایش ژنتیکی است."

هر از گاهی، اخباری در مورد توسعه انواع تراریخته پس از سال 2004 ظاهر می شد: به عنوان مثال، یکی از شرکای مونسانتو، شرکت هندی Mahyco، در سال 2013 قصد داشت آزمایشات مزرعه ای گندم مقاوم به علف کش را انجام دهد (در سؤال N + 1، شرکت پاسخ داد که اکنون با گندم تراریخته معامله نمی شود). ایگور چومیکوف، مدیر تنظیم گونه‌ها و ویژگی‌های بیوتکنولوژیکی گیاهان در CIS Syngenta در روسیه، می‌گوید: تحقیقات در مورد گندم GM مقاوم به سنبله فوزاریوم نیز توسط Syngenta انجام شد، اما این پروژه به حالت تعلیق درآمد. Bayer CropScience سال گذشته اعلام کرد که گندم تراریخته را اولویت جهانی خود نمی داند، بلکه هیبریدی ها را اولویت خود می داند.

به گفته کارشناسانی که با N + 1 مصاحبه کرده اند، حداقل 500 نوع گندم تراریخته در مراحل مختلف آزمایش در جهان هستند و در صورت عدم علاقه به آن در بازارهای آمریکا و اروپا، به عنوان مثال استرالیا و اروپا پیشتازان آن بودند. چین. در استرالیا، سازمان ملی تحقیقات CSIRO در بهار امسال برای آزمایش گندم دوروم و نرم با مقاومت در برابر زنگ گندم، یک بیماری قارچی که غلات را تحت تأثیر قرار می دهد، درخواست تأییدیه کرد. برنامه ریزی شده بود که این آزمایشات پنج سال طول بکشد. ظاهراً CSIRO برای آنها مجوز گرفت (خود سازمان قادر به پاسخگویی به سؤالات N + 1 نبود). در سال 2017، آزمایش گندم تراریخته با عملکرد بالاتر در بریتانیا آغاز شد و تا پایان سال 2019 در آنجا ادامه خواهد داشت.

در عین حال، فقدان واریته های تایید شده به این معنا نیست که گندم تراریخته در هیچ کجای دنیا رشد نمی کند: داستان هایی در مورد اینکه چگونه، در جایی در مزارع، غیرمجاز و ناشناخته در کجا گندم اصلاح شده ژنتیکی یافت می شود، حداقل از سال 1999 اتفاق افتاده است.. یکی از این ماجراها تابستان گذشته در کانادا اتفاق افتاد: در ژوئن سال جاری، مقامات کانادایی تأیید کردند که گندم در امتداد یک جاده روستایی در جنوب آلبرتا، که از درمان علف‌کش جان سالم به در برده بود، از نظر ژنتیکی تغییر یافته بود (چه نوع گونه‌ای بود، نه مشخص شده است؛ در سال 2017، در این کشور، 54 آزمایش مزرعه محدود گندم تراریخته و هیبریدی انجام شد که 39 مورد آن به طور خاص مقاومت علف‌کش‌ها را هدف قرار داد - هیچ‌کدام در آلبرتا انجام نشد.) به دلیل این گندم غیرمنتظره، ژاپن و کره جنوبی واردات گندم از کانادا را متوقف کردند و وزیر کانادایی مجبور شد با همتای اتحادیه اروپا تماس بگیرد و توضیح دهد که این گندم در جایی جز یک مزرعه در آلبرتا یافت نشد.

در میان تمام محصولاتی که اکنون کشت می‌شوند، گندم شاید یکی از سخت‌ترین محصولات برای انتخاب باشد. گندم معمولی یک پلی پلوئید است، دارای ژنوم هگزاپلوید است (هسته سلولی شامل سه ژنوم اولیه A، B و D است، یعنی شش مجموعه کروموزوم، 42 عدد از آنها وجود دارد - N + 1). 99 درصد از تمام واریته هایی که اکنون کشت می شوند دقیقاً گونه های گندم نان هستند که از نظر ژنتیکی یک شی بسیار پیچیده است. دمیتری میروشنیچنکو، محقق ارشد در آزمایشگاه سیستم‌های بیان و اصلاح ژنوم گیاه، می‌گوید: علاوه بر این، گندم به طبقه تک لپه‌ای تعلق دارد، بنابراین تمام کارهای مربوط به اصلاح ژنتیکی آن در مقایسه با سایر محصولات کمتر موفقیت‌آمیز بود و بعداً شروع شد. در موسسه شیمی بیورگانیک RAS.

مانع نمادین

مشکلات کار با گندم به خود محصول محدود نمی شود: میروشنیچنکو می گوید که تاخیر تکنولوژیکی با مشکلات روش شناختی همراه است. برای اصلاح ژنتیکی همه فرهنگ‌ها از دو روش استاندارد استفاده می‌شود: تبدیل آگروباکتریال، زمانی که ژن‌ها با استفاده از باکتری‌های جنس آگروباکتریوم و پلاسمیدهای آن‌ها منتقل می‌شوند، و روش بیوبالیستی، انتقال توالی‌های ژنتیکی با استفاده از تفنگ ژنی. دستگاهی که ذرات فلزات سنگین را از DNA به شکل همان پلاسمیدها "پرتاب" می کند. به گفته این دانشمند، در حال حاضر در اروپا، آمریکا، آسیا و سایر کشورها، فقط گیاهان تراریخته مجاز هستند که با استفاده از روش آگروباکتریال به دست آمده اند، که در آن می توان تایید کرد که تنها یک درج خارجی در ژنوم یک گیاه اصلاح شده وجود دارد. گیاه، و نه چندین، طبق معمول بیوبالیستی می دهد. میروشنیچنکو می گوید برای گندم تراریخته، روش آگروباکتریال تنها در ده سال گذشته توسعه یافته است.

بیست سال پیش، همه انتظار داشتند که کشت تجاری گندم تراریخته فردا آغاز شود. من گمان می کنم این اتفاق به دلایل متعددی رخ نداده است و بسیاری از این دلایل در گندم و برنج مشترک است. هیو جونز متخصص ژنومیک گیاهی از دانشگاه Aberystwyth در ولز خاطرنشان می کند، البته نکته این نیست که هیچ گونه موانع بیوتکنولوژیکی قابل توجهی برای ایجاد این گونه ها وجود ندارد. جونز معتقد است که نگرش نسبت به گندم در جامعه با مثلاً ذرت یا سویا متفاوت است: برای بسیاری از مردم "گندم دارای نمادهای فرهنگی بزرگی است." بنابراین، او مشکوک است، نگرش منفی نسبت به گندم تراریخته عمیق تر از سایر غذاها است. میروشنیچنکو موافق است: "از دیدگاه اجتماعی، گندم محصول اصلی غلات است، نان و غیره است. عموم اصلاحات ژنتیکی آن را منفی می بینند."

جونز می گوید: مشکلات عمل گرایانه تری وجود دارد: گندم بیشترین محصول و کالایی است که مبادله می شود و جدا کردن گندم تراریخته از گندم معمولی دشوار است. حتی اگر یک کشور اجازه کشت گندم اصلاح شده ژنتیکی را بدهد، بلافاصله با ممنوعیت صادرات به کشورهای دیگر مواجه خواهد شد که به دلیل تهدید ایمنی زیستی بسیار سختگیرانه خواهد بود. این دانشمند گفت: اگر گندم تراریخته مجاز باشد، باید در همه جا مجاز باشد.

Kanwarpal Dugga، یکی از نویسندگان مانیفست در Science، در مصاحبه با N + 1 اشاره می کند که تقریباً تمام گونه های گیاهی GM موجود در بازار در ایالات متحده توسعه، آزمایش و رشد کرده اند و از آنجا به بازارهای دیگر رفتند. به استثنای بادمجان Bt با مقاومت در برابر آفات حشرات ساخته شده در هند). دوگا می‌گوید: «علیرغم تمام داده‌های ایمنی جمع‌آوری‌شده در طول بیست سال برای ذرت تراریخته و سویای تراریخته، آنها هنوز در خارج از قاره آمریکا کشت نمی‌شوند. گندم تراریخته - به ناچار توسط کشورهای واردکننده هدایت می شود.

در عین حال، داگا معتقد نیست که گندم از نظر رد مصرف کنندگان با سایر محصولات تراریخته تفاوت اساسی دارد، زیرا در همه کشورهایی که خلق و خوی ضد GMO وجود دارد، عمدتاً به غذایی مربوط می شود که خود مردم می خورند. به عنوان مثال، حیوانات این دانشمند خاطرنشان می کند: «حتی فعال ترین مخالفان GMOs در اروپا - اتریش، فرانسه، آلمان - ذرت تراریخته و سویای تراریخته را به عنوان خوراک دام وارد می کنند.

مصرف کننده هیچ سودی نمی بیند

«هیچ خاصیت خاصی برای گندم وجود ندارد که از اهمیت بالایی برخوردار باشد. ویلیام ویلسون، کارشناس گندم تراریخته و استاد دانشگاه ایالتی داکوتای شمالی، گفت: علاوه بر این، در این صنعت اتفاق نظر وجود ندارد که کدام ویژگی ارزشمندتر است.دیمیتری میروشنیچنکو می‌گوید که ویژگی‌های به‌دست‌آمده برای اکثر محصولات تجاری تراریخته - مقاومت در برابر علف‌کش‌ها و مقاومت به حشرات - مربوط به گندم نیست: «این دو ویژگی آن‌هایی نیستند که در وهله اول باید با آنها برخورد کرد، زیرا ارزش تجاری محدودی دارند. در کشت گندم هنگامی که مونسانتو در سال 2004 به دنبال مجوز در ایالات متحده برای کشت گندم تراریخته مقاوم به علف‌کش بود، دقیقاً به این دلیل که ویژگی GM ارزش تجاری کمی داشت، درخواست را پس گرفت. نگرش منفی نسبت به کشت گندم تراریخته در آن لحظه بر موفقیت تجاری احتمالی "غلبه کرد" - دانشمند می گوید.

میروشنیچنکو خاطرنشان می کند که صفاتی که واقعاً دوست دارد از گندم تراریخته بدست آید، همان صفاتی است که پرورش دهندگان با آن دست و پنجه نرم می کنند. اولاً، مقاومت در برابر عوامل نامطلوب است - بسته به اینکه گندم در کجا رشد می کند، یا خشکی و درجه حرارت بالا است، یا برعکس، درجه حرارت پایین و یخبندان، و همچنین مقاومت در برابر افزایش نمک در خاک، و غیره. بر. دومین گروه از صفات که تقاضای زیادی دارد مقاومت در برابر پاتوژن های گیاهی، به ویژه در برابر تعدادی از بیماری های قارچی است، اینها فوزاریوم، زنگ، سفیدک پودری و غیره است. در این مناطق، تحقیقات زیادی در مورد گندم تراریخته وجود دارد، اگرچه ایده‌های عجیب‌تری وجود دارد: برای مثال، در استرالیا، CSIRO در حال تولید گندمی است که به دلیل افزایش محتوای بتاگلوکان، سطح کلسترول خون را کاهش می‌دهد.

میروشنیچنکو می‌افزاید: «تا کنون هیچ موفقیت واضحی در این زمینه‌ها وجود ندارد: آمریکایی‌ها، اروپایی‌ها و چینی‌ها «روی فرهنگ‌های ساده‌تری تمرکز کرده‌اند که سریع‌تر تأثیر می‌گذارند». برای گندم، برای مدت طولانی، این سوال مطرح بوده است که کدام صفت را می توان از نظر ژنتیکی به گونه ای اصلاح کرد که در شرایط نامساعد اثر تجاری ملموسی در افزایش عملکرد داشته باشد، در حالی که در سال های مساعد، بازده کاهش نمی یابد این محقق می‌گوید در مقایسه با سایر محصولات به‌ویژه گیاهان دو لپه‌ای، اصلاح ژن‌های به ظاهر یکسان گاهی اوقات منجر به اثرات مورد انتظار در گندم نمی‌شود.

ویلسون خاطرنشان می کند که در عمل، هر صفتی که کیفیت محصول را بهبود بخشد و هزینه ها را برای کشاورزان کاهش دهد، بسیار سودمند خواهد بود. کشاورزان مایلند [گندم تراریخته] را دریافت کنند… این می تواند عملکرد را افزایش دهد، هزینه ها و خطرات را کاهش دهد و کیفیت را بهبود بخشد. اما مصرف کنندگان در این مورد یک اقلیت بسیار پر سر و صدا هستند، "دانشمند می گوید.

در عین حال، داگا دیدگاه گسترده تری از این مشکل دارد: امروزه در اکثر محصولات تراریخته، خواص مفید جدید آنها برای تولیدکنندگان مفید است، نه برای مصرف کنندگان. این دانشمند پیشنهاد می کند: «شاید اگر انواع گندم تراریخته با مزایایی برای مصرف کنندگان داشته باشیم، به عنوان مثال، در قالب برخی از مزایای سلامت آشکار، وضعیت مخالفت با گندم تراریخته می تواند تغییر کند.

آینده "کریسپر-گندم"

در نوامبر 2009، ژورنال Nature Biotechnology مقاله ای منتشر کرد که توسعه دهندگان گیاهان تراریخته بار دیگر "روی خود را به سمت گندم برگرداندند": مونسانتو اولین گونه های تراریخته را در همان دهه وعده داده بود، و Bayer CropScience - که امروزه اصلاح ژنتیکی را به گندم ترجیح می دهد. هیبریدی - همراه با CSIRO استرالیا برنامه ریزی کردند تا محصول خود را تا سال 2015 به بازار بیاورند. یک دهه بعد، دانشمندانی که توسط N + 1 مورد بررسی قرار گرفتند، هنوز خوش بین هستند، اما به دلایل مختلف.

من فکر می کنم که گندم بیوتکنولوژی به هر حال ظاهر می شود، زیرا تحقیق در مورد ویرایش ژنومی با سیستم های CRISPR / Cas باعث توسعه این جهت در پنج سال گذشته شده است. میروشنیچنکو می‌گوید: من فکر می‌کنم که انواع امیدوارکننده گندم بیوتکنولوژی قطعاً در آینده نزدیک ظاهر خواهند شد، زیرا در حال حاضر پیشرفت‌های خوبی در چین و ایالات متحده وجود دارد، به قیاس با برنج یا ذرت.

ویلیام ویلسون همچنین امید خود را به CRISPR / Cas و دیگر فناوری‌های ویرایش نقطه ژنوم می‌بندد: به نظر او، با "CRISPR-wheat" اوضاع بهتر خواهد شد.داگا با استناد به ذرت مومی Corteva AgriScience (که قبلاً DuPont Pioneer نامیده می شد) که در حال آماده شدن برای ورود به بازار است، موافق است. میروشنیچنکو می‌گوید که دانشمندان چینی قبلاً در مورد امکان ویرایش ژنومی یکی از جایگاه‌های ژن Mlo گندم گزارش داده‌اند که به طور غیرمستقیم مسئول مقاومت در برابر عوامل بیماری‌زای گیاهی است. این دانشمند خاطرنشان می کند: "اما هنوز هیچ چیز در مورد تأثیر تغییر در این ژن بر عملکرد گیاه و تجلی سایر صفات مشخص نیست، این هنوز در مرحله مطالعه است." مطالعات مشابهی در ایالات متحده در حال ظهور است. گروه دیگری از دانشمندان چینی نشان دادند که چگونه CRISPR/Cas می تواند به غلبه بر مشکلات گندم هگزاپلوید کمک کند، که در آن، برای به دست آوردن یک ویژگی جدید پایدار، باید تغییرات یکسانی در همه نسخه های ژن ایجاد شود.

در نهایت، دانشمندان امیدوارند که CRISPR / Cas به توسعه گندم هیبریدی کمک کند، که در حال حاضر در بازار وجود ندارد - از نظر فنی تولید انبوه هیبریدهای گندم خود گرده افشانی دشوار است. من فکر می کنم این جهت پتانسیل بالایی دارد. بسیاری از محصولات مدرن - سویا، ذرت، گوجه فرنگی، فلفل و غیره - همگی هیبریدهایی هستند که می توانند عملکرد و انعطاف پذیری را افزایش دهند. با روش های کشاورزی می توان گفت که به آستانه افزایش عملکرد گندم رسیده ایم. میروشنیچنکو می‌گوید ظهور هیبریدها به افزایش قابل توجه عملکرد در آینده کمک می‌کند. ایگور چومیکوف از سینجنتا توجه را به گندم هیبریدی که با روش‌های اصلاح سنتی به دست می‌آید جلب می‌کند: به گفته وی، گندم هیبریدی اجازه می‌دهد "کیفیتی بسیار بالاتر از کیفیت گندم گونه‌ای ارائه شود." چومیکوف گفت، سینجنتا در چند سال گذشته در حال توسعه گندم هیبریدی زمستانه برای اتحادیه اروپا بوده است و انتظار دارد که آن را طی سه تا پنج سال آینده به بازار بیاورد.

درست است، دادگاه دادگستری اروپا در ژوئیه امسال تا حدودی با یکسان دانستن چنین تحولاتی با GMOs، علاقه مندان به CRISPR را ناراحت کرد: ظاهراً این بدان معنی است که حداقل در یک بازار بزرگ و مهم گندم، مشکلات مربوط به درک چنین محصولاتی از بین نخواهد رفت. در حالی که جهان در حال کشف این است که چه چیزی اصلاح ژنتیکی تلقی می شود و چه چیزی نیست، گندم "بهبود" ممکن است هرگز از دور باطلی که در آن باید مورد تایید همه بشریت قرار گیرد، خارج نشود، و درخواست دانشمندان "نباید". گندم را در میان محصولات تراریخته یتیم بگذار» شنیده نخواهد شد.