Tropic Biosciences, британский стартап, работает над генным редактированием бананов, чтобы сделать фрукты устойчивыми к вирулентной панамской болезни Кредит: Tropic Biosciences
Что, если бы наука смогла изменить ДНК боба клещевины так, чтобы он не содержал рицина, уступающего только плутонию как самому токсичному соединению на планете? Что, если бы мы могли сделать арахис, который не вызывал бы смертельных аллергических реакций, пшеницу, которая не вызывала бы проблем у людей с целиакией, или сделать животных невосприимчивыми к разрушительным вирусам?
Все это стало возможным благодаря передовой сельскохозяйственной науке, где исследователи применяют технологию геномного редактирования к сельскохозяйственным культурам и домашнему скоту.
Это все еще зарождающаяся отрасль с небольшим количеством коммерциализированных продуктов, но трубопровод растет, и потенциал огромен. В Великобритании инвестиции и развитие в области геномного редактирования сельскохозяйственных культур и животноводства за последние несколько лет были сокращены ЕС, который запрещает как генетически модифицированные, так и генетически отредактированные организмы. После Брексита все это, похоже, изменится.
Правительственная консультация, направленная на то, чтобы разорвать связь между геномным редактированием и генетически модифицированным, эффективно снимет общий запрет на геномное редактирование, облегчая компаниям и исследовательским институтам вкладывать деньги в эту растущую отрасль и превращать свою работу в коммерческую продукцию.
Это потрясающая новость для таких людей, как профессор Джонатан Нейпир из Rothamsted Research в Харпендене, одной из старейших в мире сельскохозяйственных исследовательских станций. Один из его многочисленных проектов направлен на использование геномного редактирования для снижения содержания акриламида в пшенице, канцерогенного вещества, выделяемого при поджаривании хлеба. Ротамстед имеет 15 гектаров (37 акров), предназначенных для строго контролируемых экспериментов по редактированию генома, но до сих пор это никогда не было больше.
“Было бы здорово, если бы Великобритания стала частью этой революции редактирования генов”, – говорит профессор Джонатан Нейпир.
“Теперь мы можем думать о том, как мы можем захватить эти великие открытия и коммерциализировать их, наши амбиции глобальны”, – говорит Нейпир.
По правилам ЕС существовал “почти нулевой шанс” получить разрешение на выращивание и коммерциализацию культуры GE. – Именно это и остановило нас. Но в области сельскохозяйственных исследований и науки Великобритания бьет выше своего веса, поэтому, если мы сможем использовать все инновации в растениеводстве, это может дать нам конкурентное преимущество, а также позволить нам приносить пользу обществу и приносить нам некоторый доход”, – говорит он.
Ускорение природы
Отношение ЕС к геномному редактированию как к тому же самому, что и к генетически модифицированному, расходится с большинством других стран, которые рассматривают их как отдельные.
Чужеродная ДНК вводится в организм для генетической модификации. Геномное редактирование, однако, использует “ножницы” для редактирования последовательности ДНК, удаляя ген в очень точной точке, а не добавляя генетический материал. В отличие от ГМ, это приводит к генетическому изменению, которое могло произойти естественным путем или потребовалось ученым много лет, чтобы достичь его с помощью обычных инструментов скрещивания.
Как работает редактирование генов CRISPR-Cas9
“У растений мутации происходят естественным образом все время, и в обычной селекции, когда вы скрещиваете два растения вместе, вы не можете контролировать всю ДНК, которая перемешивается, тогда как с помощью редактирования генов вы можете быть чрезвычайно точными.”
В одной из исследовательских лабораторий Ротамстеда к стене приклеены два куска пшеницы. Один из них – старый сорт-длинный стебель с маленькой головкой, содержащей крошечные ядра. Другой сорт, выведенный в 1950-х годах, имеет короткий стебель с крупными пухлыми ядрами, которые дают в шесть раз больше пшеницы с гектара. “Люди думают, что сельское хозяйство и сельское хозяйство оставались неизменными в течение многих лет, тогда как на самом деле оно постоянно развивается, и GE будет просто частью этой эволюции”, – говорит Нейпир.
Профессор Венди Харвуд, возглавляющая группу по трансформации культур в Центре Джона Иннеса в Норвиче, согласна, что редактирование генома ускоряет то, что исторически занимало десятилетия благодаря традиционной селекции, но говорит, что необходима осторожность. – Это огромное преимущество, но оно также означает, что вам, возможно, придется быть немного осторожнее.”
Как и Нейпир, Харвуд считает, что индустрия находится на пороге бума. “Если регулирование изменится, Великобритания станет гораздо более привлекательным местом для исследований.”
Брюссель придерживается жесткого подхода к сельскохозяйственной науке, но все это может кардинально измениться с помощью кредита Brexit: Eddie Mulholland The future of modern agriculture
Она также поднимает еще один интересный вопрос: редактирование генов демократизировало сектор агротеха и позволило небольшим компаниям конкурировать в области, в которой ранее доминировали агрогиганты, такие как Monsanto, Bayer и DuPont. Они были единственными, кто обладал финансовой огневой мощью для коммерциализации ГМ-продуктов.
Недалеко от Харвуда стартап под названием Tropic Biosciences работает над генным редактированием бананов, кофейных зерен и риса в надежде облегчить их выращивание фермерам в развивающихся странах.
Бананы-самый потребляемый фрукт в мире и самый продвинутый проект Tropic. Она надеется в ближайшие три года вывести генетически модифицированный сорт, устойчивый к панамской болезни, которая опустошает посевы.
Вопросы и ответы | Генетическая модификация сельскохозяйственных культур
Компания Tropic была основана в 2016 году и, несмотря на то, что в ней работает всего 100 человек, является одной из крупнейших в мире компаний по редактированию сельскохозяйственных генов.
Гилад Гершон, главный исполнительный директор, говорит, что геномное редактирование – наряду с Crispr, технологией, которая сейчас широко используется для разрезания ДНК, – позволяет более мелким игрокам пробиться на рынок.
“Вопрос не в том, должно ли это регулироваться или нет, все это регулируемое пространство, вопрос в том, что является правильной мерой. Если процесс регулирования длится 15 лет, стоит 150 миллионов фунтов стерлингов и направляет все исследования только на кукурузу, хлопок и сою, это не очень хорошо. Если вы хотите сделать его доступным для других, он должен быть более правильного размера-регулирования. Мы не хотим связывать себе руки за спиной”, – говорит Гершон.
Tropic привлекла около $43 млн (£31 млн) с момента своего основания от инвесторов, включая сингапурский суверенный фонд благосостояния Temasek, Pontifax AgTech, Five Seasons Ventures и японскую Sumitomo Corporation.
“Эти культуры видели ограниченные инвестиции в НИОКР и могли бы принести огромную пользу”, – добавляет Гершон.
Бананы-самый потребляемый фрукт в мире, и самый продвинутый кредит проекта Tropic: Tropic Biosciences Как насчет домашнего скота?
Как и генно-модифицированные культуры, рынок генно-модифицированного скота невелик, поскольку технология настолько нова, и даже США еще не одобрили генно-модифицированное животное для коммерческого использования. Однако исследования набирают обороты.
Британская компания Genus уже пять лет разрабатывает породу свиней, устойчивых к смертельному вирусу под названием PRRS, используя технологию, разработанную в Рослинском институте в Эдинбурге, известном созданием овцы Долли – первого клонированного млекопитающего.
Стивен Уилсон, главный исполнительный директор, говорит, что Genus взаимодействует с регуляторами по всему миру, кроме ЕС. “Мы не согласны с решением ЕС классифицировать редактирование генов как генетически модифицированное и поддерживаем консультации правительства по вопросу о том, следует ли нам использовать здесь другой подход.”
Он добавляет: “У нас в стране есть большие навыки в области геномики и молекулярной биологии, поэтому благоприятная регуляторная среда поможет.”
Дебаты о еде Франкенштейна
Доктор Саймон Лиллико, научный сотрудник Центра генетики и здоровья тропического скота Рослинского института, говорит, что повышение устойчивости животных к болезням также может помочь уменьшить использование антибиотиков в сельском хозяйстве и угрозу устойчивости к противомикробным препаратам при передаче скота человеку.
Он и его команда изучают, как сделать крупный рогатый скот в Африке к югу от Сахары более выносливым, используя естественную мутацию гена, обнаруженную у других пород крупного рогатого скота, которая дает им более короткую шерсть и большую устойчивость к жаре. В Аргентине правительство одобрило продажу рыбы тилапии, генетически модифицированной для более быстрого роста.
“Это действительно захватывающее время для того, чтобы быть ученым, потому что мы можем делать то, что не могли сделать 10 или 15 лет назад. Геном крупного рогатого скота имеет длину 2,6 миллиарда букв, и у нас есть инструменты, позволяющие нам найти бит, который мы хотим изменить. Нам все еще понадобится одобрение Министерства внутренних дел, но то, что новое регулирование изменит,-это возможность делать больше проектов, которые имеют реальное рыночное применение, а не только ради него”, – говорит Лиллико.
В то время как ЕС является крупнейшим торговым партнером Великобритании, и различия в регулировании могут создать препятствия для торговли, изменение нормативной среды позволит Великобритании торговать на равных с другими странами, которые двигаются в том же направлении. “И большая часть мира будет, ЕС чрезвычайно консервативен, а большая часть мира-нет”, – говорит Лилико.
Нейпир соглашается: “Было бы здорово, если бы Великобритания стала частью этой революции редактирования генов. Это золотая возможность после Брексита, в которой мы оказались, и это логичный путь.”
Recent Comments