Почему инструмент для редактирования генов растений еще не «пошел в массы»?

Автор оригинальной статьи — Вонни Эстес. Она является консультантом по инновациям в AgTech, уделяя особое внимание биотехнологиям. Вонни работает над коммерциализацией редактирования генов, созданием альтернативных белков и сельскохозяйственных культур. Ее цель — перевести науку на коммерческие рельсы, поскольку у технологии редактирования генов есть огромные преимущества.

Ее статья касается очень важного природные механизма — редактирования генов при помощи метода CRISPR. Он может помочь потребителям со всего земного шара, но до сих пор не нашел широкого применения.  В чем, собственно, загвоздка?

Vonnie-Estes

Вонни Эстес

Что такое CRISPR

CRISPR — новейшая технология для редактирования генов. Она позволяет селекционерам производить точные и целенаправленные улучшения. Нет, это не о ГМО. В отличие от генетической модификации, редактирование генов не связано с переносом чужеродного генетического материала между видами.

В популярном использовании "CRISPR" является сокращением для "CRISPR-Cas9". CRISPR — это специализированные участки ДНК. Белок Cas9 (или "CRISPR-ассоциированный") представляет собой фермент, который действует как пара молекулярных ножниц, способных вырезать нити ДНК.

Системы редактирования генов первого поколения были разработаны еще в 1990х годах. Технология называлась Zinc Fingers (ZFN) и имела лицензию для использования в сельском хозяйстве. ZFN были успешно использованы при модификации различных растений, включая табак, кукурузу и соевые бобы.

Этот научный прорыв формирует будущее, как для здоровья человека, так и для сельского хозяйства. В медицине исследователи работают над лечением генетических заболеваний (таких как серповидно клеточная анемия и болезнь Хантингтона). В сельском хозяйстве CRISPR имеет потенциал для решения многих важных задач. Например, связанных с изменением климата или численностью вредителей.

"И почему же не использовали чудо-инструмент?" — удивленно спросите вы. На то есть много причин: стоимость процедуры, ее сложность и опасения потребителей. CRISPR является целенаправленным подходом: можно выбрать лучшее в ДНК, что уже заложила Матушка-природа. Это позволяет сделать растения более устойчивыми, более производительными или более питательными, а еще можно редактировать вкус.

Впрочем, как ни крути, существует ряд проблем для широкого внедрения технологии.

Проблема первая: доставить CRISPR в клетку

Есть очень простой способ доставки — агробактерии. Однако, Министерство сельского хозяйства США может углядеть в нем ГМО. Есть, конечно, и традиционный подход к культуре тканей. Он остается предпочтительным методом доставки, но является длительным, трудоемким и склонным к производству случайных соматических мутаций. Кроме того, многие виды культур устойчивы к регенерации через тканевую культуру. Необходимо разработать новые методы доставки для достижения высокоэффективного редактирования генома в растениях.

Поэтому практика CRISPR — все еще имеет ограничения в использовании, требует обученных ресурсов и средств с высокой пропускной способностью.

Проблема вторая: государственное (не)регулирование

Есть одно ОГРОМНОЕ ограничение — неопределенность в отношении государственного регулирования. Министерство сельского хозяйства США постановило, что не будет регулировать растения, созданные с помощью традиционных методов селекции, пока они не разработаны с использованием вредителей растений. Звучит красиво, но не радостно.

Если агробактерии будут использоваться в качестве способа доставки или редактировать большое количество генов (необходимо для сложных признаков), то продукция будет считаться ГМО и более строго регламентирована.

Производители просто потеряют своих потребителей, если получат клеймо "ГМО". Крупные сельскохозяйственные компании сейчас вкладывают много сил и финансов в то, чтобы вывести общественность из "темного леса". Потому что редактирование генов — это совсем не то же самое, что генная модификация. Потребителям нужно показать прямую выгоду: например, лучший вкус или более высокую пищевую ценность.

Проблема номер три: чей патент?

Между the Broad Institute и Калифорнийскии университетом в Беркли происходила настоящая борьба за право интеллектуальной собственности. Оба утверждали, что они (именно они!) обнаружили и владеют правом на использование CRISPR Cas9 для растений.

Сейчас, похоже Broad Institute выигрывает борьбу в США. Соглашение сторон уже не нужно для исследований. Как только продукт перейдет к коммерциализации, потребуется коммерческая лицензия. А второй университет имеет право использовать и сублицензировать технологию.

Потенциальные партнеры по редактированию генов

Существует ряд потенциальных партнеров, с которыми можно работать для доступа к лицензии на редактирование генов. Большинство из этих поставщиков будут предоставлять лицензию только для редактирования, а не для идентификации целей или редактирования в конкретном сорте. У небольших компаний обычно ограниченный бюджет и возможности.

Генетические компании работают с университетами и пытаются передать на аутсорсинг различные части процесса. Ряд компаний разрабатывают возможности для частей разработки, таких как Phytelligence для молекулярного размножения и распространения, и Benson Hill Biosystems для биоинформатики и поддержки разведения.

Существуют компании, которые занимаются технологией синтеза гена без CRISPR (Precision Biosciences, Calyxt и 2BladesFoundation). Это однозначно сложнее в использовании, однако команды работают на славу.

Миру нужны инновации

Промышленность сельского хозяйства производит больше пищи, чем когда-либо прежде. Нынешняя модель использования ресурсов слишком нерациональна и неустойчива.

Население Земного шара быстро приближается к восьми миллиардам, а современные методы производства продуктов питания требуют радикальной трансформации. Редактирование генов, безусловно, может помочь удовлетворить эту проблему производства, а еще — сделать пищу более ароматной и питательной.

Путь к широкому использованию в настоящее время сложный — от науки к принятию потребителя. Компании, заинтересованные в использовании CRISPR или других технологиях редактирования генов, должны ориентироваться в этой возможности. Им нужно балансировать на грани получения правильной лицензии, защите справедливости бренда и вниманию к глобальным торговым барьерам, чтобы обеспечить возврат инвестиций в разумные сроки.

Напомним, ранее Aggeek писал, что в США растения, которые теперь могут быть изменены без регулирования, включают изменения с помощью метода CRISPR.

По материалам agfundernews.com

 

Понравилось? Лайкни нас на Facebook