JAPANSKA kompanija Sanatech Seed lansirala je na tržište prve rajčice čiji je genom uređen tehnologijom koja je poznata kao CRISPR-Cas9.

Prema vodećim ljudima startupa, to bi trebala biti tek prva sorta s povećanim nutritivnim prednostima od nekoliko koje planiraju razviti.

Rajčica koja smiruje i spušta tlak

Rajčica Sicilian Rouge High GABA razvijena je tako da sadrži visoku razinu gama-aminomaslačne kiseline (GABA), neurotransmitera koji se uobičajeno sintetizira u mozgu gdje smanjuje podražljivost živčanog sustava. Drugim riječima, ova rajčica ima dodanu vrijednost jer konzumentima omogućuje da uživaju u neizmijenjenom okusu poznatog proizvoda i istovremeno imaju dobrobiti od njegovih ljekovitih svojstava: konzumentima će pomoći u relaksaciji te snižavanju krvnog tlaka.

Dr. sc. Nenad Malenica s Biološkog odsjeka PMF-a kaže da je to rajčica koja smiruje.

"Moglo bi se reći da je to svojevrsni biljni Normabel forte", našalio se Malenica.

Popularna rajčica s popularnim svojstvom

Prema riječima Shimpeija Takeshite, predsjednika Sanatech Seeda i glavnog direktora za inovacije Pioneer EcoScience, ekskluzivnog distributera rajčice, ona sadrži od četiri do pet puta više GABA-e od obične rajčice.

"Ova rajčica predstavlja jednostavan i realan način na koji potrošači mogu poboljšati svoju svakodnevnu prehranu", rekao je Takeshita na ovogodišnjem Globalnom kongresu o uzgoju rajčica.

Objasnio je da je razlog odabira sorte Sicilian Rouge i svojstva GABA njihova visoka razina prihvaćanja među potrošačima.

"Sicilian Rouge popularna je rajčica, a potrošači su već navikli kupovati druge proizvode s visokim udjelom GABA-e pa smo smatrali da ih je važno upoznati s tehnologijom na način koji im je već poznat", dodao je.

Hiroshi Ezura, voditelj tehnološkog razvoja u Sanatech Seedu, istaknuo je na kongresu da je CRISPR-Cas9 jednostavniji i učinkovitiji od drugih tehnika genetičkog inženjerstva, što ga čini idealnim za razvoj usjeva s poboljšanim nutritivnim ili agronomskim karakteristikama.

Ovdje ipak treba istaknuti da efekti GABA-e kao suplementa koji se uzima oralno do sada nisu nedvosmisleno dokazani. Za sada još nije sigurno je li pozitivan učinak koji prijavljuju konzumenti zapravo placebo efekt.

Kako su geni u rajčici uređeni?

Kako bi povećala razine GABA-e tvrtka je tehnologijom CRISPR-Cas9 u genomu rajčica uklonila domene koje djeluju kao inhibitori koji ograničavaju proizvodnju GABA-e.

Prema riječima Takeshite, tvrtka je u prosincu prošle godine dobila dopuštenje za komercijalizaciju genetski izmijenjene sorte Sicilian Rouge GABA. Ugovorni poljoprivrednici od tada su ih uzgajali, a sada su rajčice konačno spremne za prodaju.

Kako funkcionira CRISPR-Cas9?

Kako smo već pisali na Indexu, tehnologija CRISPR-Cas9 znanstvenicima omogućava da na točno određenom mjestu u DNA izrežu neki dio, neki ciljani gen, inaktiviraju ga ili zamijene drugim, korisnijim.

Dio ove tehnologije koji se naziva CRISPR u biti je prirodni mehanizam koji mnoge bakterije koriste za obranu od virusa. Znanstvenici su još 1980-ih uočili da se neki dijelovi DNA bakterija višekratno ponavljaju na neobičan način te da između njih uobičajeno dolaze neki jedinstveni međunizovi. Ovakva neobična konfiguracija nazvana je "clustered regularly interspaced short palindromic repeats", odnosno CRISPR. Istraživanja su pokazala da CRISPR sadrži segmente genskog koda bakteriofaga (bakterijskih virusa) s kojima se bakterija ranije susrela te da je on važan dio obrambenog sustava bakterije. Na temelju tog koda bakterija prepoznaje uljeza i pokreće efikasan napad na njega.

Enzimi Cas (CRISPR-associated proteins) predstavljaju drugi dio tog sustava. Bakterija će spomenute dijelove neprijateljskog virusa kopirati u relativno kratke poruke RNA vodilje i pridružiti im odgovarajuće enzime Cas. Takvo oružje će se umnožiti i "patrolirati" stanicom bakterije. Kada naiđe na istovjetan kod u nukleinskoj kiselini virusa, Cas će ga odmah presjeći na prepoznatom mjestu kako bi onemogućio njegovo umnažanje.

Opisano funkcioniranje sustava CRISPR-Cas9 omogućuje da se dizajnira i sintetizira sekvenca RNA vodilje koja će, združena s Cas9, točno odgovarati slijedu baza koji u DNA kodira ciljani gen koji želimo izrezati ili mijenjati. Na taj način znanstvenici mogu stvoriti CRISPR-Cas9 koji će izrezivati i brisati ciljane gene te čak u stanicu ubacivati nove, za željena svojstva.

Koja je razlika između GMO-a i genski uređenih organizama?

Sustav CRISPR-Cas9 ima ogroman potencijal za poboljšavanje usjeva promjenom njihove genske informacije. Ta tehnika može se koristiti za izrezivanje, odnosno utišavanje određenih gena, a također se može koristiti za umetanje drugog željenog gena koji može dolaziti od istog (cis) ili pak od drugog (trans) organizma. Kada se u DNA umeće gen nekog drugog organizma, rezultat se uglavnom smatra GMO-om. No kada se gen samo izreže i inaktivira, govorimo o genski izmijenjenom, odnosno "uređenom" organizmu.

Iako GMO-i prolaze kroz rigorozan postupak ispitivanja prije stavljanja na tržište, mnogi potrošači preferiraju proizvode koji nisu GMO-i jer dodatak nekog stranog gena doživljavaju kao potencijalnu prijetnju. Zato je važna sadašnja administrativna definicija "uređenih" organizama dobivenih tehnologijom CRISPR-Cas9.

Američko ministarstvo poljoprivrede (USDA) i Uprava za hranu i lijekove (FDA) reguliraju genski modificirane usjeve i imaju standarde koji definiraju što su GMO usjevi. Ova tijela GMO-ima smatraju usjeve kod kojih su prisutne sekvence DNA drugih vrsta.

Brisanje ili utišavanje gena, poput onog koji je odgovoran za nastanak smeđe boje kod narezanih jabuka, ili u slučaju japanskih rajčica gena koji inhibira stvaranje GABA-e, ne uključuje unos dijelova strane DNA i stoga je to metoda koja se ne smatra GMO-em. Slično vrijedi i za mijenjanje ekspresije gena povezane s otpornošću na štetočine u raznim vrstama slatkog krumpira.

Rajčica će ipak biti označena

Japanski zakoni dopuštaju prodaju proizvoda razvijenih uz pomoć izmjene gena pod uvjetom da se od regulatornih agencija zatraži potrebno odobrenje.

"Kada se radi o GMO-ima, za dobivanje regulatornog odobrenja vlasti morate predstaviti mnogo podataka, dok u slučaju izmjene gena i dalje morate obavijestiti vladu, ali je količina podataka koje morate predstaviti mnogo manja", objasnio je Ezura.

U Japanu su provedene masovne marketinške kampanje za edukaciju potrošača o razlici između GMO-a i usjeva s izmijenjenim genima tako da stanovništvo ima više razine razumijevanja i prihvaćanja ovih proizvoda nego u drugim dijelovima svijeta.

Sljedeći koraci i kampanja

Sanatech Seeds planira besplatno distribuirati sadnice nove rajčice domaćim vrtlarima. Ako se proizvod svidi ljudima, nadaju se da će podijeliti svoje iskustvo i pomoći u širenju pozitivnih vijesti.

Ezura je rekao da bi sljedeći korak bio uvođenje svojstva visokih razina GABA-e u druge sorte rajčice, kao i inženjering drugih svojstava koja će pomoći uzgajivačima i trgovcima.

Takeshita kaže da tvrtka želi istražiti nove mogućnosti u cijelom svijetu.

“Pomno pratimo regulatorni status usjeva s uređenim genima u drugim zemljama, osobito u Velikoj Britaniji, što će biti važan test, jer britanska vlada ima više mogućnosti izbora kako nastaviti s regulatornim okvirom od kada je napustila Europsku uniju”, istaknuo je.

Europska unija zaostaje za svijetom

Većina zemalja svijeta u svojim zakonima razlikuje GMO-e od genski uređenih usjeva stvorenih tehnologijom CRISPR-Cas9. No to ne vrijedi za Europsku uniju koja se za sada odlučila za lakše populističko, neznanstveno rješenje dodvoravanja zelenim radikalima i javnosti koja ne razumije znanost. 

New Scientist je u utorak objavio da će britanske vlasti novim zakonima, koji bi trebali biti doneseni prije kraja 2021., istraživačima u Engleskoj olakšati testiranje genski uređenih usjeva.

Britanska vlada također je rekla da buduće zakonodavstvo planira tako promijeniti da se usjevi i stoka s uređenim genima koji oponašaju učinke prirodnog uzgoja tretiraju drugačije od genetski modificiranih (GMO), što je korak koji bi omogućio prodaju takve hrane u supermarketima u Velikoj Britaniji.

Bivši predsjednik Odbora za uvođenje GMO-a u okoliš Domagoj Šimić s Poljoprivrednog fakulteta u Osijeku kaže da je regulatorni status usjeva s uređenim genima u Europskoj uniji i dalje nepromijenjen i blokiran presudom Europskog suda (European Court of Justice) od 25. srpnja 2018. kada su biljke "uređene" CRISPR-Cas9 tehnologijom pravno izjednačene s GMO-om i podliježu pod Direktivu 2001/18/EZ o namjernom uvođenju GMO-a u okoliš.

"De facto, puštanje na tržište genski uređenih biljaka u EU je zabranjeno. Države članice EU su jedine zemlje na svijetu koje su gensko uređivanje izjednačile s GMO-om pomoću zastarjele definicije i koncepta. Velika Britanija će nakon Brexita zasigurno redefinirati status genskog uređivanja. Gensko uređivanje koje nije dobiveno transgenezom, odnosno usađivanjem gena drugih organizama, ne pripada pod GMO legislativu u Norveškoj, Kanadi, SAD-u, Australiji, Japanu, Izraelu i cijeloj Južnoj Americi", rekao je.

Malenica kaže da se znanstvenici u Europi koji se bave biljnom biologijom ipak nisu pomirili s odlukom Europskog suda.

"Oni lobiraju pri Europskoj komisiji da se trenutačna zakonska regulativa relaksira. https://www.eu-sage.eu/ i https://plantgenomeediting.eu/. Razlog nije interes multinacionalnih kompanija nego zdravorazumsko zaključivanje. Naime, u uvjetima koje će donijeti klimatske promjene upravo će ova tehnologija omogućiti maksimalno brzu proizvodnju novih sorti koje će se barem djelomično moći nositi s tim nepovoljnim uvjetima", tumači Malenica.

Neopravdani strahovi od GMO-a

GMO-i imaju dosta lošu reputaciju među potrošačima. Neki protivnici GMO-a strahuju da oni mogu biti opasni za zdravlje ili čak otrovni. Drugi smatraju da bi mogli imati loš utjecaj na okoliš, primjerice da bi mogli škoditi pčelama ili da bi svoja posebna svojstva poput otpornosti na pesticide mogli prenijeti korovima.

No znanstvene studije koje su do danas provedene pokazale su da su ti strahovi neopravdani jer se GMO-i strože kontroliraju od konvencionalnih usjeva koji u biti nastaju na sličan način - prirodnim ili laboratorijski uzrokovanim mutacijama gena.

Naime, sve nasljedne promjene u organizmima rezultat su promjena u genima. One mogu nastajati na tri načina: 1) izmjenom gena pod utjecajem agensa u prirodi kao što su primjerice UV ili neko drugo zračenje, kemikalije, virusi itd. u kombinaciji s ljudskom selekcijom - takav proces je mukotrpan i dug, a nema garancija da će rezultat biti bezopasan za zdravlje i okoliš, neke biljke zahvaljujući promjeni gena postale su otrovne za životinje i ljude, a mnoge, poput otrovnih gljiva upravo su tako stekle svoja obrambena svojstva; 2) konvencionalnom izmjenom gena potaknutom mutagenezom u laboratorijima - novi soj stvara se na sličan način kao u prirodi, nasumičnim izmjenama uz pomoć sličnih agensa, a povoljni/korisni rezultati se odabiru - ovaj je proces mnogo brži od prvog, no također ne pruža nikakve garanciju apsolutne sigurnosti, iako je uvriježen u konvencionalnoj poljoprivredi; 3) ciljanom promjenom gena u kojoj se točno i precizno u organizam nastoje unijeti željena svojstva ubacivanjem koda nekog drugog organizma ili inaktivacijom/izmjenom postojećih gena metodama kao što je CRISPR-Cas9 - ova je metoda i brža i preciznija od konvencionalne i prirodne, a također je rigoroznije kontrolirana.