Σε ένα αστραφτερό εργαστήριο, κρυμμένο από την εθνική οδό, πίσω από ένα ξενοδοχείο και ένα εστιατόριο, ένας ερευνητής από την εταιρεία βιοτεχνολογίας Calyxt λειτουργεί τα χειριστήρια ενός ρομπότ.

 

Το ρομπότ γυρίζει σαν δαγκάνα από κονσόλα παιχνιδιών, ρίχνοντας τμήματα DNA σε σωλήνες με πιπέτες. Αναπτύσσει ένα ένζυμο που ξαναγράφει το DNA – μια διαδικασία που φιλοδοξεί να μεταμορφώσει την τροφή και παράλληλα το πρόσωπο της γεωργίας.

 

Χάρη σε μια τεχνολογία αιχμής που ονομάζεται γονιδιακή επεξεργασία, οι επιστήμονες μπορούν τώρα να παρέμβουν στα γονίδια των φυτών σχεδόν εξίσου εύκολα με τους υπαλλήλους της Calyxt που γυρίζουν έναν διακόπτη για να φωτίσουν τις σοδειές σόγιας που αναπτύσσονται στο εργαστήριό τους.

 

Σε αντίθεση με τις παλαιότερες μεθόδους γενετικής τροποποίησης, οι νέες τεχνικές είναι ακριβείς, γρήγορες και φθηνές και οι εταιρείες ελπίζουν ότι θα αποφύγουν την αρνητική φήμη και τα εμπόδια που περιόρισαν την πρώτη γενιά γενετικά τροποποιημένων τροφίμων.

 

Το πιο «υγιεινό» σογιέλαιο της Calyxt, το πρώτο πραγματικό φαγητό που παράγεται από τροποποιημένα γονίδια, θα χρησιμοποιείται σε προϊόντα όπως τσιπς, σάλτσες σαλάτας και αρτοσκευάσματα μέχρι το τέλος του τρέχοντος έτους.

 

Σε αντίθεση με τις παλαιότερες μεθόδους γενετικής τροποποίησης, οι νέες τεχνικές είναι ακριβείς, γρήγορες και φθηνές και οι εταιρείες ελπίζουν ότι θα αποφύγουν την αρνητική φήμη και τα εμπόδια που περιόρισαν την πρώτη γενιά γενετικά τροποποιημένων τροφίμων.

 

Αλλά η ταχύτητα αυτής της αλλαγής έχει προκαλέσει ανησυχία σε περιβαλλοντικές ομάδες και ενώσεις καταναλωτών, οι οποίες υποστηρίζουν ότι η νέα τεχνολογία δεν έχει ελεγχθεί επαρκώς και έχουν υποβάλει αναφορές στις ρυθμιστικές αρχές για να προστεθούν περαιτέρω ελέγχους ασφαλείας.

 

«Είναι μια δύσκολη συζήτηση», δήλωσε ο Federico Tripodi, διευθύνων σύμβουλος της Calyxt. «Οι καταναλωτές αποδέχονται ότι η τεχνολογία είναι καλή, σε πολλές πτυχές της ζωής τους, αλλά ο συνδυασμός τεχνολογίας-φαγητού ήταν ανέκαθεν τρομακτικός».

 

Ένας ερευνητής συλλέγει δείγματα σόγιας στο εργαστήριο της Calyxt.
Ένας ερευνητής συλλέγει δείγματα σόγιας στο εργαστήριο της Calyxt.
Η συσκευή EpMotion 5075 στην Calyxt λειτουργεί σαν δαγκάνα από κονσόλα παιχνιδιών, ρίχνοντας τμήματα DNA σε σωλήνες με πιπέτες, αναπτύσσοντας έτσι ένα ένζυμο που ξαναγράφει το DNA.
Η συσκευή EpMotion 5075 στην Calyxt λειτουργεί σαν δαγκάνα από κονσόλα παιχνιδιών, ρίχνοντας τμήματα DNA σε σωλήνες με πιπέτες, αναπτύσσοντας έτσι ένα ένζυμο που ξαναγράφει το DNA.

 

Η σόγια της Calyxt είναι η πρώτη από τις 23 γενετικά επεξεργασμένες καλλιέργειες που έχει αναγνωρίσει το υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ μέχρι σήμερα.

 

Οι επιστήμονες της Calyxt, θυγατρικής της γαλλικής φαρμακευτικής εταιρίας Cellectis, ανέπτυξαν τη σόγια τους «απενεργοποιώντας» τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τα trans-λιπαρά στο σογιέλαιο. Σε σύγκριση με τη συμβατική εκδοχή, λέει η Calyxt, το λάδι που παράγεται από αυτή τη σόγια διαθέτει πιο «υγιή» λίπη και πολύ λιγότερα από τα λίπη που αυξάνουν την κακή χοληστερόλη.

 

Στον Tripodi αρέσει να λέει ότι το προϊόν είναι παρόμοιο με το ελαιόλαδο, αλλά χωρίς την έντονη γεύση που θα το εμπόδιζε να μπει σε Oreos ή μπάρες δημητριακών. Έχει κερδίσει επαίνους και από ομάδα καταναλωτών που υποστηρίζει ότι η δημόσια υγεία θα επωφεληθεί από συστατικά με λιγότερα τρανς και κορεσμένα λίπη, ανεξάρτητα από τον τρόπο με τον οποίο αναπτύχθηκαν.

 

Ο διευθύνων σύμβουλος Federico Tripodi, σε θερμοκήπιο της Calyxt στο Roseville της Μινεσότα.
Ο διευθύνων σύμβουλος Federico Tripodi, σε θερμοκήπιο της Calyxt στο Roseville της Μινεσότα.

 

Με την έλευση της επεξεργασίας των γονιδίων, ο ρυθμός αυτών των βελτιώσεων στις καλλιέργειες επιταχύνει, δήλωσε ο Dan Voytas, επικεφαλής επιστήμονας στην Calyxt και καθηγητής βιολογικών επιστημών στο Πανεπιστήμιο της Μινεσότα.

 

«Δεν πρόβλεψα ποτέ την ταχύτητα με την οποία αναπτύχθηκε το πεδίο», είπε ο Voytas, δρασκελίζοντας στα υγρά θερμοκήπια όπου η Calyxt αναπτύσσει φυλλώδεις ζούγκλες από πειραματική σόγια, σιτάρι και κανόλα.

 

Ένα μικροσκοπικό γενετικό ψαλίδι

Οι καλλιεργητές επιδιώκουν να βελτιώσουν τις σοδειές από την αυγή της γεωργίας. Εδώ και αιώνες, οι αγρότες έχουν εκμεταλλευτεί τα πιο υγιεινά και υψηλότερης απόδοσης φυτά για να παράγουν καλύτερους απογόνους. Τη δεκαετία του 1980, οι επιστήμονες άρχισαν επίσης να «κόβουν» και να «επικολλούν» το DNA μεταξύ ειδών, αυτό που είναι σήμερα γνωστό ως γενετική μηχανική.

 

Αυτό πυροδότησε έντονες αντιδράσεις στους Αμερικανούς καταναλωτές, σχεδόν 4 στους 10 από τους οποίους πιστεύουν ότι τα γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα κάνουν κακό στην υγεία τους, σύμφωνα με έκθεση του Pew Research Center του 2016.

 

Η ανησυχία του κοινού σχετικά με τους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς, ή ΓΤΟ οδήγησε στην ανάπτυξη μιας αγοράς μη γενετικά τροποποιημένων τροφίμων αξίας πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων και περιόρισε την καλλιέργειά τους στην Ευρώπη.

 

Αλλά οι επιστήμονες ελπίζουν ότι το κοινό θα αποδειχθεί λιγότερο εχθρικό απέναντι στα CRISPR και TALENs, το πιο σημαντικό από τα νέα εργαλεία επεξεργασίας γονιδίων, λόγω της δυνατότητας που έχουν για βελτίωση της γεύσης και της θρεπτικής αξίας.

 

Και τα δύο λειτουργούν σαν μικροσκοπικά γενετικά ψαλίδια, σπάζοντας τη διπλή έλικα του DNA ενός φυτού σε συγκεκριμένα, προ-κωδικοποιημένα σημεία. Όταν το DNA «αυτοθεραπεύεται», μερικές φορές διαγράφει ή ανακατεύει το γονίδιο στο σημείο δίπλα στο θραύσμα, απενεργοποιώντας το αποτελεσματικά.

 

Πώς το TALEN επεξεργάζεται το DNA

Το TALEN μπορεί να βρει και να επεξεργαστεί ακολουθίες DNA, σχεδόν σαν επεξεργαστής κειμένου.

 

1.

Οι επιστήμονες δημιουργούν πρώτα μια πρωτεΐνη TAL, η οποία είναι κατασκευασμένη από δομικά στοιχεία που μπορούν να εντοπίσουν και να διαβάσουν συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA. 

 

2.

Η πρωτεΐνη TAL στη συνέχεια συνδέεται με μία ενδονουκλεάση, ένα εργαλείο κοπής DNA, δημιουργώντας ένα TALEN.

 

3.

Δύο TALEN εντοπίζουν προ-κωδικοποιημένες θέσεις σε αλληλουχία DNA, αφήνοντας ένα κενό σε κάθε πλευρά της θέσης διάσπασης.

 

4.

Οι ενδονουκλεάσες στη συνέχεια δουλεύουν και από τις δύο πλευρές του DNA, κάθε μία από τις οποίες κόβει ένα μόνο κλώνο.

 

5.

Αν αφεθεί μόνο του, το κύτταρο θα προσπαθήσει να επισκευάσει το ίδιο το DNA, πράγμα που μπορεί να απενεργοποιήσει το γονίδιο. Ένα παράδειγμα είναι η απενεργοποίηση των γονιδίων που είναι υπεύθυνα για τα trans-λιπαρά στο σογιέλαιο. Οι επιστήμονες μπορούν επίσης να εισάγουν νέο DNA για να τροποποιήσουν το γονίδιο.

 

Τα στάδια επεξεργασίας DNA από το TALEN. Πηγή: Τεχνολογικό Μουσείο Καινοτομίας, Acta Naturae.
Τα στάδια επεξεργασίας DNA από το TALEN. Πηγή: Τεχνολογικό Μουσείο Καινοτομίας, Acta Naturae.

 

Οι ερευνητές εργάζονται τώρα για την προσθήκη νέου γενετικού κώδικα στο θραύσμα του DNA και όχι μόνο για τη διαγραφή όσων υπάρχουν ήδη εκεί. Επίσης, αναπτύσσουν μεθόδους για την επεξεργασία πολλαπλών γονιδίων σε ένα μόνο φυτό, στόχος που ορισμένοι λένε ότι μπορεί να επιτευχθεί μέσα σε λίγα χρόνια. Μια start-up, η Inari Agriculture, στοιχηματίζει ότι θα μπορεί μια μέρα να προσαρμόζει τους σπόρους ανάλογα με τις συνθήκες της φάρμας όπου αναπτύσσονται.

 

«Νομίζω ότι παρ' όλη τη δημοσιότητα σχετικά με την επεξεργασία γονιδίων, όλοι εκτός από λίγους συγγραφείς επιστημονικής φαντασίας έχουν υποτιμήσει το μέγεθος αυτής της επανάστασης», δήλωσε ο Val Giddings, ανώτερο στέλεχος του Information Technology and Innovation Foundation, ενός επιστημονικού επιτελείου με έδρα την Ουάσινγκτον. «Θα αλλάξουν δραματικά κάθε πτυχή της σχέσης μεταξύ ανθρώπων και περιβάλλοντος, με συντριπτικά θετικούς τρόπους».

 

Επιστήμονες σε πανεπιστημιακά εργαστήρια και σε εταιρείες όπως η Calyxt σχεδιάζουν ήδη φυτά που είναι πιο θρεπτικά, χρήσιμα και βιώσιμα. Το χαμηλό κόστος της επεξεργασίας των γονιδίων έδωσε ώθηση και σε μικρότερους ανταγωνιστές να εισέλθουν σε έναν τομέα όπου εδώ και πολλά χρόνια κυριαρχούσαν οι τεράστιες εταιρείες αγροτικών επιχειρήσεων.

 

Οι ερευνητές του Ινστιτούτου για τη Βιώσιμη Γεωργία στην Κόρδοβα της Ισπανίας έχουν κατασκευάσει ένα είδος σιταριού χαμηλής περιεκτικότητας σε γλουτένη που στοχεύει στην τόνωση της αγοράς χωρίς γλουτένη. Το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια έχει αναπτύξει μανιτάρια που δεν γίνονται καφέ και το εργαστήριο Cold Spring Harbor Laboratory έχει δημιουργήσει ντομάτες κατάλληλες για μικρότερες καλλιεργητικές περιόδους.

 

Εν τω μεταξύ, τα πανεπιστήμια σε όλη την Αμερική εργάζονται πάνω σε φυτά που θα αντέχουν σε ξηρασίες, ασθένειες και καταστροφές λόγω της κλιματικής αλλαγής. Τέτοιες βελτιώσεις, σε ποικίλες καλλιέργειες όπως πορτοκαλιών, σταφυλιών και κακάο, θα μπορούσαν να προστατεύσουν αυτά τα φυτά στο μέλλον, μειώνοντας παράλληλα τη χρήση νερού και χημικών, λένε οι ειδικοί.

 

«Έχουμε κάποια πολύ σοβαρά προβλήματα στη γεωργία αυτή τη στιγμή», δήλωσε ο Bernice Slutsky, ανώτερος αντιπρόεδρος της εγχώριας και διεθνούς πολιτικής στην Αμερικανική Ένωση Εμπορίου Σπόρων. «Είτε πρόκειται για ξηρασία, είτε για ασθένειες, είτε για αλλαγή του κλίματος, η γενετική μηχανική παρέχει εργαλεία που βοηθούν αποτελεσματικά την αντιμετώπισή αυτών των προβλημάτων».

 

Οι κίνδυνοι μίας παρέμβασης «εκτός στόχου»

Ωστόσο, ακόμη και όταν η επεξεργασία γονιδίων επιταχύνει, ορισμένες ομάδες καταναλωτών και περιβαλλοντικών οργανώσεις έχουν αρχίσει να φοβούνται ότι ο τομέας έχει ξεπεράσει τις ρυθμιστικές αρχές. Οι συνήγοροι και όσοι ασκούν κριτική συμφωνούν ότι το 30ετές νομικό πλαίσιο για την εξέταση των γενετικά τροποποιημένων καλλιεργειών απέτυχε να συμβαδίσει με καινοτομίες όπως το CRISPR και το TALEN.


Σύμφωνα με τους ισχύοντες κανόνες, το αμερικανικό υπουργείο Γεωργίας δεν απαιτεί δοκιμές πεδίου ή περιβαλλοντικές εκτιμήσεις για πολλές από αυτές τις καλλιέργειες, όπως συμβαίνει για τους περισσότερους συμβατικά γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι περισσότερες καλλιέργειες που έχουν υποστεί επεξεργασία σε γονίδια μέχρι σήμερα, όπως η σόγια της Calyxt, δεν περιέχουν ξένο γενετικό υλικό και δεν έχουν κατασκευαστεί με βακτήρια ή ιούς που οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν στους ΓΤΟ πρώτης γενιάς.

 

Η υπηρεσία δήλωσε ότι η εξουσιοδότησή τους επεκτείνεται μόνο σε αυτές τις μεθόδους, επειδή είναι επιφορτισμένη με την προστασία των φυτών από λοιμώξεις και παράσιτα. Στα τέλη Ιουλίου, το ανώτατο δικαστήριο της Ευρώπης κατέληξε στο αντίθετο συμπέρασμα, αποφασίζοντας ότι οι καλλιέργειες με γονιδιακή επεξεργασία θα πρέπει να τηρούν τους ίδιους αυστηρούς κανονισμούς όπως και οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί.

 

Στο θερμοκήπιο της Calyxt
Στο θερμοκήπιο της Calyxt

 

Η Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) εν τω μεταξύ, παρακολουθεί την ασφάλεια και τη θρεπτική αξία των τροφίμων που έχουν υποστεί επεξεργασία σε γονίδια - αλλά μόνο εάν ο παρασκευαστής τροφίμων ζητήσει γνωμοδότηση. Η Calyxt δεν έχει κάνει τέτοιο αίτημα, σύμφωνα με το FDA. Η υπηρεσία αξιολογεί κατά πόσο τα τρόφιμα με γονιδιακή επεξεργασία φέρουν πρόσθετους κινδύνους.

 

Τέτοιες αξιολογήσεις χρειάζονται, δήλωσε η Jennifer Kuzma, καθηγήτρια γενετικής μηχανικής στο πολιτειακό πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνα, για να καθησυχάσουν τους καταναλωτές ότι τα τρόφιμα με γονιδιακή επεξεργασία είναι ασφαλή. Ιδιαίτερη ανησυχία αποτελεί ένας τύπος γενετικού προβλήματος που ονομάζεται επεξεργασία «εκτός στόχου» ή μια ακούσια αλλαγή στο DNA του φυτού.

 

Αυτές οι δυσλειτουργίες συμβαίνουν τόσο στο εργαστήριο όσο και στη φύση, αλλά σπάνια ξεφεύγουν από την προσοχή των αγροτών, δήλωσε ο Jeff Wolt, ένας πρόσφατα συνταξιοδοτημένος καθηγητής αγρονομίας και τοξικολογίας στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αϊόβα.

 

Ωστόσο, αν ξέφευγαν, τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να αποδειχθούν δραματικά: παρεμπόδιση της ανάπτυξης, εισαγωγή αλλεργιογόνων και τοξινών ή έκθεση του φυτού σε ασθένειες. Οι ερευνητές των φυτών το διαπίστωσαν στα τέλη της δεκαετίας του 1960, όταν ανέπτυξαν μια πατάτα που τηγανιζόταν καλύτερα αλλά και που επίσης προκαλούσε σοβαρή ναυτία σε όποιον την έτρωγε.

 

«Χρειαζόμαστε μια υποχρεωτική ρυθμιστική διαδικασία: όχι μόνο για επιστημονικούς λόγους, αλλά για την εμπιστοσύνη των καταναλωτών και του κοινού», δήλωσε ο Kuzma. «Νομίζω ότι η συντριπτική πλειοψηφία των γονιδιακά επεξεργασμένων τροφίμων θα είναι εξίσου ασφαλής με τα συμβατικά καλλιεργούμενα αντίστοιχα τρόφιμα. Αλλά αυτό δεν ισχύει για κάθε καλλιέργεια».

 

Ο Shawn Davison εργάζεται στην Calyxt. Στη σόγια της, η εταιρεία απενεργοποιεί τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τα trans-λιπαρά στο σογιέλαιο.
Ο Shawn Davison εργάζεται στην Calyxt. Στη σόγια της, η εταιρεία απενεργοποιεί τα γονίδια που είναι υπεύθυνα για τα trans-λιπαρά στο σογιέλαιο.

 

Ομάδες καταναλωτών έχουν επίσης προειδοποιήσει σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο θα μπαίνουν ετικέτες στα γονιδιακά επεξεργασμένα τρόφιμα. Ενώ το Κογκρέσο ψήφισε νόμο το 2016 που απαιτεί από τους υπεύθυνους παραγωγής τροφίμων να αποκαλύπτουν τα γενετικά τροποποιημένα συστατικά, οι κανόνες αυτοί πιθανότατα δεν θα ισχύουν για τα τρόφιμα που παρασκευάζονται με νεότερες τεχνικές επεξεργασίας γονιδίων, ανέφεραν οι ειδικοί. Η Calyxt έχει διαθέσει στο εμπόριο το σογιέλαιό της ως «μη ΓΤΟ», επικαλούμενη το γεγονός ότι δεν περιέχει ξένο γενετικό υλικό.

 

Ωστόσο, οι καταναλωτές είναι απίθανο να δεχτούν αυτή τη διάκριση, δήλωσε ο Michael Hansen, ανώτερος επιστήμονας προσωπικού στην Ένωση Καταναλωτών.

 

Ο Hansen υποστηρίζει ότι οι ΓΤΟ ανέπτυξαν αρνητική φήμη, εν μέρει επειδή οι εταιρείες βιοτεχνολογίας δεν τα κατάφεραν με την ευαισθητοποίηση του κοινού τις δεκαετίες του 1980 και του 1990. Αν οι επιχειρήσεις επαναλάβουν αυτό το λάθος, είπε, οι καταναλωτές θα απορρίψουν μια πολλά υποσχόμενη τεχνολογία.

 

«Δεν καταλαβαίνω γιατί οι εταιρείες δεν θέλουν να έχουν ετικέτα», δήλωσε ο Hansen. «Η μη σήμανση δίνει την εντύπωση ότι έχουν κάτι να κρύψουν. Και η αποδοχή των καταναλωτών θα εξαρτηθεί από αυτό».

 

Ο Bob Braun είναι ένας από τους 75 αγρότες που καλλιεργούν γενετικά τροποποιημένη σόγια για την Calyxt στο χωράφι του στη Μινεσότα.
Ο Bob Braun είναι ένας από τους 75 αγρότες που καλλιεργούν γενετικά τροποποιημένη σόγια για την Calyxt στο χωράφι του στη Μινεσότα.

 
Αλλά οι σπόροι της αλλαγής είναι ήδη –κυριολεκτικά– στο έδαφος. Μία ώρα νότια των γραφείων της Calyxt, η γενετικά επεξεργασμένη σόγια της εταιρείας καλύπτει έναν μακρύ, επικλινή λόφο στο αγρόκτημα του 62χρονου Bob Braun.

 

Ο Braun είναι ένας από τους 75 αγρότες που καλλιεργούν φασόλια για την Calyxt αυτή τη σεζόν σε 17.000 στρέμματα γεωργικής γης. Μέχρι τον Ιούλιο, τα φυτά φτάνουν περίπου στο ύψος του γόνατου και φέρουν ανοιχτόχρωμα λουλούδια στο χρώμα της λεβάντας. Δεν ξεχωρίζουν από τα στρέμματα σόγιας που εκτείνονται προς κάθε κατεύθυνση.

 

Μέσα σε λίγα χρόνια, ο Braun προβλέπει ότι οι καταναλωτές επίσης δεν θα ανησυχούν για τη διαφορά μεταξύ γενετικά τροποποιημένων και συμβατικών τροφίμων. Θεωρεί ότι αυτή είναι η πιο πρόσφατη από πολλές επαναστάσεις στη σύγχρονη γεωργία.

 

«Νομίζω ότι μπορείτε να επιστρέψετε σε οποιαδήποτε στιγμή στην ανθρώπινη ιστορία και να βρείτε ανθρώπους που φοβούνται την αλλαγή», είπε. «Όταν ήμουν παιδί, άκουγα τους παλαιότερους να διαμαρτύρονται για τα τρακτέρ».

 

Με πληροφορίες από την Washington Post / ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: ΣΟΦΙΑ ΣΤΑΘΟΠΟΥΛΟΥ