Первые продукты, модифицированные с помощью технологии CRISRP, уже на тарелках потребителей
Используя мощный инструмент редактирования генов CRISPR, исследователи изменяют сельскохозяйственные культуры и животных, добавляя желательные черты и удаляя нежелательные.
Многие из этих отредактированных растений и животных могли появиться в природе — например, из-за редкой мутации — что отличает их от многих ГМО, которые, вероятно, не могли возникнуть естественным путем, таких как устойчивая к болезням медоносная слива, которая содержит ген потивируса сливовой оспы (PPV).
Это не только облегчает путь к одобрению регулирующих органов, но также может способствовать общественному признанию — ключевой части переноса продуктов CRISPR из лаборатории на тарелки.
Вот некоторые из способов, которыми ученые используют CRISPR для создания более здоровой и привлекательной пищи, приближая нас к неизбежному будущему.
Очень спокойные помидоры
В сентябре 2021 года японский стартап Sanatech Seed начал поставлять на потребительский рынок первые продукты с CRISPR: различные томаты, содержащие большое количество гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК).
ГАМК — это соединение, которое естественным образом вырабатывается в нашем мозгу. Исследования связывают это со снижением чувства стресса и беспокойства, и некоторые ученые подозревают, что повышение уровня ГАМК может также лечить высокое кровяное давление, бессонницу и другие проблемы со здоровьем.
Вместо того, чтобы принимать добавки, люди в Японии теперь могут увеличить потребление ГАМК, употребляя помидоры Sanatech, которые были отредактированы, чтобы производить меньше фермента, расщепляющего естественную ГАМК фруктов.
Супер злаки
Супер злакиПо данным ООН, к 2050 году нам нужно будет производить на 50% больше продуктов питания, чтобы прокормить растущее население. Однако мы уже используем большую часть наших высококачественных сельскохозяйственных угодий, поэтому нам нужно выяснить, как производить больше продуктов питания на том же участке земли, и CRISPR может помочь.
Используя CRISPR, исследователи из Китая и Германии заглушили ген, который ограничивает образование зерен в кукурузе. Это увеличило количество рядов зерен на колосе с 14 до 16, что привело к увеличению урожайности на 10%. Заглушение сопоставимого гена в рисе увеличило урожайность на 8%.
Учитывая, что на кукурузу и рис уже приходится более одной трети потребляемых в мире калорий, эти отредактированные сорта могут оказаться чрезвычайно полезными для мирового продовольственного снабжения в будущем.
Вкуснее зелень
Зелень горчицы — это низкокалорийный, богатый питательными веществами листовой овощ, но он имеет отчетливо горький вкус, вызванный реакцией между двумя компонентами, и этот вкус может отбить у некоторых покупателей желание положить полезные овощи в свои тележки.
Используя CRISPR, стартап Pairwise удалил один из двух компонентов, вызывающих горечь, создав горчицу с более мягким вкусом. FDA уже одобрило новую зелень, и покупатели в Калифорнии и Тихоокеанском Северо-Западе должны увидеть её в отделе продуктов в 2023 году.
Климатоустойчивый скот
Большинство разрабатываемых продуктов CRISPR — это сельскохозяйственные культуры, но в марте 2022 года FDA дало исследователям из Миннесотской биоинженерной компании Recombinetics зеленый свет на продажу мясной породы КРС с отредактированным геномом для потребления.
Некоторые виды крупного рогатого скота в субтропических и тропических районах имеют редкий, но встречающийся в природе генетический вариант, из-за которого у них развивается «гладкая» шерсть. Поскольку эта шерсть короче и легче стандартной шерсти, этот скот менее подвержен тепловому стрессу, который может быть как смертельным для крупного рогатого скота, так и дорогостоящим для фермеров.
Вместо того, чтобы пытаться вывести породу с этой чертой старомодным способом, путем неточной селекции, Reombinetics использовала CRISPR, чтобы внедрить наследуемую форму варианта, что привело к линии гладкошерстного скота. Во время принятия постановления FDA заявило, что ожидает, что мясо жаростойких животных будет готово для потребителей в течение двух лет.
Красивый картофель
Когда вы нарезаете или очищаете картофель, ферменты, называемые «полифенолоксидазами» (ПФО), заставляют крахмал в клубне реагировать с воздухом и окрашивать мякоть картофеля в коричневый цвет — это может повлиять на его пищевую ценность, а также сделать картофель менее привлекательным.
В 2020 году исследователи из Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria Balcarce в Аргентине использовали CRISPR, чтобы заглушить ген, который инструктирует клетки производить ПФО, в результате чего картофель меньше темнел.
Полевые испытания продолжаются, чтобы увидеть, как новые комбинации генов работают в нормальных производственных условиях. Исследователи надеются получить достаточно данных, чтобы зарегистрировать сорт в Национальном институте семян Аргентины.
Более сытные бананы
Банановое ксантомонадное увядание (BXW) — это легко распространяемое бактериальное заболевание, которое может поражать все виды бананов. За последнее десятилетие оно нанесло экономический ущерб в миллиарды долларов и поставила под угрозу рабочие места и продовольственную безопасность миллионов людей.
Когда банановое растение заражено, в нем увеличивается экспрессия гена, называемого «устойчивость к ложной мучнистой росе 6» (DMR6). Это подавляет иммунную функцию растения, поэтому исследователи в Кении использовали CRISPR для снижения экспрессии DMR6 и создания бананов, устойчивых к BWX.
Отредактированные бананы ничем не отличались от неотредактированных сортов, но исследователи отмечают, что плоды еще должны проявить себя в полевых испытаниях — до сих пор их выращивали только в теплицах.
