👨🏽‍🚀 🛵 🐻 Bagaimana penyuntingan genomik akan mengubah pertanian. Jika kita mengizinkan ... 🏵️ 👴🏽 🚧

Mengingat larangan yang baru-baru ini diadopsi pada GMO ( puasa ), topik rekayasa genetika banyak didengar. Saya menawarkan kepada Anda terjemahan dari artikel yang luar biasa yang menggambarkan sejarah bioteknologi di bidang pertanian dan mengangkat pertanyaan tentang penerapan istilah GMO terhadap produk-produk teknik generasi baru. Ini memberi harapan untuk penggunaan organisme baru tanpa neraka birokrasi dan kepanikan di antara populasi.

Teknologi

Pengeditan genom pada dasarnya adalah ide sederhana - membuat perubahan bermakna di area spesifik genom tubuh, biasanya dalam gen. Mutasi ini (perubahan dalam urutan DNA suatu gen) mengarah pada perubahan protein yang dikodekan oleh gen ini, yang menghasilkan fitur fisik yang nyata dalam tubuh. Selama 4 tahun terakhir, pengeditan genom telah menjadi terkenal dan terkenal; hampir semua media dari Guardian ke KP menyebutkan ini, ada beberapa ceramah TED , artikel di situs teknis dan, mungkin, bahkan lebih penting di Buzzfeed .

Dalam komunitas ilmiah, pengeditan genom telah menjadi magnet bagi hibah, publikasi, dan kutipan - trinitas suci ilmu pengetahuan modern. Alasan untuk minat yang begitu besar terletak pada penemuan dan peningkatan teknologi CRISPR / Cas9 baru-baru ini, alat sederhana yang telah membuat pengeditan genom tersedia untuk sebagian besar laboratorium biologi di seluruh dunia. Selama 4 tahun sejak debutnya, CRISPR telah digunakan untuk mengedit sel manusia, sereal, serangga (seperti kupu-kupu), ragi, dan banyak lainnya.

gambar

Para ilmuwan di Cornell University baru-baru ini mengedit genom kupu-kupu dari genus Vanessa untuk mencari dasar genetik dalam pembentukan "mata" pada sayap.

Sebelum CRISPR, hampir tidak mungkin untuk membuat mutasi hanya pada gen target dan melakukannya dengan relatif mudah. Sulit bagi orang awam untuk menjelaskan seberapa maju CRISPR dibandingkan dengan teknik penyuntingan genom sebelumnya; ini dapat dibandingkan dengan lompatan teknologi dari nenek moyang mesin ke mesin pembakaran internal. Tentu saja, semua pembicaraan tentang mutasi target ini menimbulkan pertanyaan, "Mengapa kita harus melakukan ini?"

Sejak genom manusia diketahui, ahli biologi berhasil belajar banyak tentang genetika penyakit. Sebagai contoh, kita tahu bahwa penyakit Huntington (kelainan genetik yang tidak dapat disembuhkan) disebabkan oleh terlalu banyak basis CAG dalam urutan gen HTT. Atau bahwa anemia sel sabit disebabkan oleh substitusi A-> T tunggal dalam gen hemoglobin (protein yang membuat darah merah dan mengikat oksigen). Namun, tidak ada yang istimewa yang dapat dilakukan dengan ini, dengan pengecualian diagnosis dan konsultasi genetik. Bayangkan frustrasi yang harus dirasakan dokter, mengetahui penyebab penyakit dan tidak mampu melakukan apa pun. Dan dengan CRISPR, kita mungkin dapat memahami cara mengedit gen-gen ini dengan benar dan memperbaiki mutasi yang menyebabkan penyakit.Dan ini hanya sebagian kecil dari kemampuan pengeditan - belum lagi penyakit onkologis dan virus.

Seperti dalam kasus teknik bioteknologi baru, CRISPR pertama-tama dicoba diterapkan pada kedokteran. Tetapi, meskipun kemampuan ini sedang dikembangkan dengan cepat di laboratorium di seluruh dunia, mereka masih jauh dari aplikasi nyata. Tetapi industri, yang dapat segera diubah CRISPR dan mengedit, pada prinsipnya, adalah teknologi pertanian.

Keragaman alami

Sejarah penyuntingan genom di bidang pertanian harus dimulai dengan cerita tentang variabilitas genetik alami dan batasannya. Sebagian besar tanaman memiliki persentase total DNA yang sangat signifikan; Fakta ini tampak jelas jika Anda melihat berapa banyak fungsi fisiologis dasar (dari fotosintesis hingga reproduksi) yang menggabungkan spesies tanaman yang berbeda (dan secara umum, sebagian besar makhluk hidup memiliki banyak DNA yang sama.) Namun, gen yang sama, bahkan di dalam spesies yang sama, mungkin berbeda; perbedaan ini bisa sekecil penggantian satu nukleotida dengan yang lain, atau sebesar kehilangan seluruh bagian gen. Gen dapat direpresentasikan sebagai satu atau lebih salinan dalam genom atau tidak ada sama sekali (yang pada dasarnya juga merupakan mutasi, hanya lebih besar). Yang ingin saya sampaikan di sini adalah bahwa meskipun begitu banyak gen yang sama di dalam spesies dan di antara spesies, kebanyakan dari mereka masih memiliki perbedaan atau mutasi kecil. Mutasi-mutasi ini terutama merupakan hasil evolusi, dan versi-versi berbeda dari gen yang sama ini disebut alel . Variasi alel ini dapat mengubah fungsi gen dalam berbagai cara - dari mematikannya sepenuhnya hingga mengubah apa yang sebenarnya dilakukan gen ini.

Dalam nada ini, seluruh sejarah pertanian adalah upaya untuk memilih yang paling cocok dan membuang alel yang kurang berguna untuk pekerjaan pemuliaan.

Biasanya, petani dan peternak melakukan ini dengan menyakitkan dan tidak dengan cara yang paling efisien - mereka mempelajari populasi besar tanaman dan saling silang satu sama lain sampai mereka mendapatkan tanaman yang memiliki kombinasi yang tepat dari alel “berguna” dari gen yang berbeda. Dan tentu saja, apa yang baik untuk satu populasi mungkin buruk bagi yang lain, yang membuat akses ke keragaman genetik sangat penting.

Jaga keberagaman

Penyimpanan benih dunia sekitar. Svalbard, salah satu yang terbesar di dunia (Foto: Mari Tefre / Svalbard Globale frøhvelv)

Keberadaan beragam dan variasi alel merupakan hal mendasar dalam proses persilangan. Bahkan, tanpa satu set besar varian berbeda dari bahan genetik, kawin silang tidak akan masuk akal sama sekali (kami akan mendapatkan perkiraan yang sama .) Berita baiknya adalah para petani dan ilmuwan memahami pentingnya keanekaragaman hayati, dan sekitar 13 juta varietas tanaman (varietas dan spesies) benih berada di sekitar 1.300 fasilitas penyimpanan khusus. Untuk semua itu, mempertahankan variabilitas tidak sama dengan menggunakannya. Peternak sering menggunakan kerabat "liar" tanaman budidaya dan persilangan lama sebagai sumber alel baru, sementara sejumlah besar bahan dalam penyimpanan benih tetap tidak terdeskripsikan dan tidak digunakan.

Inisiatif DivSeek Baru(dipimpin oleh para ilmuwan dan pakar keanekaragaman hayati dari 65 organisasi di seluruh dunia) bertujuan untuk menyelesaikan masalah ini. DivSeek melibatkan deskripsi genom dan fenotipe (bagaimana genotipe ini diterapkan di pabrik tertentu) dari sampel yang disajikan dalam repositori dan penyajian data yang diperoleh dalam domain publik. Ini adalah proyek yang sangat ambisius, bahkan memilih mana dari jutaan sampel yang akan diuji sudah merupakan pertanyaan yang sulit. Hasil sampingan dari tugas ini dapat berupa 1) menurunkan biaya sekuensing DNA 2) jalur pipa otomatis untuk studi fenotipe dengan throughput tinggi dan 3) penyebaran dan pertukaran informasi antar petani. Inisiatif baru-baru ini dirancang untuk bertahan lama dan telah mulai bekerja baru-baru ini, tetapi keberhasilannya dapat berarti era baru dalam studi keanekaragaman tanaman budidaya.

Menciptakan keragaman

Poster propaganda program Eisenhower Atoms for Peace. Menurut arsip Nasional, hanya

sedikit yang diketahui bahwa sejumlah besar spesies tanaman pertanian modern diperoleh sebagai hasil dari program studi mutagenesis pada awal dan pertengahan abad ke-20; ini sebagian merupakan produk sampingan dari pengembangan teknologi nuklir dan Atoms for Peace pemerintah AS .

Mutagenesis klasik untuk menciptakan variabilitas pada tanaman adalah menciptakan mutasi pada benih baik dengan radiasi sinar-X / gamma atau dengan menggunakan mutagen kimia. Mutagen ini menyebabkan kerusakan pada DNA tanaman dan pemulihan kerusakan ini mengarah pada pembentukan alel mutan baru. Alel yang diperoleh dapat menjadi unik dan sebenarnya sudah ada pada tanaman alami (misalnya, tidak pada mereka yang melakukan mutagenesis). Mutasi menggunakan teknologi tersebut tidak benar, jika itu terjadi beberapa juta peristiwa mutasi dalam genom, hanya beberapabagian dari mereka diperlukan untuk menyeberang. Oleh karena itu, produk utama mutagenesis harus menjalani seleksi dan serangkaian persilangan untuk memilih alel yang berpotensi bermanfaat dan memasukkannya ke dalam jenis tanaman budidaya yang ada; Proses ini panjang dan bisa memakan waktu puluhan tahun. Karenanya, seleksi mutasi mahal dan membutuhkan banyak waktu, tetapi pada saat yang sama menciptakan alel tambahan dan, karenanya, keanekaragaman. Beberapa produk dari seleksi mutasi ini masih banyak digunakan, seperti gandum kerdil, terkenal dengan Revolusi Hijau, beras kerdil di California, kelapa tahan virus di Ghana, dan sereal yang lebih baik melewati malting di Eropa.

Pengeditan genom adalah bentuk lain dari mutagenesis. Perbedaan penting di sini adalah bahwa metode lama bergantung pada peristiwa acak, sementara pengeditan genomik adalah akurat dan terfokus, yang mengarah pada pengurangan tajam dalam waktu yang dihabiskan dari mutasi ke penanaman tanaman eksperimental.

Pertanian baru

Pemuliaan tanaman bahkan sekarang digambarkan dalam buku teks sebagai "seni dan sains" . Sebagian besar karena itu tergantung pada keterampilan spesialis seleksi untuk memilih berbagai properti tanaman - yang disebut mata pemulia. Perkawinan silang tradisional juga membutuhkan banyak waktu dan sumber daya, karena menggunakan pendekatan lengkap untuk mencari properti tanaman baru dan menciptakan keanekaragaman spesies.

Dalam banyak hal, semuanya terjadi hanya karena kita memiliki celah dalam biologi sifat-sifat tertentu, celah ini akan diisi oleh generasi ahli biologi berikutnya, tetapi meskipun kurangnya pengetahuan seperti itu di masa lalu, ini tidak mencegah peternak dari melakukan pekerjaan luar biasa untuk membuat berbagai tanaman dan meningkatkan hasil.

Sejarah pemuliaan tanaman adalah perkembangan dari "kotak hitam" ke pemahaman yang lebih lengkap tentang apa yang dilakukan tanaman dan cara terbaik untuk menggunakan sifat unik mereka. Nenek moyang kita menyadari bahwa menanam benih tanaman yang memiliki lebih banyak buah atau lebih sedikit penyakit memberi mereka hasil yang lebih besar di musim berikutnya, tetapi mereka tetap buta dalam hal biologi reproduksi. Jauh kemudian, pada abad ke-17, kami lebih memahami tentang bagaimana tanaman bereproduksi dan mulai melakukan persilangan buatan. Segera setelah itu, Darwin dan Mendel datang dan memberi kami gagasan tentang seleksi alam dan hukum genetika dan semua ini selama 50 tahun! Dan sekarang, dengan proliferasi teknologi -omics baru-baru ini, kita dapat membaca DNA tanaman, mempelajari bagaimana setiap oranggen merespons berbagai kondisi lingkungan dan memprediksi seberapa efisien suatu tanaman dapat menghasilkan bahan kimia yang kita makan. Pengetahuan ini menjadi lebih berguna dalam hal pengeditan genom.

Segera setelah peternak atau ilmuwan telah menemukan alel yang bermanfaat, dengan bantuan pengeditan genom mereka akan dapat mentransfernya ke varietas lain atau bahkan spesies tanaman secara praktis segera, tanpa perlu serangkaian generasi.

Di masa depan, pengeditan genomik dapat mengubah proses memperoleh properti baru (alel). Pengeditan genom berbasis CRISPR dapat digunakan untuk secara bersamaan mengedit setiap gen dalam genom tanaman (atau setiap gen dari jenis tertentu - misalnya, gen-R yang bertanggung jawab untuk resistensi penyakit) sehingga menciptakan banyak informasi dan berpotensi mengungkapkan alel-alel bermanfaat yang dapat dimasukkan kembali ke dalam sudah menggunakan varietas tanaman. Puncak nyata dari pengeditan genom menggunakan CRISPR adalah kemampuan untuk membuat alel yang berbeda, terpisah dari reproduksi seksual.

Pengeditan genomik, saya pikir, dapat menyediakan model plug-and-play untuk pemuliaan tanaman.

Menurut perkiraan saya, jalur pemilihan masa depan akan serupa dengan konveyor modern. Dengan menggunakan data dari 1.000 artikel ilmiah dan inisiatif seperti DivSeek, para peneliti akan menguji berbagai kombinasi alel dalam varietas tanaman model dengan secara langsung mengedit genom mereka, mungkin dengan bantuan para ahli dalam analisis prediktif dan pemodelan matematika. Setelah memilih alel berdasarkan hasil ini, para ilmuwan akan dapat menggunakan perubahan ini pada sejumlah besar varietas tanaman non-model, melakukan tes lapangan dan memulai produksi benih varietas baru. Meskipun ada banyak faktor yang mempengaruhi proses tersebut, efek terbesar dalam pertanian akan dicapai dengan mengurangi jumlah generasi yang diperlukan untuk menguji varietas baru. Dengan kata lain, pembuatan produk lebih cepat.

Siswa yang mempelajari imunitas tanaman akrab dengan model zig-zag tanaman dan ko-evolusi hama. Model ini menggambarkan perlombaan senjata antara tanaman dan patogen yang menyerangnya, dan banyak dari mereka memperoleh perubahan evolusioner lebih cepat dari tanaman. Tugas pertanian modern mirip dengan ini. Industri perlu memberi makan populasi manusia yang meningkat, untuk mengatasi dampak perubahan iklim (semakin banyak fenomena alam yang ekstrem dalam jangka pendek dan perubahan iklim global dalam prospek yang lebih jauh) di samping mengatasi hama yang berubah dengan cepat dan semua ini dengan persyaratan untuk stabilitas sistem yang dihasilkan.

gambar

Kapan akan ada masyarakat yang makmur?

Pertanian, tentu saja, telah mengalami masalah yang sama di masa lalu, misalnya, Revolusi Hijau, yang membantah prediksi Paul Erlich , secara luas dikenal . Revolusi ini hanya mungkin karena dipimpin oleh pemenang Hadiah Nobel Perdamaian, Norman Borlaug , yang memperkenalkan varietas tanaman baru dan alat mekanisasi bagi petani.

gambar

Sekarang kita telah menghadapi rintangan yang sama, tetapi dengan rintangan yang lebih besar, dan tetap di tempat berarti bergerak mundur.

Banyak dari apa yang dibahas dibahas sebelumnya, pada saat munculnya teknologi pertanian baru: dari hibridisasi sereal dan rekayasa genetika ke seleksi menggunakan spidol. Beberapa teknologi ini telah diadopsi; tetapi rekayasa genetika tetap dimonopoli oleh beberapa perusahaan besar, ditolak oleh banyak negara dan hanya dipertimbangkan di masa depan yang jauh. Nasib apa yang menunggu pengeditan genom?

Tunggu, apakah ini transgenik?

Pertanyaan ini terus-menerus ditanyakan kepada saya ketika saya berbicara tentang pengeditan genom, dan dari sudut pandang peraturan negara, ini adalah pertanyaan yang sepenuhnya menentukan nasib teknologi ini di bidang pertanian (saya tidak ingin masuk ke dalam perdebatan tentang regulasi GMO dalam artikel ini, dan saya berasumsi bahwa situasi belum berubah dalam waktu dekat, terutama di Eropa).

Menjawab pertanyaan asli: Saya rasa tidak - karena alasan sederhana sehingga Anda tidak dapat membedakan antara tanaman yang diedit dan versi alami yang ditemukan di alam. Hasil pengeditan genomik biasanya tidak mengandung transgen (gen-gen yang diambil dari organisme lain tidak muncul di alam dalam yang dimodifikasi) dan, dalam semua kemungkinan, dantidak akan ada jejak penerapan metode yang jenisnya diedittanaman. Ini menimbulkan masalah yang luar biasa bagi para regulator dan kelompok publik yang ingin mempertimbangkan pengeditan sebagai bentuk pembuatan GMO (yaitu, menerapkan hukum yang sama dengannya). Bagaimana Anda bisa mengatur area ini jika Anda tidak tahu tanaman apa (apakah alami atau dibuat?) Hukum itu milik, dan mana yang tidak? Tentu saja, Anda dapat memeriksa perusahaan pembibitan dan laboratorium atau mencoba membuat proses memperoleh reagen dasar sangat sulit (pekerjaan yang sulit), tetapi apakah ini membutuhkan masyarakat untuk memantau perusahaan swasta dan ilmuwan yang tidak terkait dengan bisnis? Organisasi seperti Greenpeace atau Friends of the Earth, seperti "industri organik", ingin mengatur produk pengeditan genom, tetapi saya belum melihat satu pun saran yang dapat dipahami tentang bagaimana ini dapat diatur.

Dan sekarang pada tingkat yang lebih mendasar, bagaimana tepatnya pengeditan genom berbeda dari mutagenesis acak? Pengeditan dilakukan menggunakan agen biokimia (RNA dan protein), yang bertindak lebih akurat daripada UV atau mutagen kimia; yang utama adalah bahwa produk akhirnya sama - sebuah tanaman dengan alel baru. Sekarang, Anda mungkin ingin mempertimbangkan mutagenesis acak sebagai proses modifikasi genetik. Dan Anda akan benar, karena ada modifikasi materi genetiktanaman. Tetapi, penting untuk dipahami bahwa negara-negara membuat pengecualian untuk mutagenesis acak karena dua alasan: a) ini adalah bagian dari pertanian modern yang tidak dapat dihindari sama sekali (termasuk pertanian organik) dan b) hasilnya tidak dapat dibedakan dari variasi alami juga. Oleh karena itu, kami tidak memperdebatkan apa pun , mencoba untuk mengklasifikasikan hasil dari satu teknologi sebagai GMO, dan yang kedua sebagai non-GMO. Bagi para ilmuwan, jelas bahwa pembagian menjadi GMO / non-GMO sama sekali tidak ada di alam.

Kembali ke pertanyaan kami:
"Apakah itu GMO?" - secara teknis, ya (seperti banyak tanaman yang ditanam oleh petani "organik" di seluruh dunia).
"Apakah ini penting?" Tidak.

Siapa yang akan memiliki tanaman ini?

Pertanyaan umum lain yang saya tanyakan ketika saya menggambarkan proyek saya saat ini untuk membuat pabrik transgenik adalah "Apakah akan dipatenkan?". Banyak kritik ditujukan untuk melindungi kekayaan intelektual (varietas tanaman) seperti Greenpeace: "Organisme hidup yang ada - tumbuhan dan hewan, seperti gen mereka, adalah penemuan siapa pun dan karenanya mereka tidak boleh dipatenkan atau dikendalikan secara pribadi." Pernyataan ini secara implisit menyiratkan bahwa budaya yang kita gunakan saat ini adalah "tidak ada perkembangan". Menanggapi hal ini, saya harap saya telah menunjukkan dengan jelas seberapa besar pertanian tergantung pada keterampilan dan kecerdikan petani, peternak dan, ya, perusahaan biotek modern. Dalam gambar jagung, Anda dapat melihat bagaimana kecerdikan manusia menciptakan sistem yang dapat memberi makan lebih banyak orang setiap hari.

Theosinte ditampilkan di sebelah kiri - prekursor genetik jagung, dan di sebelah kanan adalah jagung yang dijinakkan. (c) John Dobley

Hak atas kekayaan intelektual sangat penting dalam pengembangan teknologi modern dan keadaan hukum akan memainkan peran penting dalam penerapan pengeditan genom di bidang pertanian.

Deskripsi Singkat Sistem Keamanan IP di AS dan Eropa

Penemu varietas tanaman baru biasanya memiliki dua opsi untuk perlindungan - perlindungan varietas tanaman (PVP) atau paten (biasanya paten AS). Paten menyiratkan tingkat kebaruan ilmiah yang besar dan terutama digunakan oleh perusahaan bioteknologi untuk melindungi bahan benih dengan paten untuk urutan DNA atau untuk properti yang telah ditambahkan ke tanaman. PVT digunakan oleh peternak menggunakan metode tradisional; ada kriteria yang kurang ketat untuk hal-hal baru, tetapi juga tingkat perlindungan yang lebih sedikit. Misalnya, paten tidak memungkinkan petani menggunakan benih untuk ditabur kembali atau peternak untuk membuat varietas baru berdasarkan yang dipatenkan, sedangkan PVT melakukannya. Di Amerika Serikat, tidak seperti banyak negara, paten untuk pemuliaan varietas diizinkan, serta metode untuk membuat tanaman,karena mereka memenuhi kriteria kebaruan dan tidak jelas.

gambar

Pasti ada permintaan untuk paten! Permintaan - garis biru; paten diterima - merah. Menurut NoPatentsOnSeeds

Di Eropa, peternak biasanya menerima PVT karena di sana mereka tidak mengeluarkan paten untuk "proses seleksi biologis dasarnya". Namun, situasinya tidak begitu sederhana (lihat grafik) dan keputusan terbaru Kantor Paten Eropa (EPO) memperkenalkan perbedaan antara proses memperoleh varietas baru (mereka tidak dapat dipatenkan) dan hasilnya (tetapi mereka tampaknya sebaik mungkin). Sebagai contoh, EPO mengeluarkan paten kepada Kementerian Pertanian Israel untuk tomat toleran kekeringan yang diperoleh dengan metode pemuliaan tradisional. Layak menunggu keputusan Komisi Eropa, yang berjanji untuk menangani situasi ini, saat ini mereka sedang mengerjakan interpretasi yang mengikat secara hukum, yang mungkin melarang paten pada varietas turunan.

Saat ini, hasil rekayasa genetika di Eropa dapat dipatenkan, tetapi hasil seleksi tradisional tidak. Situasi ini agak membingungkan, karena jika regulator menganggap bahwa pengeditan genom adalah teknik non-transgenik, dapatkah dimungkinkan untuk membuat paten atau harus membatasi diri pada PVT? Di satu sisi, jika ini dianggap sebagai modifikasi genetik (karena itu dipatenkan), lalu bagaimana pemohon membuktikan bahwa tubuhnya unik (yaitu, tidak ada alel di alam yang akan bertepatan dengan organisme yang diklaim)?

Poin lainnya adalah bagaimana paten memengaruhi prevalensi teknologi tertentu. Paten memberi penemu monopoli untuk waktu tertentu (20 tahun di AS). Ini tidak membatasi penggunaan DNA yang dimodifikasi secara genetis dalam varietas tanaman lain oleh peternak lain, kecuali peternak lain membeli lisensi untuk melakukannya. Tetapi jika tanaman yang "diedit" cocok untuk persyaratan PVT, maka alel tanaman ini dapat (dan kemungkinan besar akan) digunakan secara luas oleh peternak dan petani lainnya. Oleh karena itu, pertanyaan apakah industri akan memerlukan investasi awal untuk meluncurkan proyek dengan genom yang diedit tetap valid.

Dari mana uang itu berasal?

Hampir setiap perusahaan agrobioteknologi saat ini berinvestasi dalam penyuntingan setidaknya beberapa pabrik. Sebagai contoh, sebuah perusahaan kecil AS, Cibus , sudah berencana untuk merilis pemerkosaan yang tahan herbisida tahun ini. Meskipun pabrik khusus ini dikembangkan menggunakan teknologi lain yang lebih tua, kami dapat dengan yakin mengatakan bahwa perkembangan baru akan didasarkan pada teknologi CRISPR. Saat ini, paten untuk CRISPR berasal dari Broad Institute MIT dan Harvard Institute, DuPont dan beberapa organisasi lainnya. Sejauh yang saya mengerti, DuPont dan Caribou Biosciences (spin-off dari Berkeley) memiliki posisi terkuat dalam agrobioteknologi . Namun di sisi lain, teknologi berkembang pesat.dan metode baru datang dari universitas dan perusahaan lain.

Poin kunci di sini adalah bahwa jika perlindungan paten hanya berlaku untuk metode memperoleh produk, tetapi tidak untuk produk itu sendiri, apakah perusahaan siap untuk berinvestasi dalam penyuntingan? Di Amerika Serikat, di mana produk dapat dipatenkan, situasinya berbeda, tetapi misalnya, Monsanto menerima ~ 40% dari pendapatan bukan di Amerika Serikat, jadi ini masih merupakan masalah mendesak bahkan untuk Amerika. Untuk perusahaan di luar AS, semua ini bahkan lebih penting. Perlindungan kekayaan intelektual yang lebih bijaksana mungkin diperlukan untuk mendorong inovasi di lingkungan ini.

Langkah pertama

Beberapa poin dalam artikel ini agak spekulatif, tetapi yang mengejutkan sebagian besar tidak. Pengeditan genom menggunakan CRISPR dilakukan di berbagai tanaman - beras dan gandum , tomat dan selada . Pabrik yang diedit semakin dekat dengan entri pasar: baik Cibus dan DuPont sudah melakukan pengujian di lapangan.

Dengan semua ini, spesialis instalasi masih perlu mengembangkan alat yang akan memungkinkan pengembangan model "plug and play", yang telah dijelaskan di atas. Langkah pertama dalam pengeditan genom adalah transformasi genetika berkelanjutandan regenerasi sel-sel tumbuhan “tanpa pakaian” (protoplas) dan, menurut pendapat saya, proyek ilmiah yang tidak memadai sedang mengerjakan tugas dasar ini untuk membudidayakan jaringan tanaman dari berbagai spesies. Kita juga perlu memperbaiki sistem untuk memprediksi hasil intervensi genetik pada gen atau wilayah genom tertentu; mungkin model genom lengkap dapat membantu. Kita membutuhkan sistem fenotipe yang lebih kuat, seperti sistem sel tunggal untuk menguji respons imun. Dalam hal ini kita harus mengambil contoh dari komunitas biomedis, di mana misalnya sistem mikrofluida untuk budidaya kultur sel, tetapi untuk tanaman? Biaya pengurutan genom manusia telah turun menjadi $ 1.000 per genom dan masih turun menjadi $ 100 / genom. Kemajuan serupa diperlukan untuk tanaman, mungkin bahkan lebih, karena genom mereka lebih kompleks daripada pada manusia.

Sangat jelas bahwa penggunaan editing genomik secara luas dalam pertanian tergantung pada bagaimana teknologi ini diatur. Sebagai pendukung gagasan ini, saya percaya bahwa Amerika Serikat berada di jalur yang benar dengan sistem regulasi dan perlindungan kekayaan intelektual. Diskusi di Komisi Eropa juga sangat signifikan mengingat peran penting UE dalam FAO dan Organisasi Kekayaan Intelektual Dunia, bahkan jika Eropa tidak menghasilkan begitu banyak makanan.

Mengingat pertumbuhan populasi dan dinamika perubahan iklim, jelas bahwa teknologi saat ini tidak akan memberi makan dunia. Pukulan paling parah akan datang dari negara-negara selatan yang paling miskin yang ekonominya tidak dapat mensubsidi pertanian seperti di negara-negara maju. Ada kemungkinan bahwa untuk menciptakan pertanian yang lebih berkelanjutan, ada baiknya lebih terbuka terhadap teknologi baru dan tidak berkonsentrasi pada yang kurang efisien . Kemungkinan besar itu tidak akan berhasil mengurangi jumlah makanan yang dikonsumsi, tetapi Anda dapat meningkatkan efisiensi yang kami hasilkan.

Bagaimana penyuntingan genomik akan mengubah pertanian. Jika kita mengizinkan ...