Предложение по оценке новых методов в селекции растений

CRISPR/Cas9 — это новый метод для направленных генетических изменений. Вместе с другими методами он входит в так называемый инструментарий редактирования генома. В настоящее время редактирование генома в основном обсуждается в контексте медицинских применений, но его использование, возможно, ещё более перспективно для селекции растений. Учёные из Китая, США и Германии, среди которых Детлеф Вайгель из Института биологии развития Общества Макса Планка в Тюбингене, предложили нормативную базу для редактирования генома у растений, которая была опубликована в журнале Nature Genetics.

С помощью редактирования генома ДНК можно изменять очень точно. Часто заменяется или удаляется всего один нуклеотид, то есть одна "буква" генома. По сути, это то же самое, что постоянно происходящие в природе случайные мутации. После такой мутации или редактирования генома их последствия неотличимы. Это связано не с техническими недостатками, а с фактическим отсутствием физических, химических или биологических различий. "Таким образом, мы не видим причин рассматривать растения с отредактированным геномом как генетически модифицированные организмы", — говорит Вайгель. Однако изменения, полученные в результате редактирования генома, должны быть проанализированы и задокументированы, чтобы гарантировать отсутствие остатков чужеродной ДНК, если такой подход использовался. В остальном растения, изменённые таким образом, не должны подпадать под более строгие правила, чем растения, выведенные традиционными методами.

Цель селекции растений — постоянно улучшать полезные признаки, чтобы сделать наши культуры более устойчивыми к грибковым инфекциям, помочь им лучше справляться с засухой или процветать при меньшем количестве удобрений. Один из способов достичь этой цели — скрещивать сорта с разными полезными признаками. В качестве альтернативы используются химические вещества или радиация, которые вызывают случайно распределённые мутации по всему геному. К сожалению, в обоих случаях большая часть полученного потомства не лучше или даже хуже родительских растений, и поиск перспективных особей часто долог и утомителен. Обе методики входят в стандартный инструментарий традиционной селекции, продукты которой могут выходить на рынок без специального разрешения.

В течение нескольких десятилетий стало возможным вставлять гены в растения с помощью методов генной инженерии. Это могут быть гены от других растений или от совершенно других организмов, например, бактерий. Недостаток этих методов в том, что нельзя контролировать, куда именно в геноме вставятся новые гены. Поэтому приходится проверять множество кандидатов, пока не будет найдено растение с нужными признаками.

В отчётах о редактировании генома часто используются метафоры вроде "геномная хирургия" или "генетический скальпель". "Традиционную генную инженерию можно сравнить с операцией на открытом сердце", — поясняет Вайгель, тогда как редактирование генома соответствовало бы малоинвазивной хирургии, потому что можно точно определить, где в геноме должно произойти изменение. С помощью методов генной инженерии также можно точно заменить гены одного вида генами других сортов или близких родственников — что также является целью традиционной селекции. Редактирование генома позволяет достичь тех же изменений, что и традиционная селекция, но гораздо быстрее.

По этим причинам учёные выступают за следующий разумный подход к разработке и регистрации растений с отредактированным геномом:

1. Во время разработки следует минимизировать риск неконтролируемого распространения.
2. Полученные изменения ДНК должны быть точно задокументированы.
3. Необходимо учитывать, что техники CRISPR/Cas9 на начальном этапе могут требовать вставки чужеродной ДНК в клетку; в этом случае нужно документально подтвердить, что чужеродная ДНК была полностью удалена.
4. Если ген был заменён геном из другого вида, следует указать, насколько близки эти виды. Если они лишь отдалённо родственны, могут потребоваться дополнительные индивидуальные оценки.

При регистрации новых сортов следует предоставлять документацию по этим пунктам, но в остальном растения с отредактированным геномом следует рассматривать так же, как сорта, выведенные традиционными методами.

Европейский союз ещё не завершил свою оценку, но как в Германии, так и в Швеции ответственные органы уже заявили, что определённые сорта с отредактированным геномом в принципе не отличаются от продуктов традиционной селекции. "Важная цель селекции — сделать сельское хозяйство более устойчивым. Редактирование генома может, например, помочь в выведении устойчивости к грибковым инфекциям без использования химических пестицидов. Мы не должны упускать такие возможности", — заявляет Вайгель.