Почему редактирование генома — целенаправленный путь к созданию лучших сельскохозяйственных культур

Устойчивость к вредителям, засухоустойчивость, высокая урожайность — это лишь часть требований к будущим сельскохозяйственным культурам. Для удовлетворения растущего спроса на продовольствие в условиях глобального потепления нужны новые сорта. Метод геномного редактирования позволяет эффективнее создавать такие сорта. Если в растения не встраиваются чужеродные гены, их невозможно отличить от сортов, выведенных традиционными методами. Поэтому Детлеф Вайгель из Института биологии развития Общества Макса Планка (Тюбинген) с коллегами из США и Китая предлагает не приравнивать такие растения к генетически модифицированным организмам (ГМО).

В чём разница между редактированием генома и традиционной генной инженерией?

• Традиционная селекция также изменяет ДНК растений через скрещивание или индуцирование мутаций (химическими веществами или излучением), но это долгий и сложный процесс поиска нужных признаков среди тысяч мутантов.
• Традиционная генная инженерия часто вводит в ДНК растения чужеродные гены (например, для устойчивости к гербициду) с помощью методов вроде «генной пушки».
• Геномное редактирование (например, методом CRISPR/Cas9) целенаправленно разрезает ДНК в заданном месте с помощью белка. Затем ДНК в месте разреза можно модифицировать или вставить новые фрагменты. Это можно сравнить с целенаправленным мутагенезом.

Преимущество в том, что можно вносить изменения, аналогичные естественным мутациям (замена «букв» генетического кода) или тем, что делаются при традиционном скрещивании (вставка коротких фрагментов ДНК от других сортов или близкородственных видов).

Содержат ли растения после редактирования генома чужеродную ДНК?

Ген, кодирующий белок для разрезания ДНК (например, Cas9), обычно временно вставляется в геном растения. Этот ген является чужеродной ДНК. Однако после успешного редактирования его можно полностью удалить. Современные методы анализа позволяют убедиться, что в конечном растении не осталось следов чужеродной ДНК.

Важно различать два сценария:

1. Малые изменения (без вставки чужеродных генов).
2. Вставка полностью чужеродных генов — как в традиционной генной инженерии. Такой подход, по мнению учёных, должен регулироваться иначе.

Можно ли отличить отредактированное растение от выведенного традиционно?

Нет, если не встраивались чужеродные гены. Растение с отредактированным геномом ничем не отличается от растения, чей геном был изменён в результате селекции. Конечный продукт не выдаёт способа его получения.

Почему такие растения не стоит считать ГМО?

Учёные предлагают классифицировать растения, отредактированные без вставки чужеродной ДНК, так же, как и традиционно выведенные. Имеет значение только конечный продукт, а не способ его создания. Бессмысленно классифицировать растения по-разному, если невозможно определить их происхождение.

Возможно ли это с юридической точки зрения?

Согласно немецкому Закону о генной инженерии, потомки генетически модифицированного растения также считаются ГМО. Таким образом, даже временное наличие гена для белка Cas9 сделало бы отредактированное растение и всё его потомство вечными ГМО, несмотря на полное удаление этого гена. Этот закон принимался до появления технологий редактирования генома. Учёные предлагают не применять Закон о генной инженерии к растениям, отредактированным без вставки чужеродной ДНК.