چگونه تکنیک‌های جدید ژنومیک می‌تواند تولید کشاورزی را پایدارتر کند؟

کمیسیون اتحادیه اروپا انتشار پیش‌نویس پیشنهادی برای مقررات اصلاح‌شده تکنیک‌های ژنومی جدید (NGTs) را اعلام کرد که انتظار می‌رود در اوایل ژوئیه ۲۰۲۳ منتشر شود. این مقاله توضیح می‌دهد که منظور از NGT چیست و چگونه می‌توان از آنها استفاده کرد (یا می‌توان از آنها استفاده کرد). تا تولیدات کشاورزی پایدارتر شود. ریسک‌های بالقوه، زمینه‌های عدم قطعیت و پیشنهادهایی برای تنظیم محصولات مشتق شده از NGT نیز مورد بحث قرار گرفته‌اند.

تکنیک های جدید ژنومیک چیست و تفاوت آنها با روش های سنتی پرورش چیست؟

تکنیک های جدید ژنومی (NGTs) یا تکنیک های ویرایش ژن، روش هایی برای ایجاد جهش های هدفمند (جهش زایی) در ژنوم موجودات زنده هستند. به عنوان مثال، «قیچی ژنی» معروف به CRISPR/Cas9 است که در سال 2012 معرفی شد و امکان ویرایش دقیق DNA را در سطح پایه‌های منفرد (واحدهای جداگانه یا «حروف» کد ژنتیکی می‌دهد. در حالی که گیاه یا حیوان حاصل از NGT ها همیشه از ارگانیسم های پرورش یافته معمولی قابل تشخیص نیست، NGT ها بسیار سریعتر از روش های سنتی برای پرورش گیاهان یا حیوانات با صفات مطلوب هستند (مثلاً تلاقی). ویرایش دقیق توسط NGTها امکان نتایج سریع را در چند نسل فراهم می کند. در مقابل، تکنیک‌های پرورش مرسوم ممکن است منجر به جهش‌های جانبی ناخواسته یا برنامه‌ریزی نشده (خارج از اهداف) شود که سپس باید حذف شوند.

تفاوت بین غذاهای اصلاح شده ژنتیکی و موجودات اصلاح شده ژنتیکی (GMOs) چیست؟

یک «ارگانیسم اصلاح‌شده ژنتیکی» (GMO) ممکن است گیاه، حیوان یا میکروارگانیسمی باشد که ساختار ژنتیکی آن با استفاده از بیوتکنولوژی اصلاح شده است، معمولاً با پیوند ژن‌هایی که صفات مطلوب را از یک گونه به گونه‌ای دیگر کد می‌کنند. این با NGT ها متفاوت است که برای ویرایش ژن های موجود یک موجود زنده به روشی بسیار هدفمند و بدون درج هیچ ماده ژنتیکی خارجی استفاده می شود.

آیا نمونه های واقعی از مواد غذایی تولید شده توسط NGT وجود دارد؟

در اتحادیه اروپا، در حال حاضر هیچ گونه تولید گیاه یا جانور با استفاده از NGT وجود ندارد، زیرا آنها تحت قوانین سختگیرانه برای موجودات اصلاح شده ژنتیکی (GMOs) تنظیم می شوند (به زیر مراجعه کنید). با این حال، کالاهای وارداتی مانند غذاهای فرآوری شده و خوراک دام ممکن است حاوی برخی از اجزا یا ترکیبات ویرایش شده ژن باشند. در خارج از اتحادیه اروپا، تعداد گیاهان ایجاد شده با NGT ها در حال افزایش است، از گونه های برنج مقاوم به نمک گرفته تا کاساوا مقاوم به ویروس و دانه های سویا غنی شده با اسید اولئیک، اگرچه تنها تعداد کمی از آنها در حال حاضر در بازار هستند. اینها عبارتند از گوجه فرنگی گابا (ژاپن)، سویا با اسید اولئیک بالا (ایالات متحده)، سبزیجات خردل برگدار (ایالات متحده) و موز غیر قهوه ای (فیلیپین).

مزایای NGT برای کشاورزی چیست؟ خطرات بالقوه چیست؟

با استفاده از روش‌های اصلاحی مرسوم، 10 تا 15 سال طول می‌کشد تا یک رقم جدید (گیاهی) برای عرضه به بازار آماده شود. به دلیل دقت، NGTها بسیار سریعتر هستند و پرورش دهندگان را قادر می سازند تا به سرعت با شرایط در حال تغییر سازگار شوند. از آنجایی که تغییرات آب و هوایی باعث رویدادهای شدید آب و هوایی و گسترش بیماری‌های گیاهی می‌شود، NGTها به ابزارهای ارزشمندی برای سازگاری با تولیدات کشاورزی و دستیابی به امنیت غذایی تبدیل می‌شوند و سرعت و انعطاف‌پذیری را برای فرآیند اصلاح فراهم می‌کنند. علاوه بر این، محصولات مشتق شده از NGT می توانند افزایش عملکرد و کاهش نیاز به آفت کش ها را نشان دهند که نه تنها به درآمد بهتر کشاورزان بلکه به تولید مواد غذایی پایدارتر منجر می شود.

خطرات بالقوه NGTs در کشاورزی شامل اثرات ناشناخته بر خویشاوندان وحشی محصولات، به عنوان مثال، انتشار ناخواسته صفات ژنتیکی جدید در طبیعت است. در حالی که این نگرانی به طور گسترده در مورد گیاهانی که به طور متعارف پرورش می‌یابند صدق می‌کند، تکنیک جدید ژنومی قدرتمند به نام “محرک ژن” باید با احتیاط مورد مطالعه قرار گیرد، زیرا برای از بین بردن (عمدی) کل جمعیت‌ها، به عنوان مثال، پشه‌های حامل عامل بیماری مالاریا طراحی شده است. علاوه بر این، اگر NGT ها برای ایجاد محصولات مقاوم به علف کش استفاده شوند، می توانند منجر به افزایش مقدار علف کش های شیمیایی شوند. از آنجایی که این امر مطلوب نیست، بسیاری از گروه‌های تحقیقاتی در حال حاضر روی استفاده از NGT برای بهبود واکنش دفاعی خود گیاه به جای جفت کردن پرورش به استفاده از آفت‌کش کار می‌کنند.

آیا محصولات مشتق شده از NGT برای خوردن بی خطر هستند؟

به طور کلی، هیچ مدرک علمی وجود ندارد که نشان دهد NGT ها نسبت به سایر فناوری های اصلاحی خطرات بیشتری دارند. تغییرات در ساختار ژنتیکی به طور طبیعی بین نسل‌های گیاهان و حیوانات اتفاق می‌افتد. با توجه به اینکه NGT ها جهش های بسیار خاصی را در ژنوم گیاهان ایجاد می کنند که به طور طبیعی در طول تکامل اتفاق می افتد، اثرات سلامتی غذاهای مشتق شده از NGT بعید است. با این وجود، تمام محصولات غذایی مستقل از فناوری مورد استفاده برای تولید آنها تحت آزمایش ایمنی قرار می گیرند.

محصولات مشتق شده از NGT در کجا رشد می کنند؟

در حال حاضر محصولات مشتق شده از NGT در اروپا کشت نمی شوند. امروزه بیش از 90 درصد محصولات تولید شده با NGT در آمریکای شمالی و جنوبی کشت می شود، اما کشورهای در حال توسعه در آفریقا و جنوب آسیا نیز به سرعت این فناوری ها را به کار می گیرند. علاوه بر این، درست در ماه‌های گذشته، دولت‌های کانادا و بریتانیا قوانین جدیدی را تأیید کردند که محصولات «پرورش دقیق» (یعنی NGTs) را از قوانین محدودکننده GMO حذف می‌کند، بنابراین ممکن است بیشتر شاهد تولید NGT باشیم. محصولات مشتق شده در این کشورها در آینده.

چگونه می توانیم محصولات ساخته شده با NGT را برای ترویج محصولات پایدار تنظیم کنیم؟

چندین کشور (از جمله ژاپن، استرالیا، آرژانتین، برزیل، کانادا، هند، کنیا و غیره) اکنون محصولات مشتق شده از NGT را که ممکن است از فرآیندهای معمولی یا طبیعی ایجاد شوند، از مقررات بیوتکنولوژی خود متمایز می کنند.

در سال 2018، دیوان دادگستری اتحادیه اروپا حکم داد که محصولات NGT به عنوان ارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی (GMOs) طبقه بندی می شوند و باید طبق قوانین سختگیرانه GMO اروپا با آنها رفتار شود. از آنجایی که چارچوب نظارتی بسیار زمان بر و هزینه بر است، تنها تعداد کمی از شرکت های بزرگ منابع لازم برای کار بر روی NGT و تایید آنها را دارند. انتظار می‌رود پیشنهاد کمیسیون اروپا در مورد نحوه قانونگذاری محصولات مشتق شده از NGT در ژوئیه ۲۰۲۳ منتشر شود.

محصولات پرورش یافته با NGT همچنین برای رسیدن به اهداف پایداری مانند کاهش آفت کش ها یا کاهش انتشار گازهای گلخانه ای ارزش دارند. به همین دلیل است که محصولات NGT باید مورد به مورد ارزیابی شوند به جای اعمال ممنوعیت قاطع بر روی خود روش. آزمایش ایمنی برای تهدیدات محیطی و مصرف انسانی باید بر اساس ویژگی های محصول نهایی انجام شود تا روش ساخت آن. قابلیت ردیابی و برچسب‌گذاری مناسب در طول زنجیره ارزش محصول و ارتباطات مبتنی بر شواهد از مزایای زیست‌محیطی که NGTها می‌توانند ایجاد کنند نیز برای توانمندسازی انتخاب‌های آگاهانه مصرف‌کننده مهم هستند.