Génszerkesztés: megmenthetné a kukoricatermesztést is?

Az Agroinformnak Dr. Polgári Dávid egyetemi adjunktus, a MATE Növénytermesztési-tudományok Intézete munkatársa és Dr. Kis András, a MATE Genetika és Biotechnológia Intézetének tudományos főmunkatársa részletesen beszéltek arról, hogy mit is jelent a génszerkesztés, miben különbözik a génmódosítástól, miért tart tőle a közvélemény és milyen konkrét eredmények igazolják, hogy a jövő mezőgazdasága aligha képzelhető el e technológiák nélkül.

A fogalmak tisztázása: génmódosítás és génszerkesztés

– A közbeszédben gyakran keverednek a fogalmak, amik sok félreértést szülhetnek – kezdte Dr. Kis András. – A génmódosítás, a genetikailag módosított élőlény (GMO – Genetically Modified Organism) kifejezések klasszikus értelmezésben a transzgenezisre vonatkoztak, vagyis amikor egy adott faj génjét vagy génjeit helyezték át egy másik faj genetikai anyagába. Tehát létezhetnek GM növények, GM állatok, GM gombák, GM mikroorganizmusok. A génszerkesztés ezzel szemben (a növényeket felhozva példaként, mivel mi velük foglalkozunk), csak a növény saját DNS-ében idéz elő olyan irányított változásokat (mutációk), amelyek új tulajdonságokat eredményeznek számára.

Ezek legtöbb esetben a természetben már előforduló mutációk megismétlését jelentik egy adott fajtában vagy vonalban. Többféle génszerkesztési technológia létezik, de mindegyikben közös pont a meghatározott helyen történő DNS-törés előidézése, amelyet a sejt saját mechanizmusa javít ki. Az ilyen „DNS összeragasztás” során azonban sok esetben mutációk keletkeznek, például oda kerül, vagy kiesik egy bázis (a DNS építőköve) ezek gyakran a gén inaktivációját eredményezik és gyakran vezetnek előnyös tulajdonságok kialakulásához. A kevesebb néha több. A természetes mutációk többsége szintén ilyen módon alakul ki, csak egy véletlenszerű DNS-törés következtében.

Dr. Kis András Fotó: MATE

A szakember hozzátette, hogy a génszerkesztésnek vannak kifinomultabb változatai is.

– Ilyenkor a DNS-törés javítását mi magunk irányítjuk: felkínálunk egy DNS-darabot (javító sablon DNS), amelynek alapján a sejt újraépíti az adott szakaszt. Így nemcsak géninaktivációt, hanem akár precízebb módosításokat is létrehozhatunk a vágás helyén, amivel például növelhetjük egy fehérje termelését, ami serkenti a növény szárazságtűrését.

Dr. Polgári Dávid kiegészítette a magyarázatot:

– A jelenlegi európai jogállás szerint a génszerkesztéssel előállított növények a GMO-k családjába és annak szabályozása alá tartoznak. Azonban

a tudományos közösség úgy látja, hogy a génszerkesztett, növények gyakorlatilag megegyeznek a hagyományos nemesítés során létrehozott fajtákkal, hisz maga a szelekciós nemesítés is azon alapszik, hogy kiválogatjuk azokat a természetben véletlenszerűen létrejött mutációkat, amelyek minőségbeli különbséget, termésmennyiség-beli vagy más termesztéstechnológiai előnyt hordoznak.

A végeredmény szempontjából a termék a „hagyományos” eljárással előállítottól megkülönböztethetetlen, azzal lényegileg azonos, pusztán az előállítás módja más, ezért indokolatlan a transzgénikus GM növények szabályozásával azonos szintű szigor.

– Az EU is felismerte az új génszerkesztési eljárások (New Genomic Techniques, NGT) különbözőségét – folytatta Dr. Kis András. – Ezért megkezdte egy új szabályozási rendszer kidolgozását, amelyben két kategóriát határozna meg: az NGT-1-be tartoznának azok a génszerkesztett növények, amelyek természetes mutációval is létrejöhetnek, továbbá azok az ún. ciszgénikus növények, amelyek saját vagy rokon fajból származó gént tartalmaznak, amelyek tehát akár keresztezéssel is előállíthatóak lennének; az NGT-2 a bonyolultabb eljárásokat foglalja magába, amelyek hagyományos úton nem előállítható végterméket eredményeznek, így ezek létrejötte a természetben valószínűtlen.

Például amikor saját fajból izolált különféle génszakaszokat kombinálnak össze (intragénikus), vagy ha a gén más fajból származik (transzgénikus). Az NGT-1-es növények a hagyományos fajtákkal együtt termeszthetőek lennének, de folyamatos nyomon követést és címkézést írnának elő a vetőmagelőállítástól a felhasználásig. Az NGT-2-es növényekre pedig a hatályos GMO-szabályozások maradnának érvényben, bizonyos esetekben azonban enyhítéseket adnának, ha a létrehozott új tulajdonság a fenntartható mezőgazdaságot segíti elő (pl. hő-, szárazságtűrés stb.).

Miért alakultak ki aggályok a GMO-kkal szemben?

– A társadalmi elutasítottság a GMO-kkal szemben véleményem szerint inkább emocionális alapokon nyugszik, mintsem tudományos eredetű. Hiszen

tudományos szempontból nincs bizonyíték arra, hogy azok károsak lennének az emberre, az állatokra vagy a környezetre nézve

és ha van is néhány kivételes ellenpélda, az nem jelentheti azt, hogy minden ilyen módon előállított növényt kizárjunk a termesztésből – hangsúlyozta Dr. Polgári Dávid.

– Ahány GM-növény, annyiféle stratégia létezik, nem helyes egy kalap alá venni az egyes módosításokat, mindegyiket külön-külön kell megvizsgálni és szabályozni. A kutatók abban egyetértenek, hogy ezt meg is kell tenni. Az Európai Élelmiszerbiztonsági Hatóság minden termesztésre és/vagy fogyasztásra engedélyezett fajtát alaposan megvizsgál, allergológiai, toxikológiai és környezeti szempontból, ugyanakkor még pozitív elbírálás esetén is az EU olyan termesztési és nyomon követési szankciókat állít fel, amelyek szinte ellehetetlenítik az adott fajta gazdaságos termesztését – tette hozzá Dr. Kis András.

Ennek ellenére a közvéleményben erős a bizalmatlanság.

Dr. Kis András szerint ez a jelenség visszavezethető arra, amikor Európában a ’90-es években, megjelentek az első GM-növények, és kialakult egy társadalmi vita, ami általában nem tényeken alapult. Az emberek bizonytalanok voltak velük szemben: „Egy idegen gént építenek a növénybe”. Egy kívülálló, nem szakember számára ezt nehéz volt feldolgozni.

Talán olyan volt ez akkor, mint most a mesterséges intelligencia elterjedése, ami szintén társadalmi vitákat vált ki, bár ez utóbbira nem vonatkoznak olyan szigorú szabályozások, mint a GMO-kra. Ezért ismételten hangsúlyozni kell, hogy a génszerkesztett növények nem igénylik idegen gén beépítését. A génszerkesztés a természetben zajló mutációs eseményeket irányítottan leképezve hoz létre olyan fajtákat, amelyek segítséget nyújthatnak a klímaváltozás vagy a népesség-növekedés okozta élelmezési problémák megoldásában.

Dr. Polgári Dávid Fotó: MATE

A szakemberek több példát is hoztak arra, hogy a génszerkesztés már eddig is kézzelfogható eredményeket adott.

– Búzában sikerült lisztharmat-, fuzárium- és vírusrezisztenciát kialakítani, és több példa van a termés mennyiségének közvetlen fokozására is – sorolta Dr. Polgári Dávid.

– Kutatócsoportunk is létrehozott egy genomszerkesztett árpanövényt, amely nagyobb szemterméssel és magasabb fehérjetartalommal rendelkezik – tette hozzá Dr. Kis András.

Dr. Polgári Dávid kiemelte:

– Nemcsak a kórokozókkal szembeni jobb ellenállóság a fontos, amely jelentősen csökkenthetné a vegyszerhasználatot, hanem a jobb vízgazdálkodású és az aszálynak jobban ellenálló fajtaváltozatok jelentősen enyhítenék a magyar mezőgazdaság éghajlatváltozásnak való kitettségét.

– Kukoricában például egyetlen gén kiütésével jelentősen nőtt a növény szárazságtűrése. Rizsben a fotoszintézis hatékonyságát javítva jobb vízhasznosítást és szárazságtűrést, valamint magasabb terméshozamot értek el. Ezek az eredmények azt mutatják, hogy a génszerkesztés képes választ adni a klímaválság miatt egyre súlyosbodó problémákra – tette hozzá Dr. Kis András.

Mindketten hangsúlyozták: a technológia nemcsak a gazdáknak hozhat előnyt, hanem a fogyasztóknak is.

– Vannak példák arra, hogy a génszerkesztés közvetlenül az élelmiszer minőségét javítja – mondta Dr. Polgári Dávid. – Angliában például olyan búzát hoztak létre, amely lisztjének sütése közben kevesebb akrilamid keletkezik, ami rákkeltő vegyület.

– Emellett van már olyan búzaváltozat, amely csökkentett gliadin-tartalommal rendelkezik, ami a gluténérzékenyek számára nyújthat alternatívát. Kifejlesztettek magas amiláztartalmú búzát is, ami alacsonyabb glikémiás indexének köszönhetően, a cukorbetegek étrendjében jelenthet előnyt – egészítette ki Dr. Kis András.

A MATE Genetika és Biotechnológia Intézetének kutatócsoportja is létrehozott egy genomszerkesztett árpanövényt, amely nagyobb szemterméssel és magasabb fehérjetartalommal rendelkezik Fotó: MATE

Hol tart a világ?

Dr. Kis András szerint a világ más részein jóval előrébb járnak az engedélyezésben és az elfogadásban.

– Az Egyesült Államokban, Kanadában, Ausztráliában és több ázsiai országban számos génszerkesztett növényt termesztenek. Európa viszont továbbra is nagyon óvatos, sokszor indokolatlanul szigorú feltételeket szab ezen növények termesztésére vagy forgalmazására, de a változás szelét már mi is érezzük, és reménykedünk benne, hogy hamarosan itt is rugalmasabb szabályozások lépnek érvénybe.

Dr. Polgári Dávid úgy látja, hogy a helyzet nem tartható fenn a végtelenségig.

– A megnövekedett kártevőnyomás, a szárazság és a terméskiesések rákényszerítik a döntéshozókat, hogy nyitottabban álljanak a technológiához. Ha nem lépünk időben, az európai mezőgazdaság lemarad, és kiszolgáltatottabbá válik az importnak.

A jövő kulcsa: irányított és átlátható felhasználás

A szakértők egyetértettek abban, hogy a génszerkesztés nem csodaszer, de nélkülözhetetlen eszköz a fenntartható mezőgazdaságban.

– Ha a mutáció irányítottan jön létre, és pontosan tudjuk, hogy mi változott meg a növényben, akkor nincs értelme különbséget tenni a természetes és a laboratóriumban létrejött változatok között – fogalmazott Dr. Kis András.

– A lényeg az átláthatóság és a szabályozott bevezetés – tette hozzá Dr. Polgári Dávid. – Minden új fajtát vizsgálni kell, de ha ezek megfelelnek az élelmiszerbiztonsági követelményeknek, akkor a társadalomnak is el kell fogadnia azokat. A magyar mezőgazdaság jövője nagymértékben azon múlik, hogy képesek leszünk-e élni ezzel a lehetőséggel.

Indexkép: Pixabay