Blaski i cienie nowego GMO. Kompendium wiedzy

Nasz ostatni artykuł poświęcony nowemu GMO oraz decyzjom Unii Europejskiej w tej kwestii wywołał wiele emocji, którym jednocześnie towarzyszyły liczne pytania i wątpliwości. W związku z tym otrzymaliśmy prośby o uporządkowanie informacji publikowanych w naszych dotychczasowych artykułach, zebranie ich w całość i przygotowanie obiektywnego kompendium wiedzy zarówno na temat „nowego GMO” jak i związanej z nimi metody CRISPR. Proszę bardzo, kto pyta nie błądzi. Zapraszamy na FAQ dotyczący nowego GMO.

Czym jest nowe GMO?

Nowe GMO to potoczna nazwa nowych technik modyfikacji genetycznych, które przede wszystkim swoje zastosowanie znajdą w środowisku, rolnictwie, a także ewentualnie przy eliminacji gatunków inwazyjnych np. szkodników i chwastów. To co różni nowe GMO od tych tradycyjnych to innowacyjne metody modyfikacji i dużo prostszy sposób ich osiągania, a także póki co praktyczny brak możliwości ich identyfikacji. Oznacza to, że mimo iż organizm został zmodyfikowany, nie istnieje jeszcze opracowany sposób rozpoznania tego.

Czy nowe GMO i metoda CRISPR/CAS to to samo?

Niezupełnie. Sam CRISPR to mechanizm obrony odpornościowej mikroorganizmów (najczęściej jednokomórkowych) np. bakterii[1]. Metoda CRISPR w rzeczywistości powstała na podstawie tego mechanizmu obrony. Metoda CRISPR może być wykorzystywana w wielu obszarach życia człowieka: zarówno w modyfikacjach genetycznych w rolnictwie (czyli nowym GMO) jak i w medycynie np. w walce z nowotworami lub wrodzoną ślepotą. Jest to w takim razie także terapia genowa[2][3][4]. Aby łatwiej zrozumieć metodę CRISPR/Cas można przyjąć, że jest ona swoistymi „nożyczkami genowymi”.

Nowe GMO to zbiór różnych metod modyfikacji genetycznych, które mają być wykorzystywane w rolnictwie w tworzeniu odmian modyfikowanych genetycznie lub w walce ze szkodnikami. Do tych metod należą m.in. nukleaza palca cynkowego, TALEN oraz właśnie CRISPR/Cas. W dwa pierwsze nie będziemy się zagłębiać, by nie rozdrabniać się w temacie i niepotrzebnie rozszerzać temat. Dość powiedzieć, że CRISPR/Cas jest metodą najłatwiejszą i najskuteczniejszą spośród tych trzech.

Czym są tzw. napędy genowe?

To konkretny sposób modyfikacji genetycznych z wykorzystaniem metody CRISPR/Cas. Polega na edycji niepożądanego genomu osobnika. Napędy genowe co do zasady mają eliminować gatunki lub całe populacje organizmów lub modyfikować je w taki sposób by usunąć cechy organizmu, które naszym zdaniem są niepożądane.

Jakie konkretne zastosowanie mogą mieć napędy genowe?

Napędy genowe mają przede wszystkim mieć zastosowanie w przypadku tych zwierząt i roślin, które mogą zagrażać życiu lub zdrowiu człowieka lub w zdecydowany sposób utrudniają efektywne rolnictwo. Jednym z konkretnych przykładów wykorzystania napędów genowych są komary przenoszące malarię. Teoretycznie dzięki napędom genowym, człowiek będzie zdolny wytępić gatunek komara odpowiadający za przenoszenie tej choroby lub spowodować, że przestanie ją przenosić.

Skoro napędy genowe mogą ratować ludzi, to dlaczego są kontrowersyjne?

W przypadku napędów genowych kontrowersji jest wiele i mają one podłoże zarówno etyczne, środowiskowe jak  związane z bezpieczeństwem człowieka, a nawet nowymi rodzajami broni biologicznych.

1. Napędy genowe nie mają za zadanie tworzyć życia, naprawiać ani leczyć. Ich celem jest eksterminacja.
2. Ciężko przewidzieć skutki eksterminacji jednego gatunku na cały ekosystem. Jak stwierdziła Jennifer Doudna – laureatka Nagrody Nobla w dziedzinie chemii za wynalezienie metody CRISPR/Cas, ludzkość nie posiada wystarczającej wiedzy na temat zasad rozprzestrzenia się takich organizmów, możliwości wymknięcia się ich spod kontroli oraz nie jest w stanie przewidzieć dokładnych skutków zależności pomiędzy gatunkami. Nie można na przykład przewidzieć skutków wyginięcia populacji owadów, które dostarczały niezbędnego pożywienia nietoperzom. Ponadto jak stwierdziła laureatka Nagrody Nobla, odwrócenie skutków tak poważnego błędu może być niezwykle czasochłonne i kosztowne, a być może będzie nawet niewykonalne.[5]
3. Zgodnie z europejską ekspertyzą przygotowaną na potrzeby rezolucji Parlamentu Europejskiego w sprawie „unijnej strategii na rzecz bioróżnorodności 2030 – przywracanie przyrody do naszego życia”, organizmy z napędem genowym mogą w przyszłości same stać się gatunkami inwazyjnymi, a więc likwidując jeden problem, utworzymy kolejny, być może jeszcze cięższy do zwalczenia.[6]
4. Eksperci ds. bezpieczeństwa i upatrują w napędach genowych nowego rodzaju broni biologicznej i ryzyka dla pokoju. Na ten temat odbywa się intensywna dyskusja między innymi w ramach Organizacji Narodów Zjednoczonych (ONZ). Należy pamiętać, że napędy genowe można zastosować nie tylko do gatunków inwazyjnych, ale także tych które są kluczowe dla nas wszystkich. Przykładem mogłyby być pszczoły, które agresor mógłby zmodyfikować pozbawiając je możliwości rozmnażania i w konsekwencji zaburzyć cały ekosystem przeciwnika (w tym doprowadzić do wyniszczenia rolnictwa, a więc i gospodarki).
5. Modyfikacje z wykorzystaniem napędów genowych, które możliwe są dzięki CRISPR/Cas, podobnie jak ta metoda są relatywnie proste i tanie. Oznacza to, że technologia ta może w łatwy sposób dostać się w niepowołane ręce np. grup terrorystycznych. Co prawda takich modyfikacji nie dokona każdy w przysłowiowym garażu, ale dysponując wiedzą z zakresu biotechnologii, narzędziami oraz pewnymi funduszami możliwa jest eliminacja całych gatunków i populacji. Tym samym napędy genowe mogą szybko stać się swoistą „bombą atomową dla ubogich”. Technika ta może być tańsza w produkcji i zdecydowanie łatwiejsza do użycia, zwłaszcza jeśli nie posiada się poparcia władz.

Czy napędy genowe są przebadane i czy były prowadzone już eksperymenty w środowisku naturalnym?

Napędy genowe badane są już od wielu lat, choć nie przebija się to szerzej do opinii publicznej. Prowadzone były już badania laboratoryjne, a także te w środowisku naturalnym. Eksperyment z uwolnieniem organizmów z napędem genowym przeprowadzony był m.in. w Brazylii, Malezji, na Kajmanach, a ostatnio przeprowadzany jest także na Florydzie.

Jaki był efekt badań terenowych?

Na to pytanie trudno odpowiedzieć jednoznacznie. Za przykład weźmy wspomnianą Brazylię. Celem tego eksperymentu było wypuszczenie do środowiska komarów z napędem genowym i pozbycie się problemu żółtej febry. Modyfikacja w tym przypadku miała dotyczyć samców i miała polegać na tym, że w momencie krzyżowania się z samicami obecnymi w środowisku naturalnym, ich potomstwo nie osiągnie wieku dojrzałego, a więc nie będzie zdolne do dalszego rozmnażania. Tym samym w perspektywie czasu gatunek miał wyginąć.

Z jednej strony eksperyment zakończył się powodzeniem, bo zmniejszono populację tego komara o blisko 90%, ale z drugiej strony okazało się, że gatunek znalazł sposób na obejście tej modyfikacji i uodpornił się na nią. [7]

Naukowcy komentujący to zdarzenie przyznali uczciwie, że należało przewidzieć taki rozwój sytuacji i jest to prawdopodobny rezultat jeśli chodzi o większość gatunków. Podobne efekty dało się zaobserwować także w warunkach laboratoryjnych. Eksperci zgodnie stwierdzili, że takie mutacje są niemal nieuniknione i każdy gatunek będzie walczył o przetrwanie.[8]  Zatem udało się wyeliminować większość osobników, ale należy przypuszczać, że populacja i tak się odbuduje, a kolejne modyfikacje mogą nie przynieść już wymiernych rezultatów. Co więcej cały gatunek może stać się wyjątkowo odporny, a jego zwalczanie będzie jeszcze trudniejsze niż do tej pory.

Czy sama metoda CRISPR/Cas jest tak samo kontrowersyjna jak napędy genowe?

Kontrowersyjność metody CRISPR/Cas polega przede wszystkim na wątpliwościach etycznych, a także na przekroczeniu pewnej granicy przez ludzkość i pójście drogą, z której już prawdopodobnie nie będzie powrotu. Z jednej strony CRISPR/Cas może stać się remedium na wiele współczesnych problemów. Do nich zaliczyć należy między innymi nowotwory, które zabijają rocznie więcej ludzi niż wojny, przestępstwa, wypadki, a nawet używki (które jednak czasami są przyczyną nowotworów) razem wzięte. To prawdziwa plaga ludzkości. CRISPR to także szansa dla osób dotkniętych chorobami genetycznymi, które od najmłodszych lat borykają się z ciężkim brzemieniem i pośrednio są wykluczone ze społeczeństwa.  To uwolnienie milionów ludzi od cierpienia fizycznego i psychicznego.

Niestety CRISPR może mieć także ciemną stronę i szybko stać się przyczyną jeszcze większych nierówności społecznych. Deregulacja tej metody (czyli to czego większość zwolenników oczekuje) może spowodować, że ludzie bogaci będą nadużywać tej metody.

W jaki sposób? Na przykład zlecając naukowcom tworzenie bardziej zdolnego potomstwa lub „zamawiając” określone cechy dziecka (np. urodę, umiejętności sportowe). Tym samym przeciętny obywatel już nie tylko będzie na przegranej pozycji z racji mniejszych zasobów finansowych, ale także niejako „z natury” będzie pozbawiony jakichkolwiek szans. Wyobraźmy sobie sytuację, w której najbogatsi tworzą klasę geniuszy albo „supersportowców”. Można zapomnieć o historiach takich legend jak Ronaldinho, który mimo iż był ubogi i wychowywał się w brazylijskiej faveli, osiągnął szczyt. Najbogatsi będą mogli tworzyć ludzi niemal perfekcyjnych. A co z pozostałymi?

Podobne kontrowersje mogą dotyczyć klonowania. Jeśli metoda CRISPR nie będzie nadzorowana i wykorzystywana jedynie do wyjątkowych sytuacji, szybko może pojawić się usługa klonowania ukochanego zwierzątka, a nawet członka rodziny. Do tej pory życie i śmierć  są elementami ludzkiego życia. Teraz może się to zmienić. Oczywiście dla najbogatszych.

Wątpliwości budzi również fakt, że takie rozwiązania mogą być łatwo dostępne dla ludzi, którzy nie mają dobrych intencji. Tworzenie modyfikowanych żołnierzy, czy szwadronów psychopatów przestanie być tematem rodem z science fiction, a stanie się faktem. W krajach, gdzie zasady etyczne zawsze przegrywają z chęcią dominacji jest to szczególny problem.

O co chodzi tak naprawdę w dyskusji o nowych GMO i CRISPR?

Choć większość uważa, że dyskusja toczy się przede wszystkim w obrębie tego czy dopuścić, czy zakazać nowych GMO, tak naprawdę sprawa ma więcej kolorów niż czarny i biały. Przede wszystkim debata pomiędzy zwolennikami a sceptykami dotyczy wymiaru prawnego i etycznego, oraz wymiaru w jakim powinny być prowadzone badania nad nowymi GMO, czy CRISPR. Osoby związane z korporacjami odpowiedzialnymi za nowe metody edycji genów, a także część naukowców opowiadają się za deregulacją badań oraz wyłączeniem ich z zasad, jakie obowiązują w stosunku do klasycznych metod modyfikacji. Argumentem za takim rozwiązaniem mają być różnice pomiędzy starymi a nowymi metodami modyfikacji.

Z drugiej strony są osoby, które nie chcą całkowitego zakazu badań nad nowymi metodami, ale domagają się moratorium na tworzenie organizmów modyfikowanych genetycznie nowymi metodami do czasu, kiedy technologia ta nie zostanie całkowicie przebadana, a także chcą, by nowe GMO było tak samo klasyfikowane jak tradycyjne GMO i podlegało takim samym regulacjom. Uważają oni, że bez względu na drobne różnice pomiędzy metodami modyfikacji, to jednak wciąż modyfikacje.[9]

Jaki jest obecnie status nowego GMO w Unii Europejskiej?

Wbrew dążeniom branży działającej w obszarze nowego GMO, 25 lutego 2018 roku Trybunał Sprawiedliwości Unii Europejskiej stwierdził, że nowe metody modyfikacji genetycznej to wciąż GMO i uznał, że powinny one podlegać takim samym regulacjom jak tradycyjne organizmy modyfikowane genetycznie. Tym samym przyznał rację zwolennikom uznania nowych metod modyfikacji jako GMO.

Zwolennikami nowych GMO są ludzie wykształceni: naukowcy i eksperci. Przeciwnikami zaś są ludzi bez wiedzy na ten temat i tzw. płaskoziemcy.

Taką narrację starają się wprowadzić korporacje odpowiedzialne za prace nad nowym GMO oraz naukowcy, którzy opowiadają się jednoznacznie po stronie deregulacji nowych metod modyfikacji genetycznych.

Jak się jednak okazuje, nie jest to prawda. W rzeczywistości po stronie sceptyków znajduje się wielu naukowców, w tym biotechnologów, biologów, lekarzy weterynarii i techników rolnictwa, którzy w sposób konstruktywny poddają krytyce swobodne uwalnianie nowych GMO do środowiska.

Nazwisk można by wymienić wiele. Jednym z umiarkowanych sceptyków i jednocześnie zwolenników kontroli nowego GMO jest dr. Jonathan Latham – biolog i teoretyk biopolityki z Bioscience Resource Project. O ryzykach związanych z nowym GMO pisze także w publikacjach naukowych Katharina Kawall – biolog molekularny z Zakładu Inżynierii Genetycznej i Środowiska w Monachium (Fachstelle Gentechnik und Umwelt). Publikacje na temat ryzyka związanego z modyfikacjami genetycznymi przygotowywała również z innymi naukowcami. Także Michael Eckerstorfer i Andreas Heissenberger – biolodzy molekularni z Federalnej Agencji Środowiska Austrii prowadzili już wykłady, poddając krytyce metody modyfikacji genetycznych.

Z kolei Natalie Kofler z Harvard Medical School kilkukrotnie podkreślała, że w kontekście napędów genowych można dostrzec wiele szans ale i zagrożeń. Opowiada się przede wszystkim za pogłębioną analizą i debatą publiczną, oraz za tym, że każda ze stron powinna mieć szanse do swobodnej wypowiedzi. Obszerny krytyczny raport wobec napędów genowych opublikował zespół ekspertów Critical Scientists Switzerland. Dokument ma ponad 300 stron.

Jak widać nieprawdą jest, że po stronie zwolenników mamy jedynie ekspertów i autorytety, zaś po drugiej stronie ludzi bez wiedzy technicznej, tytułów i dorobku naukowego.

Powyżej przedstawiliśmy pytania, wątpliwości oraz stwierdzenia, które do tej pory do nas trafiały, a które zadawaliście i formułowaliście różnymi kanałami komunikacji. Jest nam bardzo miło, że ten temat jest dla Was ważny i zachęcamy do dalszego poszukiwania odpowiedzi w tej sprawie. Uważamy, że kto pyta nie błądzi. Mamy jednocześnie nadzieję, że udało nam się odpowiedzieć na pytania tak prosto jak było to możliwe.  Spojrzeliśmy na te zagadnienia okiem osoby, która na co dzień nie jest związana z biologią i biotechnologią, ale jednocześnie sama  stara się zgłębiać temat nowego GMO.  Sprawa jest ważna i naszym zdaniem chociaż nie należy  z góry przekreślać szans wynikających z nowych technologii, to jednocześnie należy być ostrożnym i krytycznym. Ponieważ jesteśmy jedną z pierwszych organizacji obywatelskich, które podjęły ten temat w naszym kraju, z pewnością będziemy kontynuować naszą pracę i informować Was na bieżąco o tym, co dzieje się w świecie nowego GMO.

Materiały dodatkowe w języku angielskim:
Raport Critical Scientists Switzerland na temat napędów genowych,
Film Zakładu Inżynierii Genetycznej na temat ryzyka CRISPR w uprawach,
Rozszerzenie oceny ryzyka związanego z GMO w UE na technologie edycji genomu w rolnictwie.

---

[1] https://pl.wikipedia.org/wiki/CRISPR

[2] https://pl.wikipedia.org/wiki/Metoda_CRISPR/Cas

[3] https://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C83065%2Cpowstala-nowa-wersja-techniki-edytowania-genomu-crispr.html

[4] https://biotechnologia.pl/biotechnologia/po-raz-pierwszy-w-historii-zastosowano-crispr-wewnatrz-ciala-ludzkiego,19445

[5] https://www.mckinsey.com/industries/pharmaceuticals-and-medical-products/our-insights/programming-life-an-interview-with-jennifer-doudna#

[6] https://www.europarl.europa.eu/doceo/document/TA-9-2021-0277_PL.html

[7] https://www.dw.com/en/genetically-modified-mosquitoes-breed-in-brazil/a-50414340

[8] https://www.nature.com/articles/542015a

[9] https://www.newhope.com/food-and-beverage/gmo-20-rise-never-seen-genetically-modified-organisms-crispr