مهر   |  علمی  |  

فناوری کریسپر جایگزین تراریخته خواهدشد؟/پایانی بر یک مناقشه قدیمی

به گزارش خبرنگار مهر، در بخش نخست گفتگو با مجتبی پویان مهر، دانش آموخته بیوتکنولوژی و کارشناس سیاست‌گذاری اقتصادی که دیروز منتشر شد، سیر تطور انواع روش­های اصلاح مولکولی موجودات زنده مرور گردید و آخرین فناوری حال حاضر در عرصه مهندسی ژنتیک تشریح شد ؛ در بخش دوم و پایانی این گفتگو که در ادامه می خوانید، به سیاست­های اعمالی کشورهای اروپایی و امریکا در قبال تولید و تجارت محصولات…

فناوری کریسپر جایگزین تراریخته خواهدشد؟/پایانی بر یک مناقشه قدیمی

به گزارش خبرنگار مهر، در بخش نخست گفتگو با مجتبی پویان مهر، دانش آموخته بیوتکنولوژی و کارشناس سیاست‌گذاری اقتصادی که دیروز منتشر شد، سیر تطور انواع روش­های اصلاح مولکولی موجودات زنده مرور گردید و آخرین فناوری حال حاضر در عرصه مهندسی ژنتیک تشریح شد ؛ در بخش دوم و پایانی این گفتگو که در ادامه می خوانید، به سیاست­های اعمالی کشورهای اروپایی و امریکا در قبال تولید و تجارت محصولات غذایی حاصل از کریسپر و امکان جایگزینی فناوری کریسپر با تراریخته در کشورمان پرداخته ایم. بخش اول گفتگو را اینجا می توانید بخوانید. 

 تابه‌حال محصولات حاصل از کریسپر تجاری‌سازی شده‌اند و یا در مرحله تحقیق هستند؟

بله. طبق مستندات مکتوب وزارت کشاورزی ایالت متحده (USDA)، دولت آمریکا تا سپتامبر سال 2017، مجوزهای آزادسازی متعددی برای انواع مختلف محصولات ویرایش ژنی شده را صادر کرده است. برخی از معروف‌ترین محصولات کریسپری که هم‌اکنون در بازار آمریکا یافت می‌شوند عبارت‌اند از: قارچ خوراکی مقاوم به قهوه‌ای شدن (با نام تجاری Agicus Bisporus)، سیب‌زمینی مقاوم به قهوه‌ای شدن (با نام تجاری Simplot)، کلزای روغنی با عملکرد بالا ( با نام تجاری ™SU Canola)، کتان حاوی روغن مفید (با نام تجاری Camelina sativa)، ذرت حاوی آمیلوپکتین بالا (DuPont Pioneer’s high amylopectin corn).

محصولات حاصل از کریسپر در آمریکا، تحت قوانین محصولات تراریخته قرار می‌گیرند؟

 خیر. در حال حاضر در کشور آمریکا محصولات حاصل از کریسپر با عنوان «غیرتراریخته» یا «Non-GMO» مجوز کشت و مصرف گرفته و در بازار یافت می‌­شوند. چراکه همانطور که پیشتر عرض کردم اساساً شیوه تولید این محصولات متفاوت از محصولات تراریخته است. بنده تصویر برخی گزارشات USDA امریکا را در اختیارتان می‌­گذارم که صریحاً اشاره می‌کنند: محصولات حاصل از کریسپر مشمول قوانین تراریخته این کشور نیستند و این تولیدات را نظیر محصولات حاصل از اصلاح سنتی (کلاسیک) معرفی می‌کنند (شکل زیر).

مواضع کشورهای اروپایی نسبت به این فناوری چیست؟ اشاره کردید که کشورهای اروپایی پس از چین و آمریکا بیشترین مطالعات را بر روی این تکنیک داشته‌اند؛ این کشورها در مرحله تحقیقات باقی‌ مانده‌اند یا به مرز تولید و  تجاری‌سازی هم رسیده‌اند؟

همان‌طور که می‌دانید مقامات کشورهای اروپایی حساسیت‌هایی نسبت به کشت محصولات تراریخته داشته‌ و دارند و تا جایی که می‌دانم تا سال 2016 به‌غیراز چهار کشور اسپانیا، پرتغال، اسلواکی و جمهوری چک که اقدام به کشت ذرت تراریخته کرده‌اند، باقی کشورها اجازه کشت و تجاری‌سازی این نوع محصولات را نداده‌اند. در مورد محصولات حاصل از کریسپر هم گرچه تا حال اتفاق‌نظری بین کشورهای اروپایی وجود نداشته است، ولی شواهد نشان می‌دهد برخی کشورهای اروپایی این فناوری را پذیرفته‌اند و تا مرحله تجاری‌سازی هم پیش رفته‌اند. بنا به بررسی‌هایی که انجام شد، کمیسیون اروپا در پاسخ به‌مواجهه این اتحادیه با محصولات حاصل از کریسپر، اعلام کرده بود که موضع رسمی کل اتحادیه اروپا در مورد محصولات حاصل از ویرایش ژنی را در اواخر سال 2018 اعلام خواهد کرد. اخیراً هم بنا بر اخباری که در رسانه‌های وابسته به اتحادیه اروپا منعکس می‌شود ظاهراً حکم اتحادیه اروپا در مورد محصولات حاصل از کریسپر همان حکم مربوط به محصولات تراریخته خواهد بود. (Wired.com).

اما برخی کشورهای اروپایی نظیر فرانسه، فنلاند و سوئد منتظر اعلام حکم اتحادیه اروپا نمانده‌اند و شواهد حاکی از آن است که این کشورها فناوری کریسپر در کشاورزی را پذیرفته­‌اند و هم‌­اکنون تعدادی محصول غذایی ویرایش ژنی شده نظیر ذرت ODM در فرانسه، کاهوی کریسپری در فنلاند و برخی محصولات دیگر در سوئد تولید و تجاری­‌سازی شده‌­اند. در کشور آلمان نیز آژانس‌های نظارت بر مواد غذایی، بین محصولات GMO و ویرایش شده با CRISPR- Cas9 تفاوت قائل شده‌اند. این نشانه‌ها حاکی از آن است که احتمالاً به زودی محصولات تولید شده توسط کریسپر نسبت به هر نوع خوراکی یا داروی مهندسی ژنی شده­ دیگری در جهان فراوان‌تر شوند.

در دنیا تابه‌حال چه محصولات پرمصرفی با فناوری کریسپر تولید شده‌اند؟

 برنج یکی از پرکاربردترین غلات در جهان است که توسط کریسپر ویرایش شده است. این محصول اصلی­‌ترین منبع انرژی بسیاری از مردمان قاره آسیا است. تا اواخر سال 2017 حدود 80 مقاله برای استفاده از کریسپر برای برنج در مجلات معتبر بین­‌المللی گزارش ‌شده است. بنابر این گزاشات، تکنیک کریسپر در برنج می‌تواند جهش‌هایی را در جایگاه هدف با کارایی 100درصد ایجاد کند.

در مورد صفات کیفی مهمی که به دنبال افزودن در ژنوم این گیاه با استفاده از کریسپر هستند نیز چندین گزارش را مطالعه کرده‌­ام. برای مثال بیماری بلاست یکی از مخرب‌ترین بیماری‌های برنج در سطح جهان است که دانشمندان سعی می­‌کنند به واسطه فناوری‌های مهندسی ژنتیک بر این بیماری فائق آیند. در همین راستا به‌تازگی یک لاین ویرایش شده برنج مقاوم به بلاست که در آن ژن­های القا کننده مقاومت به این بیماری (C-ERF922 و OsERF92) توسط کریسپر مهندسی‌شده و درنتیجه موجب بهبود مقاومت به بیماری بلاست شده تولید گردیده است(Zhang et al. 2013; Li et al. 2016, Wang et al. 2016). همچنین دانشمندان یک نوع برنج مقاوم به علف‌کش را نیز توسط کریسپر تولید کرده‌اند (Sun et al. 2016).

از دیگر صفات کیفی که احتمال می رود در آینده ای نزدیک توسط دانشمندان با روش کریسپر در محصول برنج ایجاد شود، افزودن ویتامین A به این محصول پر مصرف است. یعنی تولید برنجی که دارای ژن‌های لازم برای تولید ویتامین A در بخش خوراکی است؛ چیزی که به‌طور طبیعی در گیاهان برنج رخ نمی‌دهد. این دغدغه از سال ها پیش در بین بیوتکنولوژیست های گیاهی وجود داشته است. چراکه سالانه حدود نیم میلیون کودک در کشورهای درحال‌توسعه به دلیل کمبود ویتامین A نابینا می‌شوند. البته برنج غنی از ویتامین A با نام تجاری برنج طلایی یا Golden Rice (این نام به دلیل داشتن رنگ زرد آن در مقایسه با برنج سفید است) قبلا توسط تکنیک تراریخته تولید شده است؛ اما فعالان ضد محصولات تراریخته با تجاری­‌سازی این محصول مبارزه کرده و مانع از تولید انبوه این برنج شده‌اند. با استفاده از کریسپر به‌احتمال قوی دانشمندان تنها با تغییر ژن‌هایی که به‌خودیِ‌خود درون برنج فعال هستند، بدون افزودن ژن خارجی به همین نتیجه خواهند رسید که این امر می­‌تواند حساسیت­ها و جنجال­های جنبش­های ضد محصولات تراریخته را نیز کاهش دهد.

اما دانشمندانی که روی کریسپر برنج کار می‌­کنند در مرحله مهندسی ژن­‌های دخیل در صفات کیفی متوقف نشده­‌اند و به حوزه مهندسی ژن­‌های مسئول صفات کمّی نظیر عملکرد نیز ورود پیدا کرده­‌اند. تولید بذور هیبرید یکی از مؤثرترین راه‌های افزایش عملکرد در برنج است. محققان اولین بار از روش Homology-Mediated End Joining ) HMEJ)  به کاربرد کریسپر در برنج رسیدند. برای تولید بذور هیبرید برنج لاین­‌های عقیم حساس به دما و حساس به نور برای سرعت بخشیدن به خالص‌سازی و تولید هتروزیس ایجاد شده‌اند (Yao et al. 2017; Zhang et al. 2013). طی سال‌های اخیر، نوکلئاز SSN یا Sequence-Specific Nucleases یکی از قوی‌ترین ابزارها برای ویرایش هدفمند ژن‌ها در گیاهان شناخته شده است و تکنیک کریسپر بهترین روش استفاده از این ابزار را در اختیار دانشمندان گذاشته است.

اخیراً تیمی از دانشگاه  Purdueایالت متحده؛ به رهبری آقای Jian-Kang Zhu، با ویرایش هم‌زمان 13 ژن دخیل در عملکرد گیاه برنج، موفق به افزایش عملکرد این محصول تا 31 درصد شده‌اند که این دستاورد با تکنیک‌های قبلی مهندسی ژنتیک تقریباً غیرممکن بود.

در مورد گندم چطور؟ 

برخلاف محصول برنج اما مهندسی ژنتیک و کریسپر در گندم دارای محدودیت‌هایی است. موفقیت جهش‌زایی در گندم در محدوده یک تا 7.5 درصد است و تا اواخر سال 2017 فقط 10 مقاله در مورد ویرایش ژنی گندم در ژورنال‌­های معتبر بین المللی منتشر شده است. از جمله محدودیت­های مهندسی ژنتیک گندم نسبت به برنج، توانایی پایین باززایی این گیاه است. به‌­طوری­که در گندم نمی‌توان گیاهان را از پروتوپلاست ویرایش ژنی شده باز زایی کرد. علاوه بر این، ژنوم گندم پیچیدگی‌­های زیادی دارد و کشت بافت این گیاه فرایند زمان‌بری است که می‌تواند دانشمندان را در هزارتوی ویرایش ژنومی این محصول قرار دهد.

بااین‌حال نخستین گندم ویرایش شده توسط کریسپر در سال 2014 توسط دانشمندان «آکادمی علوم چین» معرفی شده است. موفقیت ویرایش ژنومی گندم در این گزارش حدود 5 درصد عنوان شد. البته همین گروه تحقیقاتی موفق شدند گندم‌های غیر تراریخته­‌ای (Non-GMO) را توسط کریسپر تولید کنند. این تحقیق منجر به تولید گیاهان ویرایش شده غیر تراریخته در نسل اول (T0) شد و برای این کار دانشمندان باید گیاهان باززایی شده بسیار زیادی را ژنوتایپینگ می‌کردند تا موتانت­‌های موردنظر را پیدا کنند.

این موضوع نیز در مورد محصول گندم باید اشاره شود که روش­های جهش‌زایی سنتی همچون روش TILLING )Targeting Induced Local Lesions in Genomes) هنوز بسیار جذاب بوده و محققان و اصلاح گران برای اصلاح گندم از آن استفاده می‌کنند. زیرا موقعیت تنظیمی به آن‌ها اجازه می‌دهد تا گیاهان جهش‌یافته را کشت کرده و تجاری‌سازی کنند. اما به طور کلی باید گفت ازآنجایی‌که گندم نسبت به جهش‌زایی بسیار مقاوم است ( دلیل این امر هگزاپلوئید بودن گندم است) و فراوانی ژنی زیادی در این گیاه مشاهده می‌شود، رغبت اصلاحگران برای استفاده از روش‌های اصلاح کلاسیک و سنتی همچنان زیاد است (Global-engage.com).

با فراگیر شدن فناوری به‌روزی مثل کریسپر در دنیا، بهتر نیست کشور ما هم که چند سالی است بر روی تولید و تجاری‌سازی محصولات حاصل از تکنیک تراریخته دچار سردرگمی است به سمت این فناوری حرکت کند؟

ببینید ذات فناوری اقتدارآفرین است و ما باید به سمت بومی­‌سازی تمام فناوری‌­ها، ازجمله فناوری­های نوین مهندسی ژنتیک که منافع عمده‌­ای را به همراه خود برای کشور به ارمغان می‌آورند حرکت کنیم. صد البته این فناوری­های نوین به‌خودی‌خود اصالت ندارند و شیوه کاربرد بشر از این فناوری‌­ها است که مشخص می‌کند این ابزار در خدمت انسانیت خواهد بود یا علیه آن! بنابراین بنده با ترسیم این دوگانه‌ها که مسئولین و متخصصین کشور را بین دو انتخاب مطلق قرار می­‌دهند، مخالف هستم. آیا اصلاح کلاسیک خوب است یا تراریخته؟  آیا تراریخته خوب است یا کریسپر؟ این‌دست دوگانه‌­ها، دوگانه‌های باطلی هستند که معمولاً ذهن را به سمت طرفداری از یک سمت و مخالفت با سمت دیگر ترغیب می‌کند. همه فناوری‌ها به‌شرط اینکه به‌جا و صحیح و طبق الگوی نظام‌مند و کنترل‌شده استفاده شوند، خوب و در خدمت کشور خواهند بود.

همان‌طور که پس از ظهور فناوری‌های مهندسی ژنتیک، شیوه‌های اصلاح نباتات کلاسیک همچنان کاربرد دارند و در دنیا منسوخ نشده‌اند؛ به نظرم فناوری‌های نسل اول مهندسی ژنتیک نیز می‌توانند پس از فراگیری فناوری‌های نسل سوم مهندسی ژنتیک (و یا حتی نسل‌های پیشرفته‌تر که بشر بعدها به آن‌ها دست خواهد یافت) کاربردهای صحیحی داشته باشند و همچنان گره‌گشایی کنند. چنانکه ما هم‌اکنون شاهد هستیم کشورهای مبدع تکنیک کریسپر، تکنیک­های پیشین را کنار نگذاشته‌­اند و همچنان گردش مالی قابل‌توجهی در حوزه انواع محصولات حاصل از اصلاح کلاسیک و یا برخی محصولات تراریخته تائید شده دارند. بنابراین به نظرم بهتر است به‌جای مشغول کردن ذهن مردم و مسئولین در چارچوب دوگانه‌های کاذب، دانشمندان و مسئولین کشورمان را به سمت طراحی الگوهای صحیح و بومی بهره‌برداری از این فناوری‌های نوظهور؛ به‌گونه‌ای که مخاطراتی برای کشور نداشته باشند سوق دهیم. 

منابع ارجاعی:

Li Q, Zhang D, Chen M, et al (2016) Development of japonica Photo-Sensitive Genic Male Sterile Rice Lines by Editing Carbon Starved Anther Using CRISPR/Cas9. J. Genet. Genomics

Sun Y, Zhang X, Wu C, et al (2016) Engineering Herbicide Resistant Rice Plants through CRISPR/Cas9-mediated Homologous Recombination of the Acetolactate Synthase. Plant Physiol. doi: 10.1017/CBO9781107415324.004

Wang F, Wang C, Liu P, et al (2016) Enhanced Rice Blast Resistance by CRISPR/Cas9-Targeted Mutagenesis of the ERF Transcription Factor Gene OsERF922. PLoS One. doi: 10.1371/journal.pone.0154027

Yao X, Wang X, Hu X, et al (2017) Homology-mediated end joining-based targeted integration using CRISPR/Cas9. Cell Res 27:801–814 . doi: 10.1038/cr.2017.76

Zhang H, Xu C, He Y, et al (2013) Mutation in CSA creates a new photoperiod-sensitive genic male sterile line applicable for hybrid rice seed production. Proc Natl Acad Sci. doi: 10.1073/pnas.1213041110

www.global-engage.com/agricultural-biotechnology/crisprcas9-technology-rice-and-wheat

www.wired.com/story/european-ruling-could-slow-africas-push-for-crispr-crops

فناوری خبرنگار برنج 



  اخبار برگزیده
  

70 درصد پرونده های کلاهبرداری از طریق دستگاه های خودپرداز استرئیس پلیس آگاهی تهران بزرگ با اعلام این خبر گفت: 70 درصد پرونده های کلاهبرداری در حال رسیدگی در پلیس آگاهی مربوط به کلاهبرداری از طریق کشاندن افراد به پای دستگاه خودپرداز به بهانه واریز پول به حساب بانکی مالباختگان می باشد و این موضوع در حال افزایش است.
برنا کلاهبرداری پلیس پلیس آگاهی 

  

"ژنرال احمد العسیری" مشاور وقت محمد بن سلمان ، در ماه مارس سال گذشته میلادی در نشستی در ریاض، حضور داشته است. موضوع این نشست که با حضور چند تاجر لابی کننده برای دولت سعودی بوده، امکان استفاده از شرکت‌های خصوصی برای ترور مقامات ارشد ایرانی از جمله "قاسم سلیمانی"، فرمانده نیروی قدس سپاه پاسداران انقلاب اسلامی ایران بوده است.
برنا ایران ریاض انقلاب اسلامی ایران 

  

پیام جالب کاپیتان پرسپولیس به هواداران+عکسسیدجلال حسینی بعد از اتمام بازی فینال لیگ قهرمانان پیامی در صفحه شخصی خود منتشر کرد.
برنا پرسپولیس عکس بازی 

  

تردید نکنید شما قهرمان آسیا هستید/ برانکو مربی باشخصیتی استوزیر ورزش و جوانان در جمع بازیکنان تیم فوتبال پرسپولیس از برانکو به عنوان مربی باشخصیت در ایران و‌ منطقه نام برد.
برنا آسیا برانکو ورزش 

  

پروین، جام قهرمانی را روی سکو قرار می‌دهداسطوره تاریخ فوتبال ایران و باشگاه پرسپولیس، جام قهرمانی لیگ قهرمانان آسیا را روی سکو می‌ برد.
برنا علی پروین ایران زمین 

  

آخرین وضعیت مصدومیت این ستاره پرسپولیس برای بازی با کاشیما+ عکسآخرین وضعیت مصدومیت امید عالیشاه برای بازی با کاشیما آنتلرز تا ساعاتی دیگر مشخص می شود.
برنا ستاره پرسپولیس بازی 

  

دوباره زلزله ؛ دوباره تازه آباد کرمانشاهزلزله ای به بزرگی 4.4 دهم در مقیاس امواج درونی زمین (ریشتر) ساعت 2 دقیقه و هشت ثانیه بامداد سه شنبه تازه آباد مرکز شهرستان ثلاث باباجانی در استان کرمانشاه را لرزاند.
برنا زلزله کرمانشاه استان کرمانشاه 

  

تمام ظرفیت بلیت بازی با کاشیما، امروز عرضه می‌شودتمام ظرفیت بلیت فروشی بازی پرسپولیس – کاشیما امروز دوشنبه عرضه و از طریق سامانه اینترنتی Gishe3.com به فروش خواهد رسید.
برنا بازی باشگاه پرسپولیس پرسپولیس 

  

راز جنایت رودخانه نوخاله کشف شداز توطئه خونین یک زن که در اقدامی هولناک با همدستی مردی بیگانه، شوهرش را به قتل رسانده بود، فاش شد.
برنا جنایت قتل پلیس 

  

تبلیغات عجیب مجری شبکه یکعلی ضیا در یک مراسم تبلیغاتی برای خرید زمین در آلانیای ترکیه به عنوان مجری حاضر شد.
برنا زمین ترکیه تلویزیون 

  اخبار داغ
  

پیشنهاد تشکیل کارگروه مبارزه با بحران در وزارتخانه‌ها/احتمال اجرای طرح استانی شدن انتخابات مجلس در چند استان/انهدام 5 باند بین‌المللی قاچاق مواد مخدر/تقدیر آمریکا از اقدام روز گذشته سوئیفت علیه ایران/ نظر رهبر انقلاب درباره رقص محلیپیشنهاد تشکیل کارگروه مبارزه با بحران در وزارت خانه ها، احتمال اجرای طرح استانی شدن انتخابات مجلس در چند استان، بهره‌برداری از فاز اول طرح احیای 550 هزار هکتاری اراضی خوزستان و ایلام، تصویب اصلاح تقسیمات کشوری در استان‌های مرکزی و آذربایجان شرقی، تلاش نتانیاهو در پاریس برای فشار بر ایران، کاهش رشد اقتصادی ایران به منفی 3...
ایلنا شورای نگهبان انتخابات مجلس قاچاق مواد مخدر 

  

افزایش قیمت تجهیزات رادیولوژی با وجود تخصیص ارز دولتینایب رئیس انجمن رادیولوژی ایران با اشاره به افزایش حداقل 3 برابری قیمت تجهیزات رادیولوژی گفت: افزایش قیمت ارز و ثابت ماندن تعرفه‌ها فعالیت بسیاری از مراکز رادیولوژی را با مشکل مواجه کرده است.
برنا افزایش قیمت قیمت ارز قیمت 

  

رتبه نخست شرکت فولاد در بازگشت ارز به چرخه ملیورزشگاه فولاد خوزستان با حضور معاون اول رئیس جمهور و وزیر صنعت به بهره برداری رسید.
ایلنا شرکت فولاد فولاد باشگاه فولاد خوزستان 

  

برگزاری پودمان مبارزه باقاچاق کالا و ارز ویژه قضات محاکم تجدید نظرپنجمین دوره تخصصی مبارزه با قاچاق کالا و ارز به مدت سه روز به همت مرکز آموزش معاونت منابع انسانی قوه قضاییه و با مشارکت نمایندگی قوه قضائیه برگزار شد.
ایلنا قوه قضاییه آموزش ارز 

  

ثبت‌نام صفارزاده و واعظ موسوی در انتخابات کمیته ملی پارالمپیکششمین روز از مهلت ثبت‌نام در انتخابات کمیته ملی پارالمپیک با نام‌نویسی دو نفر دیگر خاتمه یافت.
تسنیم پارالمپیک بهار مردان 

  

سردار رحیمی : هرگونه خرید و فروش ارز در خیابان‌ها و چهارراه‌ها جرم است / شهروندان سریعا معاینه فنی خود را اخذ کنندفرمانده انتظامی تهران بزرگ با اعلام دستگیری 130 نفر از دلالان ارز طی چهار روز اخیر، گفت:‌ خرید و فروش ارز در خیابان‌ها و چهارراه‌ها جرم است و پلیس به شدت با متخلفان برخورد می‌کند.
برنا حسین رحیمی حوزه منوچهری 

  

بوته کاری و نهال کاری 20 هزار هکتار از منطقه جنوب شرق اهواز/ ایجاد 1500 میلیارد تومان ارزش افزوده با اجرای فاز اول طرح 550 هزار هکتاری خوزستان و ایلاموزیر جهاد کشاورزی گفت: یک هزار و 500 میلیارد تومان ارزش افزوده محصولات تولید شده در فاز اول طرح 550 هزار هکتاری بوده است.
برنا اهواز وزارت نیرو کشاورزی