Ведущие агропромышленные компании разворачивают широкомасштабное использование новейшей технологии редактирования генов растений и животных, называемой CRISPR. "Гринпис" бьет тревогу по поводу того, что такие растения не попадают под определение ГМО, а ученые предупреждают о росте опасности биотерроризма.

Влиятельная американская газета Wall Street Journal опубликовала большое интервью с топ-менеджерами корпораций Monsanto и Dow DuPont о новых технологиях, используемых в сельском хозяйстве. Напомним, что Monsanto – не только одна из крупнейших мировых агрокорпораций, но и лидер в разработке и применении технологии ГМО. Одна из разработок Monsanto – генно-модифицированные семена Roundup Ready – за 20 лет превратила компанию в крупнейшего в мире продавца семян сельскохозяйственных культур. Dow DuPont – крупнейшая химическая корпорация, один из мировых лидеров в производстве удобрений и средств защиты растений.

Главной темой интервью исполнительного директора Monsanto Хью Гранта и главного операционного директора отдела сельского хозяйства Dow DuPont Джеймса Коллинза стало обсуждение перспектив применения в сельском хозяйстве технологии редактирования генома CRISPR. Как выяснилось, оба собеседника Wall Street Journal просто в восторге от новой технологии.

"CRISPR позволяет делать то, что мы и так уже делаем столетиями, но с одним отличием: сегодня мы можем вывести новый сорт за шесть месяцев, тогда как раньше это занимало шесть лет", – заявил Джеймс Коллинз. "CRISPR дает нам возможность точечно использовать удобрения и устранять болезни у растений на гораздо более ранней стадии", – добавил Хью Грант.

CRISPR позволяет вывести новый сорт растений за шесть месяцев, тогда как раньше это занимало шесть лет.

Они оба уверены, что новая технология – это, возможно, единственный способ избежать голода в условиях постоянно растущего населения планеты. "Мы говорим о попытке накормить 10 млрд человек к 2050 году и нуждаемся в поддержании нынешнего уровня производительности, – объясняет Коллинз. – Мы собираемся накормить многих людей и создадим большую экономическую стабильность, что в свою очередь приведет к политической стабильности и процветанию. Все в экономике так или иначе начинается с сельского хозяйства".

CRISPR – это своего рода иммунная система бактерий, защищающая их от вирусов. Впервые она была обнаружена японскими учеными в конце 1980-х годов у кишечной палочки Escherichia coli. Исследователи заметили, что в геноме бактерии присутствуют повторяющиеся последовательности, разделенные спейсерами – уникальными участками.

Однако, какую роль все это выполняет, тогда выяснить не смогли, и об открытии забыли до 1992 года, когда испанский ученый Франциско Мохика, изучая геном солелюбивого микроба Haloferax mediterranei, заметил 14 необычных последовательностей ДНК, которые повторялись через каждые 35 оснований. Мохика назвал их CRISPR, то есть Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats ("короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами").

Впрочем, и тогда это открытие никого не заинтересовало, и лаборатория Мохики годами работала без финансирования – до тех пор, пока не выяснилось, что именно CRISPR помогают бактериям бороться с вирусными атаками. Как выяснили генетики, CRISPR связаны с выработкой комплекса белков, названных Cas, которые обнаруживают проникший в клетку бактерии вирус, а затем вырезают различные участки ДНК из своего и чужого генома и вставляют их в кассету CRISPR. Большинство таких кусков оказываются бесполезными, но рано или поздно находится комбинация, которая помогает организму побороть инфекцию. Она остается в CRISPR и передается потомкам бактерии.

CRISPR позволяет удалять и замещать кусочки генома проще, быстрее, а главное – точнее, чем любые другие методы генетической модификации.

Франциско Мохика погрузился в исследования подробностей работы этого механизма, но другие ученые обратили внимание на то, насколько легко и быстро белки Cas разрезают ДНК на фрагменты и затем соединяют их в новые последовательности. И после 10 лет работы молекулярный биолог из Университета Калифорнии в Беркли Дженнифер Дудна представила технологию использования CRISPR-Cas в качестве инструмента целенаправленного редактирования генома растений и животных, включая человека, причем эта технология позволяет удалять и замещать кусочки генома проще, быстрее, а главное – точнее, чем любые другие методы генетической модификации.

За этим последовала настоящая "лихорадка CRISPR", которая продолжается вот уже несколько лет. Новую технологию стали пытаться применять в самых разных сферах, начиная от лечения рака и заканчивая контролем заболеваний, переносимых насекомыми.

В результате ученым удалось создать москитов, способных противостоять паразиту, вызывающему малярию. Американские исследователи, используя технологию CRISPR-Cas, вывели новый сорт шампиньонов, которые не темнеют. Британская фирма Genus, используя тот же метод, вывела первых в мире свиней, устойчивых к АЧС – африканской чуме свиней.

CRISPR-Cas пытаются использовать для лечения ВИЧ и онкологических заболеваний. Весной журнал Nature Biotechnology опубликовал статью о том, что с помощью белков Cas можно отключать определенные гены и тем самым определять их роль в перерождении нормальных клеток в злокачественные. Если выяснится, что мутация в определенном гене способствует развитию рака, то следующий шаг – исправление дефекта с помощью генетических манипуляций.

CRISPR способен помочь в лечении рака крови – лейкемии. Вместо того чтобы искать донора костного мозга, можно взять образцы тканей кроветворного органа самого пациента, исправить дефективные стволовые клетки, избавив их от роковой мутации, а затем пересадить обратно. Если злокачественные клетки, оставшиеся в больном организме, уничтожить облучением, исправленные клетки получат возможность размножаться и производить здоровые клетки крови.

Однако активнее всех использовать технологию CRISPR принялись такие компании, как Monsanto, DuPont, Bayer – для редактирования генов сельскохозяйственных растений. Monsanto первой получила лицензию на практическое использование технологии CRISPR-Cas в феврале прошлого года. Компания начала изучить потенциал этих технологий на примере кукурузы, сои, хлопка и овощей. Bayer создала собственное совместное предприятие, основанное на технологии редактировании генов CRISPR. DowDuPont получила лицензии на собственные технологии редактирование генов и осенью 2016 года представила новый вид кукурузы, устойчивой к засухе.

Понятно, что у новой технологии есть и противники. Первым забил тревогу "Гринпис", который отметил, что растения и животные, модифицированные по технологии CRISPR, не попадают под действие имеющихся законов о ГМО, поскольку формально ничего нового в их геном не привносится. В частности, к такому выводу пришли американские регуляторы, разрешившие свободную продажу нетемнеющих шампиньонов. "Гринпис" уже выпустил петицию с требованием, чтобы европейский закон о ГМО был полностью применен к "новым методам селекции", таким как CRISPR.

"Исследования по редактированию генов могут открыть возможности для создания биооружия невообразимого разрушительного потенциала".

Но это еще не все. В июле 2017 года Джон Сотос из медицинского фонда Intel Health & Life Sciences заявил, что исследования по редактированию генов могут "открыть возможности для создания биооружия невообразимого разрушительного потенциала". Напомним, что в прошлом году Билл Гейтс заявлял, что "следующая эпидемия может возникнуть на экране компьютера с намерением террористов использовать генетическую инженерию для создания синтетической версии вируса оспы".

Ученые в ответ парируют, что для террора существуют методы и проще, и грубее. А для использования CRISPR нужны дополнительные навыки, так что создание биологического оружия на основе этой технологии будет недоступно для большинства террористических группировок.