20/06/2026
https://www.facebook.com/photo/?fbid=1640944108035964&set=a.489230666540653
Génszerkesztett növények – Csodavárás
A Crispr/Cas génszerkesztési technológia megjelenése óta a kutatók olyan pontossággal képesek beavatkozni a növények örökítőanyagába, amiről a korábbi GMO-fejlesztések idején még csak álmodtak. A ’génpuska’ nyilvánvaló találati esetlegessége idején, a most 91 éves Venetiáner Pál biokémikus (a növényi géntechnológiai területén nincs eredeti munkássága) lelkesülten génsebészetről beszélt, ami ugye ma már elég abszurdnak hat. Az Európai Unióban ma az új genomikai technikák (NGT) szabályozásáról zajló vita mögött is az a remény húzódik meg, hogy a génszerkesztés segíthet megoldani a mezőgazdaság legnagyobb problémáit: az aszályt, a klímaváltozást, a növénybetegségeket és az élelmezésbiztonság kérdéseit. A szakirodalom azonban sokkal árnyaltabb képet mutat annál, mint amit a happy tudománypolitikai kommunikáció (lásd a múltban Balázs Ervin, Bedő Zoltán, Dudits Dénes, Venetiáner Pál stb.) vagy a technológia érdekeltjei (Bayer, Dow, DuPont, Monsanto, Syngenta és tolmácsaik – https://www.facebook.com/photo?fbid=1450498447118213&set=a.637191205115612) sejtettek az ezredfordulón. A génszerkesztés valóban korszakos lehetőségeket kínál a gyógyszerészet területén, de a mezőgazdaságban leggyakrabban hangoztatott ígéretek, a megoldott problémák nem találkoznak az EU minimum elvárásaival sem. Mintha nem lenne a DNS-ben elrejtve isteni ajándék a szorgalmunkért, például az égig érő paszulyfa {címkép: Káprázat [(db) → ChatGPT5.5.]}, amiben még titkon, bár egyre kedveszegettebben reménykedünk.
A klasszikus GMO-k esetében idegen fajból származó géneket építettek be a növényekbe (lásd transzgenikus növények – https://ecotox.hu/journal/journal/nr/0602/6.02szam.pdf). A génszerkesztés ezzel szemben többnyire a növény saját génjeinek módosítására (főként csöndesítére) épül. Elméletileg olyan változásokat hozunk létre, amelyek a hagyományos nemesítés során is kialakulhatnak. Viszont fennmaradó módon mégsem (!) ez történt, s ennek nyilván okai is vannak. Az evolúciós műhely lassan mindent felmér.
A Crispr-technológia legnagyobb előnye a viszonylagos pontosság. Olyan irányított genetikai változtatás ez, amely hagyományos nemesítéssel akár évtizedekig tartana, mert – szerencsés esetben akár – néhány generáció alatt létrehozható (https://innovativegenomics.org/news/crispr-in-agriculture-2024/).
Az Európai Bizottság és az Európai Parlament kommunikációjában az aszálytűrés, a klímaadaptáció és az élelmezésbiztonság állnak a remények (!) középpontban (https://www.facebook.com/photo?fbid=1639408461522862&set=a.489230666540653). Ha azonban megnézzük az EUginius adatbázisban szereplő génszerkesztett növényeket, akkor más kép rajzolódik ki. A legnagyobb fejlesztési csoportot nem az aszálytűrő növények alkotják, hanem a beltartalmi módosítások (https://www.facebook.com/photo?fbid=1640007124796329&set=a.489230666540653).
A tudományos összefoglalók egyöntetűen állítják, hogy jelenleg a betegségekkel szembeni ellenállóság növelése a génszerkesztés legsikeresebb alkalmazási területe. Több kutatócsoport baktériumos betegségeknek ellenálló rizsvonalakon dolgozik. Floridában a citrusültetvényeket pusztító citruszöldülés (Candidatus Liberibacter asiaticus, C. L. africanus, C. L. americanus) elleni genetikai védekezésen folynak kutatások. Vírusosbetegségek megcélzása is jó célpont. Itt valóban olyan tulajdonságokról van szó, amelyek gyakran egy vagy néhány génhez köthetők.
A génszerkesztés első ’kereskedelmi sikere’ nem a klímaadaptációhoz kapcsolódik. Japánban már forgalomban van a Sicilian Rouge High GABA paradicsom, amelynek GABA-tartalma többszöröse a hagyományos fajtákénak. A GABA-fogyasztást összefüggésbe hozták az enyhe vérnyomáscsökkentő hatással, stresszérzet csökkentésével és alvásminőség javulásával. A bizonyítékok azonban nem egyformán erősek minden területen. A GABA szájon át csak korlátozottan jut át a vér-agy gáton, ezért gyógyszerhatású idegrendszeri hatás nem igazolt. A fejlesztés egy speciális élelmiszeripari és egészségmarketing-célt szolgál úgy, hogy a hatásai kérdőjelesek. Az amerikai Calyxt magas olajsavtartalmú szóját fejlesztett ki. A Pennsylvania State University kutatói pedig nem barnuló csiperkegombát állítottak elő. A magas olajsavtartalmú szója célja a zsírsav-összetételének megváltoztatása volt. A szójaolaj normál esetben jelentős mennyiségű linolsavat (ω-6) és linolénsavat (ω-3) tartalmaz. A Calyxt a fad2 gének módosításával növelte az olajsav arányát. A magas olajsavtartalmú olaj oxidációval szemben stabilabb, lassabban avasodik, tovább használható sütéshez. Ezért gyorséttermek, chips- és snackgyártók, készételgyártók számára kedvező.
A nem barnuló csiperkegomba (Penn State) a polifenol-oxidáz (ppo) gének működését csökkentik. A gomba tovább marad fehér, így szebben mutat a ládában, kevesebbet kell kidobni. A barnulás azonban természetes védekezési reakció, antioxidáns folyamatokhoz kapcsolódik, alternatív anyagcsereutak aktiválódhatnak a kiiktatása esetén (https://darvasbela.atlatszo.hu/2018/10/23/gencsendesites-es-amit-elindithat-caius-rommens-esete-az-innate-burgonyakkal/).
A klímaváltozás miatt az aszálytűrő növények fejlesztése kiemelt cél. A probléma az, hogy az aszálytűrés rendkívül összetett tulajdonság. Nem egyetlen gén szabályozza, hanem gének százai és számos élettani folyamat. A vízfelvétel, a gyökérzet fejlettsége, a párologtatás szabályozása, a növényi hormonrendszer és az anyagcsere egyaránt szerepet játszanak benne. Az ismert ’aszálytűrő növények’ valójában nem válnak szárazságállóvá, csupán kisebb termésveszteséget szenvednek el vízhiány esetén. Víz nélkül nincs földi élet; génszerkesztett sem. Hasonló a helyzet a terméshozammal. A közvélemény gyakran úgy tekint a génszerkesztésre, mint az élelmezési válság (vö. forráshoz aránytalan túlnépesülés) megoldására. A valóságban azonban a terméshozamot nemcsak a növénygenetika határozza meg.
A géntechnológia nem a csodatevés eszköze (amivel határ a csillagos ég), csak reményteljes nemesítési eszköz. Hogy milyen szerepet játszik majd a fenntartható mezőgazdaság kialakításában, azt végső soron nemcsak a laboratóriumi eredmények, hanem a szántóföldi tapasztalatok, a szabályozás és a társadalmi elfogadottság fogja eldönteni. Jelenleg a megoldások a gazdák és kereskedők előnyeit próbálják teljesíteni. Ezek is szerények! Fogyasztóknak szóló érdemi előny nem ismert. Ez a legsúlyosabb probléma, és ezért nincs európai áttörés, hiába a géntechnológiai ipar tartós nyomulása. A világgazdaság liberális szelleme igyekszik az EU szabályozását lazítani és napjainkban éppen sikeresen, de az európai fogyasztók sokkal szkeptikusabbak, az ’új élelmiszernövényekkel’ (GMO, GE, NGT), mint máshol a bolygón. Számomra érdekes, hogy a hivatásos ökológusok (születtek még JNP után?) milyen passzívak és bátortalanok az ügyben. Nem lenne semmi mondanivalójuk?
---
Ajánlott összefoglalók
Bharat, S.S. et al. (2022): Base editing in plants: Current status and challenges. Crop J., 10 (2), 384-395. – https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214514119301485
Chen, K. et al. (2019): CRISPR/Cas genome editing and precision plant breeding in agriculture. Ann. Rev. Plant Biol., 70, 667-697. – https://doi.org/10.1146/annurev-arplant-050718-100049
Gao, C. (2021): Genome engineering for crop improvement and future agriculture. Cell, 184 (6), 1621-1635. – https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.01.005
Karavolias, N.G. et al. (2021): Application of gene editing for climate change in agriculture. Front. Gen. Ed., 3, 685801. – https://www.frontiersin.org/journals/sustainable-food-systems/articles/10.3389/fsufs.2021.685801/full
Nasti, R.A. & Voytas, D.F. (2021): Attaining the promise of plant gene editing at scale. P. Nat. Acad. Sci. USA, 118 (22), e2004846117. – https://doi.org/10.1073/pnas.2004846117
Qaim, M. (2020): Role of new plant breeding technologies for food security and sustainable agricultural development. Appl. Econ. Persp. Policy, 42 (2), 129-150. – https://doi.org/10.1002/aepp.13044
Scheben, A. & Edwards, D. (2021): Towards CRISPR approaches for improving complex traits in crops. Plant J., 107 (6), 1527-1543. – https://doi.org/10.1111/tpj.15386
Sprink, T. et al. (2022): Regulatory hurdles for genome-edited crops. Nat. Plants, 8, 5-7. – https://doi.org/10.1038/s41477-021-01072-2
Waltz, E. (2021): GABA-enriched tomato is first CRISPR-edited food to enter the market. Nat. Biotechnol., 39, 9-11. – https://doi.org/10.1038/d41587-021-00026-2
Zsögön, A. et al. (2022): De novo domestication of wild plants using genome editing. Nat. Biotechnol., 8, 5-17. – https://www.nature.com/articles/nbt.4272
---
Darvas Béla