# Ученые на World Science Festival: почему CRISPR — это не ГМО и как он спасет яблоки от вымирания Источник: https://www.youtube.com/watch?v=d_v1RPN3AoM Канал: World Science Festival Опубликовано: 14.03.2020 --- Технология CRISPR (короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами) обещает совершить в сельском хозяйстве переворот, сопоставимый с «Зеленой революцией» XX века. На дискуссии в рамках World Science Festival ведущие генетики, биоэтики и представители ООН обсудили, как редактирование генома поможет адаптировать культуры к изменению климата, избавить яблоки от болезней и почему CRISPR-продукты не стоит приравнивать к классическим ГМО. ## 🧬 Инструментарий CRISPR: молекулярные ножницы и их предшественники [[JUMP:02:03]] Современные методы редактирования генома позволяют ученым воздействовать на конкретные участки ДНК с беспрецедентной точностью. Профессор Ипин Ци (Университет Мэриленда) отмечает, что до появления CRISPR наука использовала более сложные технологии: нуклеазы «цинковые пальцы» (ZFN) и TALEN [2:55]. Эти методы требовали сложной белковой инженерии, которая была доступна лишь немногим лабораториям в мире [3:09]. В 2012 году произошел прорыв с публикацией статьи в журнале Science о системе CRISPR-Cas9 [3:22]. Механизм работы системы следующий: * **Белок Cas9 (или Cas12a):** выступает в роли «ножниц», разрезающих ДНК [4:22]. * **Гид-РНК:** указывает белку точное место в геноме, где нужно сделать разрез [4:37]. * **Выключение гена (Knock-out):** нарушение функции гена для понимания его роли [2:28]. Профессор Дейв Джексон (Лаборатория Колд-Спринг-Харбор) поясняет, что в геноме кукурузы около 40 000 генов — это больше, чем у человека [2:16]. CRISPR позволяет поочередно «выключать» их, чтобы увидеть, как изменится рост растения, что критически важно для фундаментальных исследований. ## 🍎 От яблок до конопли: прикладное применение технологии [[JUMP:04:49]] Мэтью Уиллманн (Корнеллский университет) руководит центром трансформации растений, где 95% работы сейчас связано с CRISPR [5:14]. Технология применяется для улучшения конкретных характеристик популярных сортов: * **Яблоки:** Ученые пытаются перенести ген устойчивости к болезням от дикой лесной яблони к культурному сорту «Гала» [5:28]. Обычная селекция (скрещивание) заняла бы десятилетия и испортила бы вкус плода, тогда как CRISPR позволяет исправить «сломанный» ген напрямую [26:44]. * **Пшеница:** Идут работы по удалению гена, который естественным образом снижает урожайность [27:23]. * **Рис:** Ипин Ци продемонстрировал возможность одновременного редактирования четырех генов, отвечающих за размер и вес зерен, что позволяет повысить урожайность всего за одно поколение [32:07]. * **Промышленная конопля:** В штате Нью-Йорк CRISPR используют для изменения состава масел, увеличения выхода волокна и синхронизации времени цветения [29:12]. По мнению Уиллманна, редактирование особенно важно в условиях глобального потепления, так как урожайность существующих сортов на тех же участках земли будет неизбежно падать из-за стрессовых условий [28:03]. ## 📑 Юридическая коллизия: CRISPR — это ГМО? [[JUMP:12:45]] Вопрос классификации CRISPR-продуктов является предметом острых дискуссий. С научной точки зрения, как утверждает Мэтью Уиллманн, практически все растения, которые мы едим, генетически модифицированы человеком в процессе одомашнивания [12:58]. Например, дикий предок кукурузы (теосинте) внешне почти не напоминает современные початки [13:23]. Ключевые отличия в регуляции: 1. **Трансгенез (традиционное ГМО):** перенос гена от одного вида к другому (например, гены бактерий в кукурузу) [6:08]. 2. **Редактирование (CRISPR):** внесение изменений (удаление или замена), которые могли бы произойти в природе естественным путем [14:45]. В марте 2018 года Министерство сельского хозяйства США (USDA) постановило, что растения, отредактированные методом CRISPR, не подлежат такому же жесткому регулированию, как ГМО, если изменения могли быть получены традиционной селекцией [15:38]. По словам Дейва Джексона, геномы растений постоянно находятся в движении: два сорта кукурузы могут отличаться друг от друга на 1% ДНК, что сопоставимо с разницей между человеком и шимпанзе [16:30]. Однако Фридрих Солтау (ООН) указывает на международные различия: Европейский союз придерживается «принципа предосторожности», требуя полной оценки рисков перед дерегуляцией [21:15]. ## ⚖️ Этика и социальные последствия [[JUMP:18:38]] Биоэтик Кэролин Ньюхаус считает, что CRISPR — это не просто инструмент, а повод задать фундаментальные вопросы о границе между человеком и природой [7:04]. Она подчеркивает, что неприятие ГМО обществом часто путают с «антинаучными взглядами», хотя причины могут быть иными: * **Культурные традиции:** изменения в том, что мы едим, воспринимаются как посягательство на семейные и культурные ценности [51:52]. * **Экономика:** опасения по поводу доминирования гигантских агрохимических корпораций, таких как Monsanto [11:15]. Фридрих Солтау отмечает, что технология CRISPR более «демократична» [24:34]. Если разработка классического ГМО-сорта требует десятков миллионов долларов на регуляцию (что под силу только транснациональным гигантам), то низкая стоимость CRISPR позволяет небольшим лабораториям создавать культуры для нужд местных фермеров в Африке или Азии [22:48]. В качестве примера приводится маниока (кассава): создание сортов, устойчивых к гербицидам, могло бы освободить женщин и детей в Африке от тяжелого ручного труда по прополке полей, позволив детям ходить в школу [35:39]. ## ⚠️ Риски, «ошибки» и гибель урожая [[JUMP:52:30]] Одной из главных проблем CRISPR считается «off-targeting» — риск того, что молекулярные ножницы разрежут ДНК в случайном, незапланированном месте [55:59]. Однако исследование Ипина Ци показало, что количество случайных мутаций при использовании CRISPR крайне мало (3–5 на растение) по сравнению с естественными мутациями, возникающими при обычном размножении (около 40 на поколение) или при тканевой культуре (до 200 мутаций) [55:10]. Дейв Джексон поделился историей о неудачном эксперименте: его команда надеялась получить кукурузу с более крупными початками, но в итоге растения погибли [1:08:56]. Позже выяснилось, что редактируемый ген отвечал не только за рост, но и за иммунную систему растения. По мнению Джексона, риск того, что сельскохозяйственные культуры станут «инвазивными» и захватят мир, минимален: кукуруза настолько одомашнена, что без помощи человека она просто не способна выжить в дикой природе [1:00:20]. ## 🚀 Прогнозы на десятилетие [[JUMP:1:01:16]] Участники панели сошлись во мнении, что в ближайшие 5–10 лет мы увидим: * **Улучшение питательных свойств:** продукты станут более здоровыми за счет изменения метаболизма растений [1:01:56]. * **Устойчивость к засухе:** создание культур, способных выживать при дефиците воды [1:02:22]. * **Расширение списка культур:** редактирование арбузов, апельсинов, бананов и даже кофейных деревьев для борьбы с патогенами [1:05:12]. Главным вызовом остается патентная борьба. В настоящее время идет масштабный судебный спор между Калифорнийским университетом в Беркли и Институтом Броуда (Бостон) за права на технологию, цена вопроса — миллиарды долларов [1:10:33]. Тем не менее, для академических исследований технология остается бесплатной и доступной через репозитории вроде Addgene, где набор реагентов стоит всего $65 [31:01].