W dobie intensywnych zmian klimatycznych i rosnących wymagań względem zrównoważonego rolnictwa, technologia staje się nieodzownym elementem naszej przyszłości. Właśnie w tym kontekście w kwietniu tego roku powstało na Uniwersytecie Śląskim w Katowicach Centrum Badawcze Nowych Techniki Genomowych (NGT). Czym są te nowe techniki? Czy mogą one rzeczywiście zmienić oblicze rolnictwa? O tym wszystkim z jednym z głównych badaczy tego projektu – profesorem Markiem Marcem – rozmawia Bogna Borowiec.
Bogna Borowiec: Spotykamy się dziś w Centrum Badawczym Nowych Technik Genomowych na Uniwersytecie Śląskim w Katowicach, które zostało powołane i oficjalnie otwarte w kwietniu bieżącego roku. Marku, jesteś jednym z głównych inicjatorów tego innowacyjnego i ważnego miejsca. Powiedz proszę tytułem wstępu jak do tego doszło? 😉
Marek Marzec: Centrum powstało w odpowiedzi na rosnące potrzeby wdrożenia Nowych Technik Genomowych do polskich programów hodowlanych, co związane jest z dyskusją odbywającą się na poziomie Unii Europejskiej dotyczącą dopuszczenia NGT do wytwarzania żywności i pasz. Chodzi tu głównie o możliwość precyzyjnej edycji informacji genetycznej roślin uprawnych i ich późniejsze wykorzystanie w produkcji żywności.
Powiedz proszę więcej na temat tego, co będzie celem badawczym Centrum?
Nasze centrum opiera się na trzech filarach. Pierwszy to zespół biotechnologów zajmujący się edycją genów roślin. Zadaniem tego zespołu będzie dostosowanie narzędzi, którymi już dziś dysponujemy do prac hodowlanych i rozwijanie tych technik. Drugi to zespół psychologów badających, jak społeczeństwo postrzega nowe technologie, a przez to też NGT. Chcemy edukować społeczeństwo czym NGT są, tak żeby każdy mógł wyrobić sobie obiektywną opinię odnośnie samych NGT, jak i ich bezpieczeństwa. Trzecim filarem jest zespół prawny, który zajmie się zagadnieniami związanymi z rejestracją nowych odmian roślin uzyskanych z użyciem NGT oraz ewentualnymi kwestiami patentowymi.
Wspomniałeś o badaniach przez psychologów. Czy macie już jakieś dane na temat tego, jak społeczeństwo postrzega NGT?
Dopiero zaczynamy badania, ale nasze wstępne rozmowy wskazują, że termin „NGT” jest mało znany. Ludzie nie wiedzą, czym te technologie są, dlatego zależy nam, żeby dotrzeć do społeczeństwa z rzetelnymi informacjami i rozmawiać na ten temat.
Edukacja w tym zakresie jest bardzo istotna, ale pewnie też wymagająca z uwagi na czarny PR stosowany wobec większości nowych technologii. Powiedz mi proszę jakie korzyści niesie za sobą zastosowanie technik NGT?
Nowe techniki genomowe oferują ogromny potencjał, który może być wykorzystany w rolnictwie, pozwalając na tworzenie roślin bardziej odpornych na choroby, ataki szkodników, czy lepiej dostosowane do zmieniających się warunków klimatycznych.
Dzięki nim możemy ograniczyć stosowanie pestycydów, co jest niezwykle istotne w kontekście rosnącej presji społecznej i regulacji prawnych dotyczących zrównoważonego rolnictwa.
Ostatnio przeczytałam taką ciekawostkę, że takie centra badawcze są szczególnie istotne lokalnie, gdyż opracowane nowe odmiany roślin mogą być dostosowywane do specyficznych warunków regionalnych.
Zgadza się. Skupiamy się na lokalnych, krajowych odmianach, zwłaszcza pszenicy i jęczmienia. Mogą być one dostosowane do konkretnych warunków w danym regionie.
I jakie cechy u roślin są w spektrum zainteresowań jeśli chodzi o zastosowanie NGT?
W tym aspekcie możliwości są w zasadzie nieograniczone. W dużej mierze chodzi o polepszenie cech, które zwiększą plony i zmniejszą negatywny wpływ prowadzonej uprawy na środowisko. Zmiany w przepisach oraz rosnąca świadomość konsumentów sprawiają, że konieczne jest prowadzenie upraw zgodne z zasadami rolnictwa zrównoważonego, tak aby zminimalizować ich negatywny wpływ na środowisko. Nie możemy stosować silnych pestycydów i musimy zadbać, by rośliny były same w sobie bardziej odporne na szkodniki i choroby. Można też patrzeć na możliwości, które dają nam NGT pod kątem korzyści zdrowotnych. Tak jak w przypadku pszenicy, nad którą pracują naukowcy w Wielkiej Brytanii. Dzięki edycji genów z użyciem techniki molekularnej CRISPR udało się wyeliminować w ziarnie jeden z aminokwasów – asparaginy, który podczas obróbki termicznej w wysokiej temperaturze przekształca się w szkodliwy akrylamid. Taka pszenica pozwala na produkcję mąki o znacznie niższej zawartości tego aminokwasu, co jest korzystne dla zdrowia konsumentów, ponieważ wypieczone z niej produkty będą zawierały mniej rakotwórczego akrylamidu.
Wspomniałeś o metodzie CRISPR, czy jest to technologia którą powszechnie stosuje się w NGT?
CRISPR to jedna z najważniejszych metod NGT, którą skopiowaliśmy od bakterii wykorzystujących ją do obrony przed wirusami. Polega ona na cięciu DNA przez endonukleazy w precyzyjnym miejscu wskazanym przez krótką sekwencję nukleotydów. Dzięki temu możliwa jest precyzyjna edycja genów.
Ta precyzja może sięgnąć pojedynczych nukleotydów i warto podkreślić, że tak powstałe zmiany – mutacje – mogłyby pojawić się samoistnie w wyniku naturalnych procesów.
To jest chyba najlepszy argument, który pokazuje, że opisywane techniki nie są niebezpieczne, ponieważ opierają się na tych samych mechanizmach co ewolucja. Dlatego ważne jest, aby społeczeństwo było na ten temat dobrze poinformowane i miało dostęp do rzetelnych informacji na temat nowych technik genomowych i możliwości ich wykorzystania.
Jakie jest stanowisko w sprawie oznakowania produktów NGT?
Produkty NGT powinny być traktowane jak te, które mogłyby pojawić się w przyrodzie w sposób naturalny. W mojej ocenie dodawanie specjalnych oznaczeń mogłoby jedynie wzbudzać niepotrzebne obawy wśród konsumentów. Wprowadzenie dodatkowych certyfikacji może rodzić pytania o bezpieczeństwo tych produktów, mimo że są one równie bezpieczne jak rośliny, które mogłyby powstać naturalnie. Niemniej nie można wykluczyć, że za kilka lat producenci sami będą chcieli się chwalić, że ich produkty powstały na bazie bezpiecznych i najlepszych półproduktów, którymi były rośliny NGT.
Czy nowe techniki genomowe mogą stanowić zagrożenie dla rolnictwa ekologicznego?
Nie widzę takiego zagrożenia.
Rośliny NGT mogą być wykorzystywane również w rolnictwie ekologicznym ponieważ równie dobrze mogłyby powstać spontanicznie w przyrodzie, bez ingerencji człowieka.
Mało tego rośliny takie mogą ułatwić prowadzenie uprawy zgodne z zasadami zrównoważonego rolnictwa. Nawet jeśli rolnicy ekologiczni zdecydują się na uprawę roślin NGT, to będą musieli spełniać te same normy jak dotychczas. potencjalne korzyści dla rolników, takie jak wyższa odporność na choroby, mogą tylko sprawić, że rośliny te staną się popularniejsze również w uprawie ekologicznej.
Skoro NGT jeszcze nie ma określonych regulacji prawnych przez Unię Europejską to jakie są perspektywy rozwoju nowych technik genomowych w Polsce?
W Polsce mamy wykwalifikowaną kadrę oraz ośrodki badawcze, które pracują nad nowymi technikami genowymi. Wciąż jednak potrzebujemy odpowiednich regulacji prawnych, które umożliwią pełne wykorzystanie tych technik w praktyce. Nowe techniki genomowe mogą znacznie przyspieszyć rozwój nowych odmian roślin, co jest kluczowe w kontekście szybkich i postępujących zmian klimatycznych oraz rosnącej populacji, którą musimy wyżywić. Ważne jest, aby naukowcy mogli korzystać ze wszystkich narzędzi i mogli współpracować z hodowcami, aby wspólnie tworzyć odmiany roślin dostosowane do lokalnych warunków. W chwili obecnej taka współpraca już trwa, jednak jej owoce muszę pozostać zamknięte w laboratorium.
Jakie są wyzwania związane z wdrażaniem NGT?
Największym wyzwaniem jest przeskok pomiędzy badaniami podstawowymi a aplikacyjnymi. Opracowanie nowych odmian roślin za pomocą technik NGT może napotykać różne trudności, zwłaszcza gdy chodzi o regenerację roślin z komórek somatycznych. Różne odmiany roślin różnie reagują na te procesy, dlatego konieczna jest ścisła współpraca między naukowcami a hodowcami. Mimo tych trudności, mamy w Polsce zespoły, które aktywnie pracują nad nowymi technologiami genomowymi i biorą udział w międzynarodowych projektach. Niemniej to, że potrafimy już edytować genom np. kilku odmian pszenicy czy jęczmienia, nie oznacza, że będziemy mogli podobne zmiany efektywnie wprowadzać we wszystkich odmianach tych gatunków. To tu jest obecnie najpoważniejsze wyzwanie stojące przed nauką i hodowlą.
Jakie są dalsze plany i perspektywy rozwoju Centrum Badań?
Centrum planuje kontynuować badania nad nowymi technikami genomowym oraz edukować na temat ich korzyści. Chcemy, aby społeczeństwo miało dostęp do rzetelnych informacji i mogło świadomie podejmować decyzje jako konsumenci. Obecnie rozwijamy naszą obecność w mediach społecznościowych, gdzie publikujemy informacje o NGT i ich potencjale. Liczymy na to, że w przyszłości będziemy mogli pochwalić się konkretnymi osiągnięciami w tej dziedzinie, w tym opracowaniem nowych odmian roślin, które będą miały korzystny wpływ na rolnictwo i zdrowie konsumentów.
Bardzo dziękuję za rozmowę i z niecierpliwością oczekujemy owoców tej obiecującej inicjatywy.
To była fascynująca rozmowa z naukowcami na temat przyszłości rolnictwa i roli nowoczesnych technologii w produkcji żywności. Centrum Badawcze nad Nowymi Technikami Genomowymi (NGT) i będzie miało kluczowy wpływ na rozwój rolnictwa zrównoważonego w Polsce i całej Europie.
