Hvis vi i de kommende årtier skal være i stand til at mætte et stigende antal munde på en miljø- og klimavenlig måde, er man nødt til at få gang i brugen af bioteknologier som ’DNA-saksen’ CRISPR.
Teknologien gør det nemlig muligt at producere mere robuste og næringsrige planter i fremtidens fødevareproduktion.
Det er i grove træk budskabet fra en række økonomer, planteforædlere og planteforskere i en videnskabelig kommentar, der netop er bragt i tidsskriftet Trends in Plant Science.
»Plantevidenskaben har rykket sig gevaldigt i løbet af de seneste år, og ved at inddrage nye planteforædlingsteknikker vil vi kunne gøre store fremskridt med hensyn til at reducere landbrugets udledning af drivhusgasser, forbedre landbrugets produktivitet og øge planternes næringsværdi,« skriver en af forfatterne bag, professor Christine Foyer fra School of Biosciences ved University of Birmingham, til Videnskab.dk.
Forskerne retter særligt blikket mod ’gen-saksen’ CRISPR.
Kort fortalt kan man med CRISPR redigere enkelte gener i en plante for at ændre dens egenskab. Man tilføjer ikke noget nyt til planten, men værktøjet kan bruges til at tænde for bestemte gener eller slukke for uønskede gener i en plante (læs mere i faktaboksen)
Du kan forestille dig, at det er muligt at slukke for et gen i kartofler, der gør dem sårbare over for plantesygdomme eller skadedyr. Eller man kan tænde for gener, der hæver zink-optaget i planter, så man kan afhjælpe fejlernæring i udviklingslande.
Går langsomt med at acceptere teknologien
Forskernes opråb skal ses i lyset af en ændring i klimaet, som allerede ser ud til at påvirke planteproduktionen og reducere den globale fødevareforsyning, uddyber professor Christina Foyer.
For klimaets skyld bliver vi i fremtiden nødt til mæske os i en mere plantebaseret kost. Derfor er det nødvendigt at udvikle planter, som kan bidrage til et landbrug med færre sprøjtemidler og til at øge planternes modstandskraft overfor sygdomme, lyder det i kommentaren.
Men for nuværende skal fødevarer, hvis de får modificeret deres gener med CRISPR, gennem en lang og dyr godkendelse for at komme på markedet. Det slog en EU-dom fast i 2018 - hvilket vi tilbage til.
Christina Foyer peger på denne - og tre yderligere årsager til - at det nærmest er gået i stå med at indføre genteknologierne:
- Manglende opfattelse af problemet i samfundet; altså hvordan klimaforandringer påvirker de dyrkede planter - blandt andet sænkes udbyttet af hvede - og fødevareforsyningssikkerheden.
- Mangel på koordinering mellem stater til at finde fælles løsninger.
- Med genteknologier som CRISPR er der ikke én magisk løsning - det kræver mange års forskning at udvikle de robuste planter.
»Selv om teknologien har rykket sig, har offentlighedens accept været langsom. Dette skyldes dels, at fordelene ikke er tilstrækkeligt bredt anerkendt, og dels på grund af historisk frygt og misforståelser omkring genetisk modificerede planter,« mener forskeren.
Forsker: Potentialet er der
Langt hen ad vejen er institutleder og professor Svend Christensen enig i forskernes kommentar, som han har læst for Videnskab.dk.
I takt med at vi ser en øget global befolkningstilvækst, vil der blive pres på fødevareforsyningssikkerheden. Og det vil øge behovet for mere ‘effektive planter’, som sætter det mindst mulige aftryk på klimaet, uddyber han.
Her rummer CRISPR »masser af potentiale« - særligt fordi forskerne med en DNA-saks meget målrettet kan klippe i planternes gener effektivt.
I dag bruger man blandt andet kemikalier og radioaktivitet til at skabe tilfældige mutationer og altså forskellige versioner af en bestemt plante. Den nuværende teknologi kræver mange års dyrkning af mange planter og systematisk udvælgelse af den plante, der har de egenskaber.
»Vi har brug for New Breeding Technologies (NBT) som for eksempel CRISPR, hvis vi skal producere planter med mindst muligt klima- og miljøaftryk. I takt med at vi kommer til at bruge mindre og mindre pesticider i de kommende år, mister vi en stor del af udbyttet til plantesygdomme og skadedyr,« siger Svend Christensen, der er professor og institutleder for Plante- og Miljøvidenskab på Københavns Universitet.
»Her bliver det afgørende, at man kan anvende CRISPR til at gøre planterne modstandsdygtige over for plantesygdomme og skadedyr. Og det gælder især højværdiafgrøder til plantebaserede fødevarer, hvor der er ganske få eller ingen godkendte pesticider,« fortsætter han.
Skal have lovgivning med
Teknologisk er man langt fremme, men med den nuværende EU-lovgivning er det ifølge Svend Christensen:
- Svært at få virksomheder til at investere i teknologien, hvis lovgivningen ikke følger med; kun de multinationale virksomheder har råd til den omfattende godkendelsesproces.
- Svært for forskerne at forædle planter og dermed give flere mennesker mad på bordet og gøre det mindre nødvendigt at bruge sprøjtemidler.
»Følger lovgivningen og regulering ikke med udviklingen, så vil virksomhederne ikke være villige til at investere i teknologien, og det er noget, vi som forskere har gjort opmærksom på i flere år efterhånden.«
\ Læs mere
Forsker savner ydmyghed
Når det så er sagt, er det vigtigt at være bevidst om, at teknologien ikke bliver taget i brug, blot fordi den er udviklet, indskyder Svend Christensen, der i flere år har beskæftiget sig med implementering af teknologi i landbruget.
Det er faktisk helt afgørende, at man går ydmygt til nye teknologier og har en åben debat om ikke kun teknologien, men også om, hvordan den påvirker vores hverdag.
Den ydmyghed savner Svend Christensen i den nye kommentar, der fokuserer meget på teknologien, men ikke de mennesker - for eksempel i udviklingslande - som kan få gavn af teknologien.
»Det er afgørende, at vi, som arbejder med disse og andre teknologier, sætter teknologien i en kontekst, og vi kigger på hele værdikæden fra forskning, til det kommer på markedet.«
»CRISPR kan blive et værktøj til at lave bedre planter og et af de områder, hvor vi kan finde rigtig gode løsninger,« fortsætter Svend Christensen og indskyder, at man kan begynde at regulere selve planten i stedet for den teknik, som er brugt til at forædle den med.
Derudover skal man ligeledes skrue på andre håndtag, understreger Svend Christensen.
»Kommer vi til at følge de nye kostråd – både i Danmark og globalt - har det stor betydning for, hvor stort et areal man skal dyrke med foder i den animalsk-baserede fødevareproduktion, som ikke er så klima- og miljøeffektiv som plantebaseret fødevareproduktion.«
EU ser nu på CRISPR-lovgivning
\ Stort tema i gang
I en stor serie ser Videnskab.dk nærmere på, hvordan mennesket kan redde verden.
Læs blandt andet Grøn energi er en bedre investering end nogensinde og Forsker: Red verden med verdensmål frem for fairtrade-bananer.
Du kan også debattere løsninger med over 6.000 andre danskere i Facebook-gruppen Red Verden.
Hverken Svend Christensen eller Christina Foyer har de store bekymringer ved at bruge en teknologi som CRISPR under de forudsætninger, at den er gennemtestet, som det er med andre teknologier.
Med teknologien skabes mutationer, som kunne være forekommet naturligt - eller ved brug af radioaktiv bestråling eller af kemikaliebehandling af planter.
Christina Foyer ser den nye teknologi som en helt afgørende brik for at skabe en mere bæredygtig landbrugsproduktion med færre sprøjtemidler.
Og det ser nu ud til, at EU faktisk går i gang med at se på lovgivningen.
En ny EU-rapport viser, at de såkaldte ‘nye genomiske teknikker’ har potentialet til at bidrage til et mere bæredygtigt fødevaresystem som en del af målene for den europæiske plan Green Deal og Farm to Fork-strategien.
Derudover konkluderer EU-kommissionen, at den eksisterende GMO-regulering, som er fra 2001, ikke ser ud til at være tidssvarende længere. Derfor vil EU nu igangsætte en konsultationsproces for at kortlægge det fremtidige design for, hvordan de teknikker skal reguleres.
»Den kommende tids debat bliver helt afgørende, og det andet store spørgsmål er så, om planter, der er blevet genom-editeret, vil blive accepteret af forbrugerne. Det er ikke til at forudsige, og det er derfor, det er så vigtigt med en dialog om de her nye teknologier,« lyder det fra Svend Christensen.
Du kan læse mere om de etiske overvejelser ved at bruge CRISPR-teknologien i artiklen: Forsker: Genteknologien CRISPR kan gøre landbruget bæredygtigt.
\ Hvad er GMO?
GMO står for Genetically Modified Organism. Ifølge forskerne er det dog et misvisende udtryk, da alle organismer, som ikke er kloner af hinanden, er genetisk modificerede.
Genetiske modifikationer forekommer hele tiden naturligt.
Når vi taler GMO, tænker de fleste af os nok på organismer, som er blevet genetisk modificeret af mennesker.
Disse modifikationer kan ske på tre måder:
Transgenese: Hvor et gen fra en fjernt beslægtet organisme introduceres i en afgrøde. Det har virksomheden Monsanto for eksempel brugt til at introducere et roundup-resistens-gen fra en bakterie i soja.
Genet gør, at afgrøderne kan overleve at blive sprøjtet med sprøjtegiften Roundup. Hvis mennesket ikke havde villet det, var denne form for transgenese aldrig sket af sig selv i naturen.
Hvis genet giver planten en ny egenskab, vil det nedarves som et dominant gen. Det vil sige, at efter krydsning med den oprindelige plante vil alt afkommet i den første generation have den nye egenskab.
Cisgenese: Hvor et gen fra en nært beslægtet afgrøde introduceres i en afgrøde. Det kan man for eksempel bruge til at give dyrkede afgrøder egenskaber fra deres vilde slægtninge.
Cisgenese kan forekomme i naturen når to nært beslægtede planter krydses med hinanden ved bestøvning. Genet giver planten en ny egenskab og nedarves derfor som et dominant gen.
Præcisionsmutagenese: Hvor man ved hjælp af nye teknikker klipper i arvemassen og skaber mutationer. På den måde kan man fjerne uønskede egenskaber i afgrøder.
Hvis genet er blevet ødelagt, nedarves det som et vigende gen. Det vil sige, at den uønskede egenskab kommer tilbage i hele afkommet, hvis den resulterende plante tilbagekrydses med den oprindelige plante.
Metoden kan også bruges til at skabe dominante mutationer, for eksempel hvis den bruges til at reparere et ødelagt gen.
De forskere, Videnskab.dk har talt med i artiklen Kan GMO redde verden?, mener ikke, at præcisionsmutagenese bør kaldes GMO eller høre under GMO-lovgivningen i EU.
LÆS OGSÅ: »Prøv at se denne rose. Den er jo svag!«
