Dansk forsker: Økologer burde elske ny GMO-teknik
Det økologiske landbrug kan få større udbytte ved at omfavne nye og præcise genteknologier, der kan genskabe robuste egenskaber, som planterne har mistet gennem traditionel forædling, konkluderer dansk forskergruppe. Økologisk Landsforening afviser idéen.

Nye genteknologier passer godt til det økologiske værdisæt, og de kan hjælpe med at mindske forskellen i udbytte mellem økologisk og konventionelt landbrug, mener dansk forskergruppe. (Foto: Shutterstock)

 

Økologi og gensplejsning lyder som to helt uforenelige størrelser.

Men nye teknikker kan gøre gensplejsning spiselig for økologiske landmænd, skriver en gruppe forskere fra Københavns Universitet i en artikel udgivet i tidsskriftet Trends in Plant Science.

Med såkaldt præcisionsforædling, der blandt andet dækker over teknologien CRISPR/Cas9, kan man gå ind og pille ved præcis det gen, man ønsker at mutere.

Dermed kan man med langt større nøjagtighed give planterne de egenskaber, man ønsker, end man kan med traditionelle forædlingsteknikker, hvor mutationer finder sted helt tilfældigt.

Netop den store præcision gør, at moderne genteknologier passer godt til de økologiske værdier, mener forskergruppen, der har arbejdet som en tværfaglig tænketank bestående af både biologer, etikere, filosoffer, økonomer og jurister.

»Økologer er måske nogle af de sidste, man ville tænke på, som ville bruge genteknologi. Men så var filosofferne inde at læse deres værdisæt, hvor et grundlæggende princip er, at man ikke skal lave ting, som man ikke kan overskue konsekvenserne af. Og så siger filosofferne: Jamen, præcisionsforædling passer da fint med deres værdisæt – det burde de da være glade for,« siger Michael Broberg Palmgren, der er professor i plantefysiologi ved Institut for Plante- og Miljøvidenskab på Københavns Universitet.

Traditionel forædling har gjort planter sårbare

Forskergruppens udgangspunkt var at finde bæredygtige metoder til, hvordan der kan skabes mad nok i fremtidens barskere klima, mens der kommer flere og flere munde, der skal mættes. De begyndte derfor at kigge på hårdføre planter i naturen for at se, om de kunne lære noget af dem.

»Og så kom den her idé om, at vores kulturplanter er svækkede, fordi vi har selekteret dem over meget lang tid på grund af nogle egenskaber, vi har ønsket, og i processen har de tabt andre egenskaber, som vi ikke selekterede for,« siger Michael Broberg Palmgren.

Han sammenligner det med hundeavl, hvor man også har forædlet racer igennem mange tusinde år.

»Vi har været interesserede i at have et kæledyr, som vi kan klappe, og som er trofast. På den måde har vi fået en ulv til at blive en puddel. Men pudlen vil ikke længere kunne klare sig i naturen, hvis man placerer den der igen,« fortæller Michael Broberg Palmgren.

Planter kan få vilde egenskaber tilbage

Fakta

Mutationer forekommer tilfældigt i naturen. Det sker eksempelvis, når UV-lys fra Solens stråler får en DNA-streng i en celle til at knække, og reperationsenzymer kommer til undsætning og lynhurtigt sætter DNA'et sammen igen. Under reparationen kan der en gang imellem ryge et lille hjørne af DNA-strengen, eller der kan blive sat en lille knop på, så DNA'et er blevet ændret - altså muteret. Det kan gøre, at et gen bliver ødelagt, eller at det bliver ændret. Forskere kan nu bruge en teknik som CRISPR/Cas9, hvor de skaber enzymer, som kan binde sig til et bestemt sted i en celles DNA og klippe DNA-stregen over, hvorefter reperationsenzymer strømmer til og samler DNA-strengen igen med en eventuel mutation til følge. Forskellen er, at den kunstige mutation ikke sker et tilfældigt sted i DNA'et ligesom i naturen. Mutationen sker i lige præcis det gen, som forskerne satte enzymet til at klippe i. Når det hele er overstået, kan forskerne undersøge, hvilken mutation der er sket, og hvad der eventuelt er kommet ud af den af nye egenskaber. De fleste mutationer, i fald de har en effekt, vil svække genet, der er tale om, fordi naturen er så optimeret allerede. Men i de tilfælde, hvor der er klippet i et allerede ødelagt gen, er der en mulighed for, at en ny mutation vil kunne genskabe det mistede.

Han forklarer, at planterne igennem forædling på samme måde har fået ødelagt gener, der gjorde dem robuste, dengang de var vilde. Forskerne er derfor interesserede i at genskabe nogle af disse oprindelige gener og egenskaber, som de vilde planter havde – et princip, der kaldes 'tilbage-til-naturen forædling' eller 'rewilding'.

I pudlens tilfælde – hvis den skulle kunne klare sig bedre i naturen – ville man på traditionel vis lave rewilding ved at krydse den med en ulv. Derefter ville man krydse puddel-ulven med en puddel igen og igen, indtil man fik en mere robust puddel.

Ved at bruge genteknologi ville man kunne opnå samme resultat som med traditionelle forædlingsmetoder – bare mere præcist, forklarer Michael Broberg Palmgren.

Genteknologi forhindrer tilfældige mutationer

Med CRISPR/Cas9-teknikken kan man få enzymer til at gå ind og klippe i lige præcis det ene gen, som man vil have til at mutere, og på den måde kan man ødelægge et bestemt gen, eller man kan vække et ødelagt gen til live igen.

Man risikerer derved ikke at lave en masse utilsigtede mutationer af andre gener i planten, som man gør ved traditionelle forædlingsmetoder, forklarer Michael Broberg Palmgren:

»Du skal sammenligne det med, at du har en agurk, som er bitter, og du vil fjerne den bitre egenskab. Så tager du frøene fra agurken og bestråler dem kraftigt eller giver dem hårde kemikalier. Så får du 10.000 planter til at spire, smager på alle frugterne og finder nogle, der ikke har så bitre skaller. Du har ingen anelse om, hvad der er sket, og du ved ikke, om der er sket 500 andre mutationer i den plante, du har valgt ud,« siger han om de traditionelle måder at forædle på.

GMO-hvede blev resistent over for svamp

Kinesiske forskere har haft succes med at bruge CRISPR/Cas9 til at få hvedeplanter til at blive resistente over for svampeinfektionen meldug ved at gå ind og ødelægge de gener, som var skyld i, at hvedeplanten var sårbar over for svampen, fremgår det af en artikel i tidsskriftet Nature Biotechnology fra 2014.

»De her hvedeplanter er ikke blevet rewildet – de har fået fjernet en egenskab. Men det er sket på en mere præcis måde, end andre teknikker kan. Disse planter skulle alle økologer i verden da være lykkelige for. De har arvelig resistens mod meldug – uden at have fået nyt DNA – og behøver ikke længere at blive beskyttet mod meldug, som man i konventionelt landbrug bruger kemikalier imod. De kunne være opstået i naturen, og du kan ikke skelne dem fra en plante, der var opstået i naturen,« siger Michael Broberg Palmgren.

Forskerne mener, at de mere robuste planter skabt med den nye genteknologi kan hjælpe med at mindske forskellen i udbytte mellem konventionel og økologisk jordbrug, fordi de klarer sig bedre uden sprøjtemidler.

»De første planter, der kommer ud som resultat af præcisionsforædling, vil have fjernet uønskede egenskaber, ligesom de kinesiske hvedeplanter, men det næste vil være planter, hvor man genskaber gamle egenskaber, som man ved traditionel forædling har ødelagt. Det burde økologerne elske,« siger Michael Broberg Palmgren.

Økologer udelukker gensplejsning

Kinesiske forskere har brugt CRISPR/Cas9-teknologien til at gøre hvedeplanter resistente over for meldug, der her har inficeret træet spidsløn. (Foto: Heizer)

Økologisk Landsforening afviser dog blankt at tage gensplejsning til sig.

»Vi har ikke behov for det, fordi der er andre metoder. Vi ønsker det ikke, fordi vi har andre principper. Og vi kan ikke sælge det, for vores kunder ikke vil have det,« siger foreningens direktør Paul Holmbeck.

Han mener, at forskerne har lavet en kreativ og meget søgt tolkning af økologernes forsigtighedsprincip, der ligger meget langt fra, hvad økologerne selv mener.

»Når vi står med en teknologi, hvor der stort set er en total mangel på uafhængig forskning i sundhedsmæssige og naturmæssige effekter, er der grund til at vise forsigtighed. Situationen med gensplejsning af gamle egenskaber i planterne er på den måde ikke anderledes end anden gensplejsning,« siger Paul Holmbeck.

Han tror ikke på, at der vil komme et videnskabeligt grundlag for at sige, at gensplejsning er ufarligt, og han mener, at forskergruppen får det hele til at lyde mere simpelt, end det er.

»Jeg savner simpelthen en intellektuel ydmyghed i forhold til, hvor lidt vi egentlig ved. Forskning i epigenetik giver hvert år ny viden om planters gener og celler, og de her forskere snakker stadigvæk som om, det er nogle LEGO-klodser. Det er meget mere komplekst, hvad der afgør, om egenskaber bliver udtrykt eller ej,« siger direktøren.

 

Etiske dilemmaer sætter stopper for GMO

Økologernes afvisning kommer ikke bag på Mickey Gjerris, der er lektor i bioetik på Københavns Universitet, og som ikke har været en del af forskergruppen bag den nye idé.

»Der vil være nogle, for hvem det gør en etisk forskel, om man bruger velafprøvede metoder, som ligger i forlængelse af det, der foregår i naturen, og så metoder, som man anser for at være unaturlige, fordi de ikke kunne foregå i naturen, selvom det resultat, der kommer ud af det, sagtens kunne være opstået i naturen,« siger Mickey Gjerris og fortsætter:

»Der er også nogle økologer, der vil mene, at det er etisk forkert, fordi det rummer nogle risici, vi ikke kender, og fordi det grundlæggende er en fortsættelse af det her forsøg på at lave om på naturen, så den passer til os, i stedet for i højere grad at lade os passe ind i den natur, der nu er.«

 

Gamle forædlingsmetoder er også etisk tvivlsomme

Mickey Gjerris mener ellers, at den foreslåede type gensplejsning på mange måder er mindst lige så etisk forsvarlig som nogle af de konventionelle forædlingsmetoder.

Fakta

GMO er en forkortelse for genetisk modificerede organismer. GMO’er er organismer, hvis egenskaber er ændret ved hjælp af genteknologi - populært kaldet gensplejsning og genmanipulering. Det er lovligt at sælge, dyrke og købe godkendte GMO-fødevarer i Danmark og EU, men de skal være GMO-mærkede. Mærkning med GMO ses yderst sjældent på fødevarer i danske butikker, da udbuddet af genmodificerede fødevarer i Danmar​​k er meget begrænset. Kilder: Fødevarestyrelsen og Ministeriet for Fødevarer, Landbrug og Fiskeri

»Når vi tillader, at man bestråler planter og overhælder dem med kemikalier for at se, om man kan få interessante mutationer frem, så er det altså svært at få øje på en afgørende forskel på det og så de her måder at lave planter på – især når vi snakker om den her brug af bioteknologi, hvor man flytter gener mellem nært beslægtede arter eller i virkeligheden tænder gener inden for samme art,« siger Mickey Gjerris.

Mickey Gjerris tror, at økologien en dag vil tage nogle genteknologier til sig, men der vil gå mange år, før det sker.

»Man skal også lige klappe hesten i forhold til, hvad man forventer. Det er set før, at videnskaben er blevet oversolgt. Man har sagt om genteknologi i 40 år, at det ville løse alle vores problemer, og at det var meget mere præcist end andre forædlingsteknikker, men det har stort set ikke løst nogen problemer endnu,« siger Mickey Gjerris.

 

Kollega: »En lille smule naivt«

At teknologien bliver oversolgt er netop tilfældet i denne sag, mener Rikke Bagger Jørgensen, der er seniorforsker ved Institut for Kemiteknik på Danmarks Tekniske Universitet, og som i mange år har arbejdet med forædling af planter.

»Det bliver solgt, som om det er et stort gennembrud for økologisk jordbrug – at man nu kan lukke udbytteafstanden fra det konventionelle til det økologiske, og det er en lille smule naivt,« siger Rikke Bagger Jørgensen.

»De har et par forudsætninger, som skal være opfyldt, for at det her virkelig kan komme til at betyde noget, og de forudsætninger kan jeg ikke lige se er for hånden,« siger hun.

 

Kun realistisk at genskabe simple egenskaber

Det første problem er, at langt størstedelen af de gamle sorter, landracer og vilde arter, der opbevares i gen-bankerne eller findes i naturen, stort set ikke er karakteriseret, hverken for deres egenskaber eller deres genetik, forklarer hun. 

»Hvis du har en bestemt egenskab, som du gerne vil overføre, skal du i gen-banken og finde ud af, hvilken gammel sort eller vild art der har den egenskab. Du skal først ved dyrkning af planterne lokalisere, hvilke typer der har egenskaben, og derefter skal du lokalisere, hvor i plantens genom egenskaben har sin position – altså lokalisere genet for eksempel ved sekventering. Så det er ikke så ligetil at gøre. Det tager tid, og det glemmer de,« siger Rikke Bagger Jørgensen.

Det andet problem er, at nogle egenskaber er sværere at overføre end andre.

»Nogle af de egenskaber, man gerne vil have overført, er ikke sådan nogle meget simple egenskaber. Det er egenskaber, der kan være kodet af rigtig mange gener. Så det er alle disse forskellige gener spredt over genomet, du skal have fat i og have sat ind, og det er bare heller ikke noget, man lige gør over en nat – heller ikke med CRISPR-teknologien,« siger Rikke Bagger Jørgensen.

Hun mener derfor, at det kun vil være realistisk at gå efter meget simple egenskaber såsom resistens over for enkelte sygdomme, mens større udbytte helt generelt er kodet af så mange gener, at det ikke er realistisk at overføre sådan en egenskab.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Se den nyeste video fra Tjek

Tjek er en YouTube-kanal om videnskab og sundhed henvendt til unge.

Indholdet på kanalen bliver produceret af Videnskab.dk's Center for Faglig Formidling med samme journalistiske arbejdsgange, som bliver anvendt på Videnskab.dk.


Ugens videnskabsbillede

Se flere forskningsfotos på Instagram, og læs om Evidensbarometeret, som Videnskab.dk lige har lanceret.


Det sker