Afrykańscy naukowcy używają edytowania genów do ulepszenia podstawowych upraw – zwiększenia wydajności, podniesienia wartości odżywczej i odporności na zmiany klimatu.
Jest wśród nich John Odipio, naukowiec z Ugandy z National Crops Resources Research Institute (NaCRRI), który zajmuje się edytowaniem genów do stworzenia manioku odpornego na szkodniki i choroby dotykające tę roślinę.
Maniokiem odżywia się ponad pół miliarda ludzi na świecie i ponad 50 procent plonów produkuje się w Afryce, powiedział Odipio.
“Moje pierwsze badanie z użyciem techniki edytowania genów dotyczyło próby zrozumienia, dlaczego pewne odmiany manioku nie kwitną o tej samej porze co pozostałe – powiedział podczas niedawnego webinarium Alliance for Science Live. – Odkryłem, że edytowanie genów pozwala na skuteczne zmiany w dwóch odmianach manioku. Zastosowałem te wyniki do prawdziwych problemów, takich jak fakt, że niektóre odmiany manioku często kwitną wcześnie, a inne nie. Po powrocie do Ugandy z USA zajmuję się teraz próbami stworzenia odpornego na wirusy manioku, ryżu i kukurydzy”.
Jak mówi Odipio, edytowanie genów pozwala na “dokonywanie precyzyjnych i z góry zamierzonych zmian w genomie w krótkim czasie i otrzymywanie rezultatów podobnych do tych, uzyskiwanych przez konwencjonalne procesy. Dzięki edytowaniu genów można stworzyć w krótszym czasie nowe, smaczniejsze, lepsze odżywczo odmiany odporne na zmieniające się warunki klimatyczne, odporne na szkodniki i choroby, co pozwoli wyżywić rosnącą populację Afryki. Dla osiągnięcia tego, niezbędne jest partnerstwo, możliwości finansowania, budowanie potencjału i oparta na nauce regulacja”.
Również James Karanja, naukowiec z Kenya Agricultural and Livestock Research Organization (KALRO) w Nairobi, powiedział, że jest ważne, by społeczeństwo zrozumiało, że edytowanie genów jest nauką umożliwiającą wykarmienie ludzkości w przyszłości.
“Rolnictwo jest motorem napędowym gospodarki w Kenii, a kukurydza jest podstawową uprawą w kraju – powiedział. – Z powodu zmiany klimatu obserwujemy zainfekowanie chorobą o nazwie śmiertelna martwica kukurydzy (MLN), którą powoduje połączenie dwóch wirusów. Ta choroba spowodowała poważne straty plonów kukurydzy w Kenii, doprowadzając do wielkich braków na rynku i wzrostu cen kukurydzy. Kiedy nie ma kukurydzy, nie ma żywności”.
Próbując opanować tą chorobę Karanja i inni kenijscy naukowcy szukali rozwiązań i stwierdzili, że ani na rynku, ani w krajowym banku genów w Kenii nie ma odpornej na tę zarazę odmiany. Ponieważ konwencjonalna hodowla odpornej odmiany zabrałaby siedem do ośmiu lat, postanowili użyć technologii edytowania genów jako szybszego narzędzia do podniesienia odporności kukurydzy na MLN.
“Tu nie chodzi o stworzenie nowego produktu, ale o ulepszenie już istniejących produktów – wyjaśnił Karanja. – To właśnie jest dobre i znaczące w tej technologii”.
Karanja ma nadzieję na potencjalne zwiększenie podaży kukurydzy w Afryce Wschodniej przez wprowadzenie odporności na MLN bezpośrednio do popularnych, komercyjnych odmian kukurydzy, które są obecnie podatne na chorobę, a następnie ponowne wprowadzenie ich na pola farmerów.
Jako młoda badaczka, Rose-Harriet Okech podzieliła się swoim punktem widzenia na to, jak edytowanie genów przyniesie korzyści początkującym naukowcom. Okech pracuje w International Institute of Tropical Agriculture (IITA) nad ulepszeniem kwitnienia tropikalnych roślin uprawnych w projekcie prowadzonym przez stypendystę FLAIR, dra Samwela Muiruri Kariukiego i fundowanym przez Royal Society oraz Afrykańską Akademię Nauk.
“Jestem Afryką i Afryka jest mną – mówi. – Pracuję obecnie nad afrykańską tropikalną rośliną uprawną i fakt, że moja praca będzie miała wpływ na afrykańską społeczność, jest wystarczająco inspirujący. Fakt, że moja babcia w mojej wsi rodzinnej będzie korzystała z wyników mojej pracy, powoduje, że codziennie pędzę jak na skrzydłach do laboratorium”.
Edytowania genów można używać do osiągania postępów w badaniach nad roślinami uprawnymi - mówi Okech. – Ponieważ patogeny roślin uprawnych ewoluują szybciej niż możliwości ulepszania naszych roślin przez konwencjonalną hodowlę, trzymanie się konwencjonalnej metody staje się bez sensu. Wraz ze zmieniającym się klimatem edytowanie genów jest nieodzownym narzędziem do radzenia sobie z trudnościami w rolnictwie z powodu precyzji tego, jak szybko i skutecznie udaje się rozwiązywać problemy”.
Moderator webinarium, Andrew Kiggundu, kierownik projektu Virus Resistant Cassava for Africa (VIRCA) z Donald Danforth Plant Science Center, powiedział, że w celu ulepszenia systemu produkcji żywności w Afryce badania nad edytowaniem genów powinny być promowane w sektorze publicznym.
Paneliści zgodzili się, że polityka regulacji biobezpieczeństwa przychylna dla nauki jest bardzo użyteczna dla farmerów, naukowców i konsumentów. Wspiera badania i umożliwia stosowanie w praktyce technologii edytowania genów. Choć niektóre kraje afrykańskie, takie jak Kenia i Nigeria, już prowadzą taką przychylną politykę, wezwali polityków innych krajów, by brali przykład i umożliwiali komercjalizację tych produktów.
Powiedzieli, że edytowanie genów tworzy wspaniałe możliwości ulepszenia jakości podstawowych roślin uprawnych Afryki. Wspierająca to polityka zapewni, że ich prace nie pozostaną na półkach w laboratoriach, ale dostaną się w ręce farmerów i konsumentów, którzy odnoszą z nich największe korzyści.
Gene editing key to improving Africa’s staple cropsZ
Alliance for Science, 12 sierpnia 2021
Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska
Modesta Abugu
Ukończyła studia na University of Florida ze specjalnością w ogrodnictwie. Po studiach była asystentką w Open Forum on Agricultural Biotechnology in Africa (OFAB), Nigeria Chapter, od 2015 roku współpracuje z Alliance for Science.
