Γονιδιακή επεξεργασία για το καλό της ανθρωπότητας | Foreign Affairs - Hellenic Edition

Γονιδιακή επεξεργασία για το καλό της ανθρωπότητας

Πώς θα μπορούσε το CRISPR να μεταμορφώσει την παγκόσμια ανάπτυξη

Ομοίως, η βελτίωση της παραγωγικότητας των καλλιεργειών είναι θεμελιώδης για την εξάλειψη της ακραίας φτώχειας. Το 60% των ανθρώπων στην υποσαχάρια Αφρική κερδίζουν την ζωή τους εργαζόμενοι στην γη. Ωστόσο, δεδομένης της γενικά χαμηλής γεωργικής παραγωγικότητας της περιοχής, οι αποδόσεις των βασικών σιτηρών είναι πέντε φορές χαμηλότερες από όσο στην Βόρεια Αμερική. Η Αφρική παραμένει καθαρός εισαγωγέας τροφίμων. Αυτό το χάσμα μεταξύ προσφοράς και ζήτησης μόνο θα διευρυνθεί καθώς αυξάνεται ο αριθμός των στομάτων που πρέπει να τραφούν. Ο πληθυσμός της Αφρικής αναμένεται να υπερδιπλασιαστεί έως το 2050, φθάνοντας τα 2,5 δισεκατομμύρια, και η παραγωγή τροφίμων θα πρέπει να ταιριάξει με αυτή την ανάπτυξη για να θρέψει τους ανθρώπους στην ήπειρο. Η πρόκληση θα καταστεί ακόμη πιο δύσκολη καθώς η αλλαγή του κλίματος απειλεί τα μέσα διαβίωσης των μικροκαλλιεργητών στην Αφρική και τη Νότια Ασία.

Η επεξεργασία των γονιδίων για να καταστούν οι καλλιέργειες πιο άφθονες και ανθεκτικές θα μπορούσε να είναι ένα σωσίβιο σε μαζική κλίμακα. Η τεχνολογία ήδη αρχίζει να παρουσιάζει αποτελέσματα, προσελκύοντας δημόσιες και ιδιωτικές επενδύσεις και για καλό λόγο. Οι επιστήμονες εξελίσσουν καλλιέργειες με χαρακτηριστικά που ενισχύουν την ανάπτυξή τους, μειώνουν την ανάγκη για λιπάσματα και φυτοφάρμακα, ενισχύουν την θρεπτική τους αξία και καθιστούν τα φυτά ανθεκτικότερα κατά την διάρκεια της ξηρασίας και των καυτών περιόδων. Ήδη, πολλά φυτά που έχουν βελτιωθεί με επεξεργασία γονιδίων αναπτύσσονται και δοκιμάζονται επί του πεδίου, συμπεριλαμβανομένων μανιταριών με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής στο ράφι, πατάτες χαμηλής περιεκτικότητας σε ακρυλαμίδιο (ένα πιθανό καρκινογόνο) και σόγιας που παράγει υγιέστερο λάδι.

Για μια δεκαετία, το Ίδρυμα Bill & Melinda Gates υποστηρίζει την έρευνα σχετικά με την χρήση της επεξεργασίας γονιδίων στην γεωργία. Σε ένα από τα πρώτα έργα που χρηματοδοτήσαμε, οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου της Οξφόρδης αναπτύσσουν βελτιωμένες ποικιλίες ρυζιού, συμπεριλαμβανομένης μιας που ονομάζεται ρύζι C4 [7]. Χρησιμοποιώντας επεξεργασία γονιδίων και άλλα εργαλεία, οι επιστήμονες της Οξφόρδης ήταν σε θέση να αναδιοργανώσουν τις κυτταρικές δομές στα φύλλα των φυτών ρυζιού, καθιστώντας το ρύζι C4 πιο αποτελεσματικό στην φωτοσύνθεση, την διαδικασία με την οποία τα φυτά μετατρέπουν το ηλιακό φως σε τροφή, κατά ένα εντυπωσιακό 20%. Το αποτέλεσμα είναι μια καλλιέργεια που δεν παράγει μόνο υψηλότερες αποδόσεις, αλλά χρειάζεται και λιγότερο νερό. Αυτό είναι καλό για την επισιτιστική ασφάλεια, τα μέσα διαβίωσης των αγροτών, και το περιβάλλον, και θα βοηθήσει επίσης τους μικροκαλλιεργητές να προσαρμοστούν στην κλιματική αλλαγή.

Τέτοιες μεταβολές των γονιδιωμάτων των φυτών και ακόμη και των ζώων δεν είναι καινούργιες. Οι άνθρωποι το έχουν κάνει εδώ και χιλιάδες χρόνια μέσω της επιλεκτικής αναπαραγωγής. Οι επιστήμονες άρχισαν να ανασυνδυάζουν μόρια DΝΑ στις αρχές της δεκαετίας του 1970 και σήμερα η γενετική μηχανική χρησιμοποιείται ευρέως στην γεωργία και στην ιατρική, για να παράγει μαζικά ανθρώπινη ινσουλίνη, ορμόνες, εμβόλια και πολλά φάρμακα. Η επεξεργασία των γονιδίων είναι διαφορετική στο ότι δεν παράγει διαγονιδιακά φυτά ή ζώα -κάτι που σημαίνει ότι δεν συνεπάγεται το συνδυασμό DNA από διαφορετικούς οργανισμούς. Με το CRISPR, τα ένζυμα χρησιμοποιούνται για να στοχεύουν και να εξαλείφουν ένα τμήμα του DNA ή να το μεταβάλλουν με άλλους τρόπους που οδηγούν σε ευνοϊκά ή χρήσιμα χαρακτηριστικά. Το πιο σημαντικό, κάνει την ανακάλυψη και την ανάπτυξη των καινοτομιών πολύ πιο γρήγορη και με μεγαλύτερη ακρίβεια.

ΤΕΛΕΙΩΝΟΝΤΑΣ ΤΗΝ ΕΛΟΝΟΣΙΑ

Στην παγκόσμια υγεία, μια από τις πιο υποσχόμενες βραχυπρόθεσμες χρήσεις της επεξεργασίας των γονιδίων είναι η έρευνα για την ελονοσία [8]. Παρότι οι εμποτισμένες με εντομοκτόνα κουνουπιέρες των κρεβατιών και τα πιο αποτελεσματικά φάρμακα έχουν μειώσει δραματικά τους θανάτους από την ελονοσία τις τελευταίες δεκαετίες, η παρασιτική ασθένεια εξακολουθεί να έχει τρομερό κόστος [σε ζωές]. Κάθε χρόνο περίπου 200 εκατομμύρια κρούσματα ελονοσίας καταγράφονται και περίπου 450.000 άνθρωποι πεθαίνουν από αυτήν, περίπου το 70% από αυτούς είναι παιδιά κάτω των πέντε ετών. Τα παιδιά που επιβιώνουν υποφέρουν συχνά από διανοητικές και σωματικές διαταραχές. Στους ενήλικες, υψηλός πυρετός, ρίγη και αναιμία που προκαλούνται από την ελονοσία μπορούν να αποτρέψουν τους ανθρώπους από το να εργάζονται και παγιδεύουν τις οικογένειές τους σε έναν κύκλο ασθένειας και φτώχειας. Πέρα από τον ανθρώπινο πόνο, το οικονομικό κόστος είναι συγκλονιστικό. Στην υποσαχάρια Αφρική, η οποία φιλοξενεί το 90% όλων των περιπτώσεων ελονοσίας, το άμεσο και έμμεσο κόστος που συνδέεται με την ασθένεια ανέρχεται σε περίπου 1,3% του ΑΕΠ –ένα σημαντικό βάρος για τις χώρες που εργάζονται για να βγουν από την φτώχεια.

Με επαρκή χρηματοδότηση και έξυπνες παρεμβάσεις που χρησιμοποιούν τις υπάρχουσες προσεγγίσεις, η ελονοσία μπορεί να προληφθεί και να αντιμετωπιστεί σε μεγάλο βαθμό -αλλά όχι εντελώς. Τα υπάρχοντα εργαλεία πρόληψης, όπως ο ψεκασμός των εντόμων και των προνυμφών τους, έχουν μόνο προσωρινό αποτέλεσμα. Η συνήθης θεραπεία για την ελονοσία σήμερα –ένα φάρμακο που προέρχεται από την αρτεμισινίνη, μια ένωση που απομονώνεται από ένα βότανο που χρησιμοποιείται στην παραδοσιακή κινεζική ιατρική- μπορεί να ανακουφίζει τα συμπτώματα, αλλά μπορεί επίσης να αφήσει πίσω στο ανθρώπινο σώμα μια μορφή παρασίτου της ελονοσίας που μπορεί πάλι να εξαπλωθεί από τα κουνούπια. Για να χειροτερέψουν τα πράγματα, το παράσιτο της ελονοσίας έχει αρχίσει να αναπτύσσει ανθεκτικότητα στα φάρμακα, και τα κουνούπια αναπτύσσουν αντίσταση στα εντομοκτόνα.