Gensaxen revolutionerar också växtförädlingen, men professor fruktar att EU-länderna blir förbipasserade

Geneditering är den största förändringen inom växtförädling sedan genöverföring infördes på 1990-talet. Lagstiftarna tar nu ställning till två olika sätt att påverka egenskaperna hos växtarter.

Vad är skillnaden mellan en spannmålssort vars arvsmassa människan har påverkat genom att tillföra gener från främmande arter och en sort vars DNA människan försiktigt har omarbetat?

Den här frågan har varit på tapeten i fem år – alltsedan gensaxen infördes inom växtförädling.

Gensaxen, dvs. CRISPR-Cas-metoden, gör det möjligt att omarbeta gener: med hjälp av gensaxen kan man ta bort eller lägga till DNA-avsnitt i en cell. Man kan lätt skära av målgenen inuti cellen genom att rikta ett enzym mot den.

Metoden kallas geneditering och uppfattas som en banbrytande teknik för att behandla ärftliga sjukdomar. Geneditering används också inom växtförädling.

– Inom växtförädling talar vi uttryckligen om sådan saxeditering som också inträffar i naturen – vi kan finna samma editeringar på en 10 hektars kornåker med ungefär en miljard sädeskorn, varav varje korn bär på några naturliga förändringar, säger Teemu Teeri, professor i växtförädling vid Helsingfors universitets agrikultur-forstvetenskapliga fakultet.

Just nu vill både medborgare och lagstiftare veta om växter som förädlats med hjälp av den nya genteknologin innebär risker för hälsan och miljön.

För lagstiftarna är geneditering en kinkig fråga, eftersom man inte kan se någon skillnad på genediterade växter och växter med naturliga mutationer.

– För lagstiftarna är geneditering en kinkig fråga, eftersom man inte kan se någon skillnad på genediterade växter och växter med naturliga mutationer, konstaterar Teeri.  

Sommaren 2018 överlämnades en rapport om nya metoder inom växtförädling till riksdagens framtidsutskott, och Teeri var en av de två skribenterna. Han är förtrogen med den genetiska modifieringens historia hos växter och berättar varför han anser att EU fattade fel beslut i sitt ställningstagande om genediterade växter sommaren 2018.

Allt började då växter domesticerades

Odlare har alltid varit intresserade av att förbättra livsmedelsgrödornas skörd och att hitta de sorter som tål stränga naturförhållanden. Människan har förädlat växter lika länge som vi brukat jorden.

De första ärftliga förändringarna hos livsmedelsgrödor uppstod som en följd av domesticering, det vill säga att man tog vilda växter och började odla dem. En av förändringarna var att fröna slutade falla av växterna, vilket tillät odlaren att samla in dem för framtida användning. Människan var omedveten om sin inverkan, men endast de frön som inte föll av hamnade i låren och gav upphov till följande generation.

Hur är det möjligt att växtgenerna anpassar sig på det här viset enligt människans behov?

– När växter domesticeras från vilda förhållanden till en form som är lämpligare för människan sker anpassningen på bekostnaden av de egenskaper som gjort växten framgångsrik i naturen. På så sätt blir odlingsväxten småningom helt beroende av odlaren, konstaterar Teeri.

Med andra ord anpassar sig växten eftersom odlaren ger den god omvårdnad och dess återväxt får garanterad framgång.

Nästa steg inom växtförädling var korsning genom urval. Metoden går ut på att man väljer ut och korsar de bästa individerna, och sedan dem som är ännu bättre än sina föräldrar. Processen är relativt långsam och gallrar bort gener från växternas arvsmassa.

Om en växtsort är i behov av nya gener kan man få dem genom att till exempel korsa den med lantsorter. Även om korsning är en långsam process har den gett goda resultat och är fortfarande den mest använda förädlingsmetoden.

Genöverföring revolutionerade förädlingen på 1980-talet

Växtförädlingen upplevde ett stort vetenskapligt genombrott på 1980-talet. Med hjälp av genöverföringstekniken kunde man nu flytta gener från en organism till en annan, vilket var revolutionerande bland annat inom medicin. För första gången någonsin kunde människan utveckla organismer som aldrig skulle kunna uppstå genom naturligt urval. Dessa organismer med överförda gener kallas genetiskt modifierade organismer (GMO).

Inom sortförädling av växter togs genöverföringstekniken i bruk på 1990-talet och den var omvälvande för de principer som funnits inom traditionell växtförädling. Nu kunde växter till och med förses med gener från djur och mikrober.

Därför har GM-förädling väckt mycket debatt och stort motstånd. Men enligt Teeri är metoden trygg.

– GM-förädling har nu använts i över 25 år, vilket betyder att man har en stabil grund för att konstatera att tekniken i sig inte alls innebär större risker än traditionell förädling, säger han. Tack vare de grundliga riskanalyserna kan genmodifierade livsmedel till och med uppfattas som tryggare än vanliga livsmedel.

Hos de odlingsväxter med överförda gener som odlas mest just nu dominerar bakteriebaserade gener. Med hjälp av dem är det möjligt att få fram bättre härdighet mot skadeinsekter och ogräsbekämpningsmedel.  

Tack vare genöverföring kan växter till exempel avvärja insekter utan kemikalier. Till dessa växter har man fört över en gen från bakterien Bacillus thuringiensis. Bakterien producerar ett protein som verkar i tarmen hos skadeinsekternas larver. Genmodifierade växter med den här egenskapen är majs, soja, bomull och raps, vilkas totala globala odlingsareal är omkring 100 miljoner hektar.

Naturlig genmodifiering?

Geneditering som utförs med gensaxen påminner enligt Teeri om naturliga genetiska förändringar. I de flesta fallen skapar man alltså sådana gener som i princip också kan finnas i naturen – skillnaden är att de mutationer som man skapar med gensaxen planeras på förhand i laboratorier.

Också de mer traditionella formerna av växtförädling påverkar genernas verksamhet, men processen är långsammare.

Ett exempel är hur man förädlat raps och rybs genom att plocka bort de individer som producerar ämnen som är skadliga för människan. Nu tillåter gensaxen oss att göra samma sak snabbt och direkt med de bästa odlingssorterna.

Traditionell växtförädling upplevs ofta som ”naturlig” och växtförädling i laboratorier som dess motsats.

Ofta uppfattas icke genmodifierat som en garanti om att produkten är ”naturlig”. Då glömmer man att traditionellt förädlade odlingssorter också är långt ifrån naturliga.

– Ofta uppfattas icke genmodifierat som en garanti om att produkten är ”naturlig”. Då glömmer man att traditionellt förädlade odlingssorter också är långt ifrån naturliga, säger Teeri.

Teeri påminner om att traditionell förädling inte heller är riskfri. Till exempel har man varit tvungen att dra tillbaka potatis- och sellerisorter från marknaden, eftersom de har innehållit för stora mängder av skadliga kemiska ämnen.

Det finns en till faktor som också gör det svårt att bestämma vilka växtsorter som är naturliga: trots att man använder bioteknik för att editera sorter med gensaxen, innehåller inte slutprodukten främmande gener, vilket sorterna med överförda gener gör.

Uppmuntrar beslutsfattarna eller bromsar de upp?

EU-domstolen beslutade i juli 2018 att genediterade sorter uppfattas som genetiskt modifierade av lagstiftningen. Beslutet innebär att EU kräver en likadan riskbedömning som när det är fråga om sorter med överförda gener.

Ställningstagandet var en stor besvikelse för vetenskapssamhället. I praktiken innebär beslutet att europeiska växtförädlare inte kan tillämpa gensaxen. Växtförädlingen står inför stora utmaningar när befolkningsmängden ökar och klimatet förändras. Därför anser Teeri att det är ett skadligt beslut att bromsa upp nya förädlingsmetoder.

– Genöverföring och geneditering behövs för att utöka den genetiska variationen för urvalsförädlingens behov. Växtförädlingen följer Hjärterdrottningens teori: man måste springa för fullt för att hålla sin position i kampen mot ohyra och sjukdomar. Det behövs hela tiden nya gener som påverkar motståndskraften, eftersom sjukdomsalstrarna knäcker de gamla, upplyser Teeri.

Klimatförändringen är också en utmaning och ställer krav på bättre stresstålighet hos odlingsväxter. Avvikande tillväxtförhållanden i likhet med den gångna sommarens förutses bli vanligare.

Samtidigt har man i USA bestämt sig för att uppfatta geneditering som traditionell växtförädling. I praktiken betyder det här att det från USA kommer in sådana sorter till den europeiska marknaden som enligt den nya lagstiftningen är ”olagliga” inom EU, men samtidigt är det omöjligt att se någon skillnad mellan de olagliga och de lagliga sorterna.

– Europeiska växtförädlare kommer utan tvekan och utan att veta om det att använda förbjudna genediterade växter i sina egna korsningsprogram och av dem skapa nya sorter för de europeiska åkrarna, förmodar Teeri.

– Det är en dålig princip att stifta lagar som man inte kan övervaka.

Ursprunglig publikation:

Geeniteknologia, Eduskunnan tulevaisuusvaliokunnan julkaisu 2/2018, Kasvinjalostuksen uudet menetelmät, Anneli Ritala, VTT Teemu Teeri, Helsingfors universitet

Ytterligare information:

EU:s GMO-lag (på engelska)

Länkar till nyheter om geneditering och därtill kopplad lagstiftning 7/2018:

Nature: CRISPR plants now subject to tough GM laws in European Union
Phys.org: EU top court rules new breeding techniques count as GMOs

Läs mer om: Livsvetenskap