Блог Луїса Монтоліу

Кілька днів тому я розробив тему в Twitter, за допомогою якої намагався пояснити відмінності між ними трансгенні організми Y генетично відредаговані організми, наприклад, за допомогою інструментів CRISPR. Це поняття, які зазвичай плутають, але це слід знати, оскільки багато адміністративно-правових проблем, які ми маємо тут, в Європі, на даний момент походять від плутанини. Потік справив неабиякий вплив, і я вирішив перетворити його на статтю у цьому блозі Naukas, де я зможу надати всі нюанси та додаткову інформацію, яку соціальна мережа повідомлень довжиною 280 символів не дозволяє.

Думки не мають значення в науці. Це факти, дані, які насправді мають значення. Можна думати, що наша планета сферична або плоска, але Земля залишиться сферою, трохи сплющеною на полюсах і злегка випнутою на екваторі, але сферою. Нам може здатися, що швидкість світла у вакуумі занадто висока або занадто низька, але приблизне значення 300 000 км/с все одно буде дійсним і використовуватиметься як одна з універсальних констант. Нам це подобається більш-менш. Астрофізик і популяризатор Ніл де Грасс Тайсон висловив це дуже прямо, своєю знаменитою фразою: "Гарна річ в науці полягає в тому, що це правда, віриш ти в це чи ні" (Добре в науці те, що це правда, вірте чи ні в ньому).

Однак те, що здається беззаперечним у таких галузях знань, як фізика, є, однак, предметом постійних дискусій в інших дисциплінах, таких як біологія. Такі поняття, як трансгенез або трансгенний вони використовуються та застосовуються несподівано у багатьох ситуаціях, доречних чи ні. І важливо уточнити. Організм (тварина/рослина/гриб/бактерії ...) трансгенний це той, який ми маємо додав новий ген, які, наприклад, можуть бути власного виду. Такі як відновлення пігментації, що спостерігається у мишей, шляхом додавання активного гена тирозинази на тварин-альбіносів, які є мутантами цього гена. На першому малюнку, який з’являється під цим текстом, видно, що додаючи функціональну копію цього гена, ми доповнюємо дефіцит тирозинази, спричинений наявністю мутації цього гена у мишей-альбіносів.

трансген
Трансгенна тварина - це тварина, до якої ми додали ген (який може бути від одного виду) для доповнення генної функції, яка не діє, наприклад, корекція альбінізму у цих мутантних мишей у гені тирозинази. Трансгенні миші відновлюють пігментацію після отримання функціональної копії гена тирозинази. Схема: Люсі Монтоліу

У прикладі є миші, але це було б точно так само, якби ми говорили про гриби, рослини або бактерії. Зовнішній ген додається до рослини помідора, що надає йому нових характеристик, а така ж рослина томата є трансгенний, і ми будемо називати включений фрагмент ДНК трансген. Іноді зовнішній ген або трансген, який ми додаємо в організм, походить від іншого виду, наприклад, гена GFP (гена зеленого флуоресцентного білка) від медузи Aequorea victoria (яка світиться в темряві, щоб заманити здобич і оглушити їх щупальцями), який надає характерну зелену флуоресценцію отриманим трансгенним організмам. Ці флуоресцентні зелені миші, показані на зображенні нижче, дуже корисні в експериментах з регенеративної біомедицини, оскільки всі їх клітини зелені, і їх можна дуже легко відстежити в іншої особини (в експериментах з трансплантації). Дослідники, які відкрили GFP, отримали Нобелівську премію з хімії в 2008 році.

Трансгенна миша, включивши ген GFP (трансген) медузи A. victoria, що дозволяє їй виробляти ту характерну зелену флуоресценцію. Схема: Люсі Монтоліу

Всі ці організми, до яких свідомо доданий зовнішній ген, трансгенні. Зараз, з 2013 року, ми знаємо технологію CRISPR для редагування генів, яка дозволяє нам за бажанням редагувати та змінювати будь-яку букву будь-якого гена в будь-якому організмі. Наприклад, зміна C на G гена тирозинази генерує генно-відредаговані миші-альбіноси, оскільки G виробляє зміну кодованого білка, який більше не є функціональним. Або, якщо, навпаки, ми відредагуємо за допомогою CRISPR G гена тирозинази миші-альбіноса, ми можемо відновити С, який відповідає функціональному генетичному варіанту гена, і відновити його функцію та пігментацію миші. Ці два останні приклади - це генно-відредаговані миші (організми), але вони не є трансгенними організмами. Ми не вставили жодних генів, ми лише змінили генетичну послідовність гена, що належить до виду, гена миші, в його природному розташуванні в геномі. Вони не є трансгенними мишами, це миші, відредаговані геном. Наша думка не має значення.

Редагування гена тирозинази у пігментованої миші та заміна C на G за допомогою CRISPR породило генно-відредаговану мишу-альбіноса. Схема: Люсі Монтоліу. Редагування гена тирозинази у миші-альбіноса і заміна G на C за допомогою CRISPR породило генно-відредаговану пігментовану мишу. Схема: Люсі Монтоліу.

Генетичне редагування дозволяє нам за бажанням змінювати будь-яке положення будь-якого гена в будь-якому організмі. Інструменти CRISPR роблять редагування цього гена простим, доступним та досяжним. Але важливо усвідомити, що ми не додаємо жодних зовнішніх генів, отже, вони не є трансгенними організмами. Ми лише модифікуємо якусь букву гена, що нас цікавить, або для того, щоб її інактивувати, або реактивувати, як показано на прикладах з мишами. Те саме відбулося б, якби це були рослини, гриби чи бактерії. І, можливо, на подив багатьох, коли ген генетично відредаговано за допомогою CRISPR і, наприклад, відновлений його функціональний генетичний варіант (С у гені тирозинази), науково неможливо відрізнити відредагований організм від дикого аналога . Щодо цього гена, особини генетично ідентичні. Їх неможливо диференціювати жодним аналітичним тестом.

Дика пігментована миша та генно-відредагована миша з функціональним варіантом гена тирозинази генетично ідентичні. Схема: Люсі Монтоліу.

Причиною підготовки цієї статті є спроба просто пояснити абсурдність застосування в 2019 році європейської директиви (2001/18/ЄС), яка була створена в 90-х роках і яка набула чинності в 2001 році, за 12 років до її відкриття. технологія, яка не використовувалась до 2013 р. Відредаговані організми не є трансгенними. Скажімо те, що хочемо сказати. Звичайно, трансгенні організми також можна отримати за допомогою технології CRISPR, якщо ми використовуємо редагування генів для введення нових генів. Але загалом методи CRISPR використовуються для інактивації або тонкої модифікації генів виду, тиражування та перенесення існуючих варіантів між різними расами чи сортами. Якщо їх використовувати для додавання генів, тоді так, ми б говорили про відредаговані та трансгенні організми.

Природно, що передача цих генетичних варіантів також могла бути отримана шляхом схрещувань та генетичного відбору традиційним способом, який використовується генетичними енхансерами протягом багатьох років. Але нам знадобилося б багато поколінь, не лише для того, щоб мобілізувати бажаний варіант, а й виділити будь-яку іншу генетичну рису, якої ми не хочемо, що є головною проблемою класичного генетичного вдосконалення. Що ми досягаємо за допомогою генетичного редагування за допомогою CRISPR, - це здійснювати цей перенос або передачу генетичних варіантів між тваринами/рослинами або сортами набагато точніше, чіткіше та контрольованіше. Набагато більше, ніж із традиційними методами мутагенезу (випромінювання, хімічні агенти, що змінюють ДНК, ...), які вважаються безпечними за тією ж Європейською Директивою 2001/18/CE.

Опромінення або хімічний мутагенез, що спричиняють численні мутації в геномі рослини, є походженням багатьох сортів, які ми сьогодні маємо в супермаркеті. Більше 3300 сортів, отриманих традиційним мутагенезом, можна переглянути в цій базі даних Міжнародного агентства з атомної енергії. Ми в основному не знаємо, які модифікації вони несуть, але ми вважаємо їх безпечними, і вони є винятком з Директиви 2001/18/EC. Цей регламент, який регулює випуск генетично модифікованих організмів (ГМО), вважає традиційний мутагенез винятком і звільняє всі отримані таким чином організми від необхідності готувати дороге (у всіх сенсах) досьє, щоб мати можливість затвердити їх. Мова йде про дослідження оцінки ризику та токсичності, які можуть коштувати 15 мільйонів євро та тривати протягом 10 років.

Рішення Суду Європейського Союзу за справою C-528/16, відомою 25 липня 2018 року.

Суд Європейського Союзу визначив 25 липня 2018 року, без наукового обґрунтування, що генетично відредаговані організми слід вважати трансгенними і, отже, підпорядковуватись дуже суворим правилам та зобов’язанням (подання досьє тощо ...), які фактично блокували їх з 1998 року. Багато з нас відреагували одразу після того, як знали вирок. Я пояснив, що, на мою думку, є монументальною помилкою, яка мала змусити нас пропустити ще один потік інновацій у Європі, на платформі, опублікованій у Materia-El País. Мій колега Хосеп Касакуберта (CRAG, Барселона) зробив те саме з іншою платформою в SINC, де він так само чітко висловився про наслідки, які це рішення матиме для європейського агроекономічного сектору. В обох випадках ми запропонували змінити Директиву як вирішення проблеми, оскільки вирок не може бути застосований. Ось чому так важливо сприяти оновленню, перегляду або зміні тлумачення, яке зазвичай робиться в Європейській Директиві 2001/28/CE. Так що і в Європі ми можемо отримати вигоду від революції CRISPR.

Оскільки рішення було відоме, на нього висловлювалися критичні зауваження та позиції з вимогою змінити Європейську директиву. З цього питання важливо відзначити, що наша країна добре виконала домашнє завдання. Як від Міжвідомчої ради з питань ГМО у співпраці з Національною комісією з біобезпеки (у Міністерстві екологічного переходу), так і від Міністерства сільського господарства, рибного господарства та продовольства, а також від Державного агентства з досліджень просувалися заяви у зв'язку з цим: необхідність модифікації Європейської директиви 2001 р. Зараз залишається лише те, що всі ці заклики до модифікації Директиви, вся мобілізація вчених та асоціацій агроекономічного сектору також впливають на Європейську комісію. Ми ризикуємо своїм майбутнім. Ми не можемо знову пропустити шлейф інновацій. Якщо Європа заборонить, заблокує або перешкодить використанню нових технологій редагування генів, біотехнологічні компанії цього сектору поїдуть до інших країн, де зможуть їх застосувати. І нарешті, ми врешті-решт придбаємо відредаговану продукцію у зовнішніх постачальників за межами Європи, не дозволяючи нашим компаніям скористатися технологічною революцією, в якій ми вже встановлені.

Франциско Барро, науковий співробітник Інституту сталого сільського господарства CSIC в Кордові, відповідальний за виробництво трансгенної пшениці, а також генетично відредагованої пшениці з CRISPR з низьким вмістом клейковини для споживання людьми, хворі на целіакію. Фотографія: ChileBIO

Остаточний коментар: Якщо хтось вважає, що чинне законодавство та це речення від липня минулого року не впливають на наш повсякденний день, запитайте Франциско Барро, Науковий співробітник Інституту сталого сільського господарства CSIC в Кордові, відповідальний за кілька видів трансгенної пшениці (із заважаючою технологією РНК) або генетично відредаговану (за технологією CRISPR), в якій присутність гліадинів, білків зерна, що становлять клейковину та викликають патологічна реакція відторгнення у людей з целіакією. Борошно цієї пшениці з дуже низьким вмістом клейковини використовувалось для виготовлення хліба. Ці хліби вже можна вживати після успішного завершення клінічних випробувань. Однак ці хліби навряд чи побачать світ у Європі. А людям з целіакією доведеться чекати, поки американські компанії вироблятимуть та продаватимуть їх за межами Європи, незважаючи на те, що пшениця, з якої вони отримані, була розроблена та вироблена в Європі, в Іспанії, в Кордові. Щось, що могло б бути корисним і негайно використаним целіакією, не може бути схвалене в Європі законодавством, яке ми маємо і підтримуємо, що відлякує біотехнологічні компанії. Чи є основне протиріччя, необхідне для внесення змін до Директиви?

Ця стаття спочатку була опублікована в загальному блозі Naukas 7 листопада 2017 року.