Kan CRISPR rädda oss från en framtid av matbrist?

Det korta svaret är att det redan har gjort det.

2021, en Tokyo-baserad startup som heter Sanatech Seed använde CRISPR för att odla tomater som innehåller höga halter av gamma-aminosmörsyra (GABA).

Denna syra är en signalsubstans som anses kunna lindra ångest, stress och sömnlöshet. Det är också kapabelt att sänka blodtrycket och förbättra den övergripande kognitionen. Dessa tomater kom ut på marknaden för första gången 2021.

Förutom hälsofördelar kan CRISPR komma till nytta för att hjälpa viktiga grödor bli mer motståndskraftig inför extrem hetta, bitter kyla, saltrika miljöer och potentiellt till och med bakterier, svampar och insekter.

Med tanke på att bönderna redan förlorar 20-40 procent av deras skörd till skadedjur, vilket kostar dem 200 miljoner dollar per år, har de inte råd att överträffa detta belopp.

Speciellt inte när 920 miljoner människor lever redan med en allvarlig livsmedelsosäkerhet – runt 11 procent av den mänskliga befolkningen.

Ett svar på vår instabila planet

CRISPR-förstärkta livsmedel kan bli en viktig livlina för mänskligheten (och alla dess bönder), eftersom klimatforskare har varnat att skördeförstörande svampar, bakterier och insekter kommer att bli mycket svårare att undvika i en varmare värld.

Kombinera dessa problem med ett växande antal klimatflyktingar, oändlig urbanisering, förlust av åkermark och överanvändning av bekämpningsmedel och gödningsmedel – vi har ett kluster av frågor att ta itu med.

Lyckligtvis har vi redan fått en bit upp.

De som arbetar inom jordbruket har identifierat olika positiva egenskaper hos vissa grödor, tack vare selektiv förädling. Detta har gjort det möjligt för bönder att avvärja större förluster genom att gynna växter som producerar bakteriella proteiner som kan döda eller stöta bort skadedjur.

Eftersom många virus behöver växtproteiner för att växa, föröka sig och spridas, är det möjligt att forskare kan använda CRISPR för att eliminera eller förändra växtproteiner som ett visst virus gillar att dra nytta av.

Detta skulle göra det möjligt för växten att motstå att bli kapad av en främmande organism.

Hur skiljer sig CRISPR från GMO-grödor?

Livsmedelsforskare har varnat för att jämföra CRISPR-redigerade grödor med genetiskt modifierade organismer (GMO).

Till skillnad från GMO-grödor, som injiceras med en hel uppsättning nytt DNA som leder till resistens mot skadedjur, tolerans mot kemiska ogräsdödare, ökad avkastning eller längre hållbarhet, skulle CRISPR inte kräva att främmande gener tillförs grödan.

Istället skulle det eliminera eller korrigera redan existerande egenskaper som leder till mutationer eller mottaglighet för oförlåtande miljöer, virus, bakterier och skadedjur – vilket experter säger "fungerar som naturlig avel, bara mycket snabbare."

Trots hur vanligt det är GMO-livsmedel finns i det västerländska samhället – majsstärkelse, majssirap, sojaolja och rapsolja – många människor undviker dem över hälso- och säkerhetsproblem.

Ändå är uppkomsten av ny teknik alltid åtföljd av skepsis. Och eftersom CRISPR framhålls som en räddning för framtidens matbrist, finns det några rimliga bekymmer smärgel på fältet.

Dessa inkluderar huruvida redigering av "oönskade" egenskaper och svagheter i grödor kommer att störa deras naturliga utveckling – eventuellt förändra hela arten. De oroar sig också för om nya sjukdomar eller mutationer kan skapas genom att ta bort vissa egenskaper.

Andra bekymmer är fokuserade på det oförutsägbara. De nämner de potentiella oavsiktliga konsekvenserna som kan uppstå av CRISPR:s användning, inklusive dess möjliga ringeffekt på hela ekosystem.

Slutligen finns det etiska frågor att tänka på när man redigerar generna hos levande varelser helt enkelt så att vi kan säkerställa att de hamnar på våra tallrikar, särskilt när det gäller boskap.

Om grödor optimerade av CRISPR blir normen, kan teknikens användning för att odla önskvärda egenskaper hos lantbruksdjur som kor, grisar och höns utan att vara beroende av selektiva avelsmetoder komma i första rummet.

I slutändan har upptäckten av Clustered Regularly Interspaced Palindromic Repeats förändrat hur vi ser på sjukdomar och sjukdomar i den moderna världen. Dess framtid som en lösning på en industri som hotas av klimatförändringar kommer att vara en att se upp för.