CRISPR có thể cứu chúng ta khỏi tương lai khan hiếm lương thực không?

Câu trả lời ngắn gọn là nó đã có rồi.

Vào năm 2021, một công ty khởi nghiệp có trụ sở tại Tokyo có tên Sanatech Seed sử dụng CRISPR để trồng cà chua có chứa hàm lượng axit gamma-aminobutyric (GABA) cao.

Axit này là chất dẫn truyền thần kinh được công nhận là có khả năng làm giảm lo lắng, căng thẳng và mất ngủ. Nó cũng có khả năng hạ huyết áp và cải thiện nhận thức tổng thể. Những quả cà chua này lần đầu tiên được tung ra thị trường vào năm 2021.

Ngoài lợi ích sức khỏe, CRISPR có thể hữu ích để hỗ trợ các loại cây trồng thiết yếu trở nên kiên cường hơn khi đối mặt với nhiệt độ cực cao, lạnh buốt, môi trường muối cao và thậm chí có thể có vi khuẩn, nấm và côn trùng.

Xét thấy nông dân đã thua lỗ rồi 20-40 phần trăm trong số sản lượng cây trồng của họ bị sâu bệnh gây ra, khiến họ thiệt hại 200 triệu đô la mỗi năm, họ không thể vượt qua số tiền này.

Đặc biệt không phải khi 920 triệu người đã sống trong tình trạng mất an ninh lương thực ở mức độ nghiêm trọng – khoảng 11% dân số loài người.

Câu trả lời cho hành tinh không ổn định của chúng ta

Thực phẩm được tăng cường CRISPR có thể trở thành nguồn sống chính cho nhân loại (và tất cả nông dân), khi các nhà khoa học khí hậu Đã cảnh báo rằng nấm, vi khuẩn và côn trùng phá hoại mùa màng sẽ trở nên khó tránh hơn rất nhiều trong một thế giới nóng hơn.

Kết hợp những vấn đề này với số lượng người tị nạn khí hậu ngày càng tăng, quá trình đô thị hóa không ngừng nghỉ, mất đất canh tác và lạm dụng thuốc trừ sâu và phân bón – chúng ta có rất nhiều vấn đề cần giải quyết.

May mắn thay, chúng tôi đã có chút tiến bộ.

Những người làm việc trong lĩnh vực nông nghiệp đã xác định được nhiều đặc điểm tích cực khác nhau ở một số loại cây trồng nhờ vào việc nhân giống chọn lọc. Điều này đã cho phép nông dân chống lại những tổn thất lớn hơn bằng cách ưu tiên các loại cây tạo ra protein vi khuẩn có khả năng tiêu diệt hoặc xua đuổi sâu bệnh.

Vì nhiều loại virus cần protein thực vật để phát triển, nhân lên và lây lan nên các nhà nghiên cứu có thể sử dụng CRISPR để loại bỏ hoặc thay đổi protein thực vật mà một loại virus cụ thể thích lợi dụng.

Điều này sẽ cho phép cây chống lại việc bị sinh vật lạ tấn công.

CRISPR khác với cây trồng GMO như thế nào?

Các nhà khoa học thực phẩm đã cảnh báo không nên so sánh cây trồng được chỉnh sửa CRISPR với sinh vật biến đổi gen (GMO).

Không giống như cây trồng biến đổi gen, được tiêm toàn bộ bộ DNA mới giúp kháng sâu bệnh, chống chịu thuốc diệt cỏ bằng hóa chất, tăng năng suất hoặc thời hạn sử dụng lâu hơn, CRISPR sẽ không yêu cầu thêm gen ngoại vào cây trồng.

Thay vào đó, nó sẽ loại bỏ hoặc sửa chữa những đặc điểm hiện có dẫn đến đột biến hoặc tính nhạy cảm với môi trường khắc nghiệt, vi rút, vi khuẩn và sâu bệnh – điều mà các chuyên gia cho rằng “hoạt động giống như nhân giống tự nhiên, chỉ là nhanh hơn nhiều”.

Dù phổ biến thế nào Thực phẩm biến đổi gen trong xã hội phương Tây – bột ngô, xi-rô ngô, dầu đậu nành và dầu hạt cải – nhiều người tránh xa chúng vì lo ngại về sức khỏe và an toàn.

Tuy nhiên, sự xuất hiện của bất kỳ công nghệ mới nào cũng luôn đi kèm với sự hoài nghi. Và khi CRISPR được đưa ra như một giải pháp cứu nguy cho tình trạng khan hiếm lương thực trong tương lai, có một số lo lắng hợp lý. mới nổi trên đồng ruộng.

Chúng bao gồm việc liệu việc loại bỏ những đặc điểm và điểm yếu 'không mong muốn' ở cây trồng có làm gián đoạn quá trình tiến hóa tự nhiên của chúng hay không - có thể làm thay đổi toàn bộ loài. Họ cũng lo lắng liệu các bệnh hoặc đột biến mới có thể được tạo ra bằng cách loại bỏ một số đặc điểm nhất định hay không.

Các mối quan tâm khác tập trung vào những điều không thể đoán trước. Họ trích dẫn những hậu quả tiềm ẩn ngoài ý muốn có thể phát sinh từ việc sử dụng CRISPR, bao gồm cả tác động lan tỏa có thể xảy ra đối với toàn bộ hệ sinh thái.

Cuối cùng, có những câu hỏi về mặt đạo đức cần cân nhắc khi chỉnh sửa gen của sinh vật sống để chúng ta có thể đảm bảo chúng sẽ xuất hiện trên đĩa của chúng ta, đặc biệt là khi nói đến vật nuôi.

Nếu cây trồng được tối ưu hóa bằng CRISPR trở thành tiêu chuẩn, thì việc sử dụng công nghệ này để nuôi dưỡng những đặc tính mong muốn ở vật nuôi trong trang trại như bò, lợn và gà mà không phụ thuộc vào phương pháp nhân giống chọn lọc có thể sẽ là chủ đề được bàn luận hàng đầu.

Cuối cùng, việc phát hiện ra các lặp lại Palindromic xen kẽ đều đặn theo cụm đã thay đổi cách chúng ta nhìn nhận về bệnh tật trong thế giới hiện đại. Tương lai của nó như một giải pháp cho một ngành công nghiệp bị đe dọa bởi biến đổi khí hậu sẽ là một điều đáng chú ý.