转还是非转?基因组编辑技术在欧盟命运即将揭晓

2015-10-23 | 作者: 刘杰 | 标签: 基因组编辑

基因农业网(刘杰)编译:自1998年批准Mon 810转基因玉米以来,欧盟没再批准新的转基因作物种植申请。如今主要的生物技术公司退出了欧盟,先正达公司停止在欧洲的基因工程项目,孟山都从欧盟撤走所有栽培档案。基因组编辑育种技术在欧盟命运如何,答案即将揭晓。
 
欧洲的植物育种方向已变得岌岌可危,因为欧盟对育种新技术应该如何归类的政策飘忽不定。欧盟的决策者正在着手制定一项将会深度影响欧盟植物育种以及农民是否可以从新兴技术中获益的政策。
 
经过多年的思虑之后,欧盟有望在近期——极有可能是在这个月底——发布对新兴的基因组编辑技术进行归类和监管的观点。这一政策会极大地推动是否将由基因组编辑技术研发出的作物归类为转基因作物的进程。
 
据致力于基因组编辑技术研究的科学家所言,这一政策的风险极大。基因组编辑技术已有数十年的研究,但是在商业上的应用却是极度有限。
 
基因组编辑技术涉及到将一种酶引入到宿主植物中去,这种酶可以对宿主植物的基因组进行剪切和修改。在其较简单的形式中,这一技术仅仅将存在的基因删除或者做些修改,并不会引入新的DNA。
 
植物育种的革命性技术
 
Huw Jones是英国洛桑研究所的一名研究员,他一直致力于基因组编辑技术的应用研究。他认为基因组编辑技术有望成为欧盟植物育种的革命性技术,但是这一切的前提条件就是这种技术可以被政策制定者公平对待。
 
他说:“如果这种技术被视为非转基因的,那么它就可以顺理成章地通过审批程序并革新现有的植物育种手段;但是如果这种技术被视为转基因的,那么它的应用潜力将会受到限制,这会扼杀一些小的育种公司或者类似洛桑研究所这样的研究机构对这一技术的研究。所有这些围绕着被定性为转基因而导致的负面效应将会阻止这一技术应用于欧洲的植物育种。”
 
英国育种家协会的首席执行官Penny Maplestone认为基因组编辑技术具有加速育种创新的巨大潜力。但是她同时也提到这一技术的发展完全取决于监管层的决定。
 
蓄势待发
 
“据我所知,这一技术已经非常成熟,蓄势待发;但是由于监管方面法律上的不确定性,人们对此犹豫不前。”
 
环保团体自20世纪90年代就已开始反对转基因作物,对转基因持不同观点。
 
各种非政府组织也陆续加入到反对这些新技术的行动中来。他们罔顾工业界的异议,要求将这些技术作为转基因技术来进行监管。
 
在一封致欧盟委员会的信中,这些环保团体声称如若将这些遗传工程的技术从转基因法规中剔除出去将会危及环境和人体健康,并与欧洲的法律相违背。
 
到目前为止,仅有一种商业种植的作物品种是用基因组编辑育种而来,这一抗除草剂的转基因油菜已经获得批准,如若无其他意外,将会于2016年在美国和加拿大的市场上就可以见到此种产品。(基因农业网注:原文如此,事实上美国公司Calyxt利用TALEN技术研发的耐冷藏土豆,也已通过美国农业部审核作为非转基因产品看待。)
 
加拿大和美国的政府目前将基因组编辑技术归类为非转基因的,这一准则可能会被其他许多国家所效仿。
 
欧盟政策
 
在欧洲,包括英国在内的一些欧盟成员国已经对基因组编辑技术进行了非官方的评估。不出意料,他们的结论均支持这种技术不应该被视为转基因。
 
但是Jones教授认为欧洲更加注重是否合法,而不是是否符合科学,因此政治方面的考量会影响对此技术的归类。
 
毕竟在过去20年间,一些成员国不管不顾科学界的认识,他们雷打不动地投票反对将转基因应用于生产。这就导致了一个政治上的绝境并阻止了转基因技术在欧洲地区的应用。
 
失望
 
Julian Little是农业生物技术委员会的主席,他认为欧盟委员会到现在还未做出一个明确的决定是极其令人失望的。他坚持认为一个“理性的决定”应该是将绝大多数的新技术排除出转基因监管范围,但是他同时也担心相反的情况也会发生。
 
Little博士说:“欧盟的结果将会对英国的许多重大工作产生非常大的影响,有可能导致大规模的倒退。最大的风险则是英国的农民不能种植此类技术研发的新品种,这是一个令人抓狂的情景。我们对转基因的研究也将停滞不前,甚至有可能比这还糟糕十倍。”
 
农业和园艺发展局的粮食部门主管Paul Temple认为,工业界需要能够利用各种技术来进行遗传改良的许可,但是它们却非常担心欧盟的政策会对这一问题进行错误的指导。他说:“我非常担心欧盟政策制定会选择忽视科学而不是积极拥抱科学。当公共经费越来越难申请的时候,我们越来越依赖商业公司的基金来源。但是欧盟目前的方法却传递出完全错误的信号,这将极大地影响此类商业公司的对科研基金投入。”
 
积极主动的沟通
 
Maplestone博士呼吁,科学家以及相关从业者从这长久争论的转基因问题上吸取教训,并且应该趁早就这些新技术进行更为有效地沟通。
 
一直以来大力提倡基因组编辑这一新技术的Jones教授也同意此观点,并认为科学家相比15年之前在公开讨论和挑战那些“谬论”之时已更加自信。“在我的这个研究所以及其他许多研究所,很多人都对于讨论他们所研究的内容颇具信心。”同时他还提到媒体在报道涉及转基因问题时也更加公平了。
 
但是很快,所有的目光都投向了那些政治家和政策制定者。
 
在欧盟委员会宣布结果之前,英国环境、食品和农村事务部希望可以基于科学来区分各自立场。一位环境、食品和农村事务部的发言人说到:“我们正在与欧盟委员会以及其他成员国就基因组编辑技术是否应属于转基因监管之内进行讨论。我们坚信任何对此类技术的监管都应当基于科学依据。”

后续
(1)在花费7年时间来对此问题进行仔细审议之后,欧盟委员会的健康与食品安全总署计划在这个秋季(很有可能是这个月底)发布一份司法解释的备忘录。
 
(2)这将确立欧盟对包括基因组编辑在内的许多育种技术的司法解释以及监管方案。
 
(3)成员国及与此利益相关的各方将在12月份就此事引发的反应进行磋商。
 
(4)在正式公布最终决定之前,成员国和欧盟之间将会进行反反复复的讨论。
 
(5)这一过程将考虑与基因组编辑有关的各种环节是否应在欧盟有关转基因生物向环境的有意释放的2001/18/EC指令的监管之下。
 
(6)2001/18/EC指令是基于那些改变了植物基因组的过程,而不是最终产品的性状。
 
(7)其涵盖了那些不是由自然发生的交配或者遗传重组而导致基因组改变的植物和动物。
 
 
世界其他地区的情况
美国和加拿大政府正在采用个案分析来处理利用基因组编辑技术研发而来的作物,但是截至目前并未将其作为转基因作物来对待;阿根廷也采取类似的方法,而中国正在研究如何对这种技术进行监管。包括英国在内的欧盟的一些成员国已经做出了非官方的评估并认为这种技术不应作为转基因技术来对待。
 
什么是基因组编辑技术?
基因组编辑技术是一个新兴的技术。借助这一技术,科学家可以通过对植物的基因组序列进行“编辑”来改变植物的特性。
 
基因组编辑技术是如何起作用的?
基因组编辑技术通过将自然中存在的酶(又被称为“分子剪刀”)引入到植物中,这种酶可以定向到基因组的特定位置并对其进行切割。
 
“这种核酸酶就像是定向式手术刀,它可以找到基因组中你想进行切割的特定的位置并将其切开。” 洛桑研究所的Huw Jones教授如此解释到。
 
目前共有三种方法可以达到此种目的:
 
锌指核酸酶(ZFN)、转录激活因子样效应物核酸酶(TALENs)以及规律成簇的间隔短回文重复(CRISPRs)。
 
在这种技术的最简单形式中,其切割并修复基因组来改变基因组序列。比如,通过删除目标基因的部分序列来使此基因“失活”,在此过程中并未引入“外源”DNA。在更复杂的应用中,科学家期望在基因组中预设的位置插入一些DNA片段或者整个基因。
 
基因编辑技术如何应用于植物育种?
除基础研究之外,植物育种是这一新技术最重要的应用。
 
截至目前,已有一种利用这种技术研发的作物品种已获得商业化许可。
 
加拿大和美国政府已经批准了由美国Cibus Global公司研发的抗除草剂的油菜,这种产品预期将于2016年进入市场。
 
其他应用此种技术进行研发的产品都是期望将一些特定的基因“敲除”以移除某些本身存在的对生产者和消费者不利的性状,比如毒性或者过敏源性。
 
在英国,人们期望利用基因组编辑技术研发出不会引起肠道疾病的小麦。洛桑研究所的研究人员则希望用此技术降低谷类作物中丙烯酰胺的含量。
 
2014年,中国科学家一项研究报道了利用此技术敲除小麦基因组中感病基因来抑制白粉病的感染。
 
基因组编辑技术还有哪些应用?
基因组编辑技术还被用于新型人类疾病药物的研发,美国有项研究就是用此种技术研发对抗AIDS的药物。
 
基因组编辑技术已经被用于动物育种了。中国的研究人员正在用这一技术来重现自然中存在的与无角牛相关的变异,这将会减少目前牛的人工断角带来的伦理问题。
 
基因组编辑技术也被用于比利时兰牛、其他品种牛、猪、羊和山羊中与肌肉生长有关的基因的“编辑”,以使得它们的肌肉生长更快、更多。
 
基因组编辑技术的优势何在?
据在洛桑研究所研究基因组编辑技术多年的Huw Jones教授所说,这一技术可以通过引入优良的新的性状来解决农民、政策制定者和消费者所面临的各种问题。
 
Jones教授说:“借助这一技术,可以很容易地定向改变那些与植物的毒性和过敏源性有关的基因;也可以使植物在不借助于杀虫剂和除草剂的情况下可以抗虫和抗病。”
 
但是这一技术最具潜力的应用则是可以加速育种进程。
 
“传统育种通常需要多于10年的时间来培育出一个新品种。借助于基因组编辑技术,我们可以对基因组进行编辑,从而大大缩短育种所需年限。”
 
他认为这一技术可以极大地促进洛桑研究所的20:20小麦育种计划,这一计划的目标是在未来20年内使小麦的产量可以达到20吨/公顷。他说到:“这是一个可以对我们如何让科学产生革命性影响的技术;这也是一个对消费者来说极具重要性的技术。”
 
基因组编辑技术有何限制?
Jones教授同时也坦承基因组编辑技术并不是一个快速或者简便的技术,最大的挑战就是如何让植株的每个细胞都具有相同的变异。
 
Jones教授说到:“如果你在植物的DNA上进行切割,每个细胞都会以不同的方式进行修复过程,这就会使得植株的每个细胞都具有相同的变异变得极具挑战。因此还必须有一个后续的选择过程,我们会从300到500个植株里面选出那些具有满足我们需要的性状的植株。这一过程并不比那些评论员写文章容易。”不过,可以设计出修复模板来克服此问题,就像橡皮膏来愈合所有伤口一样。
 
通过这种技术研发获得的新性状相比那些“传统”的转基因技术而言更加有限。
 
一些术语
基因组——生物体的遗传物质,包含生物体的所有DNA。
 
基因——控制生物体的生理发育及各种行为的一段特定的DNA。基因是可遗传的,也就是说可以从父代遗传给子代。
 
DNA——以两条链形成“双螺旋”结构的形式来承载遗传信息。
 
染色体——携带DNA的结构。
基因组编辑技术是否应该被归类为转基因?
最终的问题归结于,基因组编辑技术是否应该处于欧盟有关转基因生物向环境的有意释放的2001/18/EC指令的监管之下。2001/18/EC指令涵盖了欧盟中各种用于育种的生物技术的监管。
 
就目前而言,欧盟并无重新起草新的指令的意向,因此欧盟政策制定者所关注的问题简单来说就是这种新技术适用于何种监管方案。
 
正方观点
 
来自洛桑研究所的Huw Jones教授认为,欧盟的律师而不是科学家在完善对这一新技术的分析。他说到:“这是一个法律程序,有一个专业的律师团队在逐一审视这些技术并将他们与现有法律逐一对比,最终确定这些技术是否应该归于转基因监管。”
 
2001/18/EC指令是基于那些改变了植物基因组的过程,而不是最终产品的性状,其涵盖了那些不是由自然发生的交配或者遗传重组而导致基因组改变的植物和动物。
 
他同时还提到:“将基因组编辑技术排除在转基因之外应该是毫无争议的,因为这个技术只是对基因组做一些小的改变而不是将其他物种的DNA引入,只是对已经存在的基因进行一些微调而已。”
 
他直指监管的不合理,因为传统的突变育种也可以产生对植物基因组来说“重大的、不可预测的”改变但是却被排除在监管之外。
 
英国育种家协会的首席执行官Penny Maplestone说到:“对所有技术来说,最终目的才是重要的,而不是达成此种目的的方式。我可以利用传统育种、转基因育种或者基因组编辑技术来获得抗病植株。真正重要的是我们获得了抗病植株,而不是我们如何获得的。”
 
农业生物技术委员会的主席Julian Little认为,如将基因组编辑技术定性为转基因将会在世界其他地区形成法律上和逻辑上的“雷区”,尤其是在将转基因技术归类为非转基因的北美和南美地区。“在应用这一技术的大多数例子中,想要区分是转基因还是非转基因基本上是不可能的,因为与BT玉米不同,这种技术的最终产品中并没有转基因的成分。因此法律上进行监管是非常困难的。”
 
对植物育种技术持支持态度的人认为,欧盟监管程序的一些基础缺陷应该得到重视并加以解决。
 
致力于支持转基因技术的环保人士Mark Lynas认为,现在的形式已经证明转基因这个词汇是没有科学有效性的,因为新兴的技术已经不再适用于过时的欧盟的法律定义。
 
Jones教授指责欧盟自20世纪90年代以来政策制定无所作为,他认为长期目标应该是让监管更少地基于“过程”而应该更多地关注于“最终产品”的性状。“对基因组编辑技术缺乏清晰的法律澄清,这将会影响对这种技术的信心,从而会扼杀相应的投资和创新。”
 
他认为具有重大创新的新品种用基于个案的的风险评估和农业试验来检验才是合适的。
反方观点
 
各种环保的非政府组织照例持不同观点。
 
在致欧盟委员会健康和食品安全委员Vytenis Andriukaitis的一封信中,由八个环保和抵制转基因的组织组成的联盟声称,新的遗传工程技术会威胁环境及人体健康,并且是与欧盟的法律相违背的。
 
他们提到:“任何尝试通过入侵式的方法来操作基因组的技术都会导致不可预期的、不确定的后果。”
 
即便是“同源转基因”(利用来自同一物种的基因),在他们看来也是遗传工程操作,因此会有遗传操作本身带来的不可预期的、不确定的效应,而不是由那些性状或者插入的序列引起的。
 
这些组织不停地呼吁欧盟委员会拒绝将这些新技术排除出欧盟监管之外,他们说到:“这些技术的绝大多数都是新兴的,因此还没有足够的信息来正确地评估其带来的风险。”
 
“地球之友”的Paul de Zylva说:“基因组编辑现在成了那些企图排除出遗传操作技术的的新技术的温床,有些技术就是想借用这一称谓来摆脱欧盟的转基因监管。”
 
“基因观察”的Claire Robinson也发表类似观点,她说:“基因组编辑是遗传工程的另一个名字。它也有脱靶的负面效应,而且它也不像声称的那样精准和可预测。尝试将基因组编辑粉饰成比转基因更安全、更精准、更易接受是没有科学依据的甚至没有科学理论支持。”
 
专注于环境保护的德国绿党也发声反对这一技术,这一党派的领导人Natalie Bennett说到:“绿党相信由于这些新技术、这些未知的负面效应和负面影响的存在,坚持预防原则是极其重要的。这些技术都是用新的手段来进行遗传修饰,因此他们也应该被当做转基因来对待。”
 
 
原文链接:https://www.fginsight.com/news/gm-or-not-gm-why-key-decisions-on-new-technology-will-shape-eu-plant-breeding1-7081

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来源:基因农业网

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