Коли наука випереджає природу: що дасть Україні технологія CRISPR

Технологія CRISPR та традиційна селекція

CRISPR проти традиційної селекції — це не битва технологій, а вибір правильного інструменту для конкретного завдання. Це не окремі напрями, а частини однієї роботи. Якщо селекцію порівняти з будівництвом, то CRISPR — це лазерне різання деталей, а класичне схрещування — складання всієї конструкції.

CRISPR, генно-інженерні підходи, гаплоїдія чи навіть ГМО — це повна інструментів «валізка» сучасного селекційника. Усі вони зрештою зводяться до одного процесу: відбір, випробування і перевірка в полі.

Традиційна селекція залишається основою, але є завдання, де нові технології дозволяють рухатися швидше. Наприклад, коли йдеться про окремий ген, що відповідає за стійкість до хвороби, шкідника чи певного гербіциду. Такі зміни можна зробити точковим редагуванням і отримати відчутний результат відносно швидко.

Водночас є складніші риси, які визначаються багатьма генами. Це посухостійкість, урожайність, адаптивність до різних кліматичних умов. Тут робота значно довша й складніша, бо задіяні полігенні комплекси. Їх не можна змінити одним рішенням у лабораторії. Саме тому великі програми традиційної селекції продовжують залишатися незамінними. Новітні технології працюють поруч із класичними, доповнюючи їх, але не замінюючи.

Які культури найбільше виграють від застосування технології

В Україні застосування CRISPR, найімовірніше, розпочнеться з тих самих напрямів, які свого часу стали першими для ГМО. Йдеться про захист від хвороб, патогенів і окремих шкідників. Це так звані моногенні ознаки — коли достатньо змінити один чи два гени, щоб рослина стала стійкішою.

Найбільший потенціал тут мають масові культури, які несуть великі втрати від шкідників і захворювань. Для України це, насамперед, кукурудза і соя. Саме вони щороку потребують значних витрат на засоби захисту, і саме для них навіть невеликий прорив у селекції може швидко окупитися. Прикладом може бути підвищення стійкості кукурудзи до кукурудзяного метелика — завдання, яке CRISPR може вирішити ефективно і відносно швидко.

В Україні CRISPR поступово залишає межі лише дискусій та переходить у практичну площину. Наприклад, компанія «МАЇС», член Насіннєвої асоціації України, вже долучилася до глобальної співпраці з науковцями інших країн. За словами її генерального директора Миколи Федька, вже почалася співпраця з одним зі світових лідерів цієї технології — у напряму «складних рішень», як от контроль патогенів, урожайність зерна, ефективість використання азоту і води.

Для контексту: у світі вже є кілька чітких прикладів, коли CRISPR-редагування покращило стійкість культур або їхню продуктивність. Наприклад, заміна регуляторної ділянки гена ARGOS8 у кукурудзі підвищила врожайність за умов водного стресу в польових випробуваннях. 

Серед інших прикладів: у рисі шляхом редагування промоторів генів сімейства sweet отримали лінії з широкою резистентністю до бактеріального плямистого захворювання. Крім цього, у томаті та інших культурах відомі успішні редагування гена MLO або близьких «s-генів». Вони дають стійкість до борошнистої роси — за допомогою точкового втручання, і позитивні результати зафіксовані як у теплицях, так і в польових умовах.

Законодавчі норми

В Україні наразі немає окремого законодавчого врегулювання редагування геному рослин. Це означає, що чітких правил щодо комерційного використання таких культур у нас ще не встановлено. Водночас багато країн, зокрема в ЄС, активно обговорюють відповідні норми, визначають рамки допустимого і способи контролю.

Євросоюз досі шукає баланс у регулюванні CRISPR-культур. Частина країн створила спрощені правила порівняно з ГМО, інші взагалі вивели такі рослини з категорії генетично модифікованих. Але проблеми залишаються: споживачі ставляться до нових технологій з обережністю, країни-члени мають різні позиції, а процедури підтвердження безпечності коштують дорого.

Для України було б логічним орієнтуватися на міжнародний досвід, особливо ЄС, адже це спростить сертифікацію продукції та експортні процедури в майбутньому. Однак поки що йдеться не стільки про експорт, скільки про те, щоб визначити базові правила: що можна редагувати, що заборонено і як це контролювати.

Чи може Україна стати конкурентною завдяки CRISPR

Україна має потенціал ефективно застосовувати CRISPR, але варто чітко розрізняти два аспекти: фундаментальна та прикладна наука і використання готових технологій. 

У світі загалом наука сама по собі часто збиткова: прибуток з’являється лише через ліцензії, комерційні права та бізнесові результати. В Україні державне фінансування науки практично припинилося, тоді як очікування прибутковості від наукових інституцій залишаються. Це робить розвиток власних CRISPR-технологій малоймовірним без зміни підходу.

Реалістичний сценарій для українського агросектору наразі такий: приватні компанії купують ліцензії на готові рішення і використовують їх у полі. Своєю чергою, агросектор отримує переваги — вищу врожайність та стійкість культур. Але інноваційна рента йтиме за кордон.

Водночас приватні компанії в Україні вже налагоджують співпрацю з міжнародними інституціями, що включають університети, приватні компанії і інвестиційні фонди. Серед світових лідерів — США, де в командах працюють навіть лауреати Нобелівських премій, а випробування проводять у різних регіонах. Така співпраця дозволяє українським компаніям отримувати доступ до передових рішень, хоча бюрократичні та логістичні бар’єри (наприклад, обмеження на ввезення насіння до США) залишаються.

Отже, допоки держава не почне інвестувати у науку, Україна залишатиметься скоріше користувачем чужих технологій, а не генератором власних CRISPR-інновацій. Проте на рівні бізнесу і агросектору технологія вже відкриває реальні можливості для підвищення ефективності виробництва.

Загалом CRISPR дає Україні можливість зберегти лідерство в агросекторі, який залишається основою нашої економіки. Технологічне відставання коштуватиме дорожче, ніж інвестиції сьогодні.  Щоб цей потенціал реалізувати, потрібна координація між державою, бізнесом і науковою спільнотою. Так ми зможемо експортувати власні рішення, а не лише сировину.

Сюзана Григоренко, виконавча директорка Насіннєвої асоціації України