بیوتکنولوژی کشاورزی

دست‏ورزی ژنتیک پروانه‏ ها: آینده کنترل آفت

دست‏ورزی ژنتیک پروانه‏ها: آینده کنترل آفت - اخبار زیست فناوری دست‏ورزی ژنتیک پروانه ‏ها: آینده کنترل آفت

با این که گیاهان دست‏ورزی شده بیشترین توجه را به خود معطوف داشته‏اند ، دست‏ورزی حشرات می‏تواند به همان اندازه بر صنعت کشاورزی تأثیر بگذارد.

شرکت زیست‏فناوری اگزیتک (Oxitec) در نظر دارد پروانه diamondback دست‏ورزی شده‏ای را توسعه دهد تا به این وسیله بتوان جمعیت این آفت را کاهش داد. برنامه این است که پروانه‏های نری را در محیط رهاسازی کنند که با انتقال یک ژن به ماده‏ها، باعث شوند زاده به سن بلوغ و تولید مثل نرسد. این باعث می شود که از جمعیت این پروانه‏ها در امریکای شمالی کاسته شود.

با این که آزمایش های میدانی مثبت بوده اند، نگرانی هایی از نتایج آزادسازی موجودات دست ورزی شده ژنتیکی وجود دارد.

یک آفت فراگیر

امروزه آفت‏کش‏ها برای کنترل این آفت مورد استفاده قرار می گیرند که تخمین زده می شود بیش از ۵ میلیارد دلار آسیب اقتصادی به محیط زیست و بهداشت امریکا وارد می‏کند. پروانه diamondback یک آفت خطرناک است که از اروپا منشأ می گیرد و کنترل آن از هنگام ورود به امریکا سخت تر شده است، به این دلیل که دوره رشد خود را سریع کامل می کند و جنس ماده آن در هر بار تخم گذاری، مقادیر قابل توجهی زاده تولید می کند. شرکت اّگزیتک تأکید دارد که راه حل بهتری نسبت به آفت کش ارائه داده است، به این دلیل که این پروانه ها نسبت به بعضی از آفت‏کش‎ها مقاومت نشان داده‏اند و همچنین آفت‏کش‏ها زیان‏های اثبات شده زیست‏ محیطی و بهداشتی دارند.

شرکت اُگزیتک به مطالعه‏ای که توسط USDA  (وزارت کشاورزی امریکا) انجام شده ارجاع می دهد و معتقد است روش آن ها کاملاً بی خطر است، اما دورنمای حشرات دست ورزی شده، این نگرانی را تقویت می کند که این حشرات فراتر از مرزهای تعیین شده تولید مثل کنند و تأثیر اکولوژیک گسترده‏تری از خود به جا بگذارند. پیشتر از این نیز شبیه چنین روش هایی امتحان شده است. قدمت تلاش های مشابه به دهه ۱۹۵۰ می رسد. زمانی که در فلوریدا مگس های کرم پیچ (screwworm ) عقیم رهاسازی شدند و به طور موفقیت آمیزی از جمعیت گونه‏های مهاجم کاستند. پشه‏های عقیمی که توسط اُگزیتک توسعه داده شده بودند در امریکای جنوبی جلوی نشر ویروس زیکا را گرفتند و تصمیم مشابهی برای چاره اندیشی مشکل فلوریدا قابل اتخاذ است.

روشی سابقه دار

در مورد مبارزه با کرم های پیچ ، پژوهشگران کرم های پیچ نر را با اشعه عقیم کردند. در روش اُگزیتک، از ویرایش ژنوم برای وارد کردن ژنی به نرها استفاده شده که تضمین می کند کرم‏های ماده به سن تولید مثل نمی رسند. در این مورد، نیازی به کم شدن جمعیت نرها نیست چون تنها ماده‏ها به عنوان آفت گیاهان عمل می کنند.

گفته می‏شود آزمایش‏های گوناگون بر پروانه‏های دست‏ورزی شده از قبیل رهاسازی در مقیاس گلخانه و خوراندن به حیوانات، هیچ اثر خطرناکی که به دلیل مهندسی ژنتیک به وجود آمده باشد نشان نداده است. علاوه بر ژن کشنده کرم‏ها، ژنی که باعث تابش فلئورسنت توسط پروانه های دست‏ورزی شده می‏شود به آن ها وارد شده که تشخیصشان را تحت تابش فرابنفش در طبیعت تسهیل می کند.

با این که FDA (سازمان غذا و داروی امریکا) ممانعتی برای ادامه پژوهش‏ها نمی دید ، چون حشرات دست‏ورزی شده به کشاورزی مربوطند، USDA هم باید مجوز خود را صادر می کرد. شرکت اُگزیتک هم اکنون در انتظار تأییدیه USDA برای انجام آزمایش در مقیاس وسیع‏تر در نیویورک با همکاری دانشگاه Cornell است. آن ها به دنبال انجام آزمایش در یک گلخانه کنترل شده کلم هستند تا ببینند این دست‏ورزی چقدر موثر بوده است.

بیشترین نگرانی از رهاسازی موجودات دست‏ورزی شده، امکان انتشار آن ها در فراتر از محدوده مورد انتظار است. در مورد پروانه های diamondback ، شرکت اُگزیتک عنوان کرده که نوع صفت ایجاد شده (مسدود شدن مسیر تولید مثل) مانع از پخش گسترده موجودات دست ورزی شده می شود. همین طور سرمای زمستان و آفت کش ها، موجودات دست ورزی شده از بین نرفته را می کشند. با این که این روش در مورد کرم های پیچ تجربه شده است، به دلیل چرخه زندگی خاص این کرم ها ، برای این نوع کنترل جمعیت مناسب تر بوده اند ، اما پروانه ها چالش‏برانیگزتر هستند.

دکتر کوین اسولت (Kevin Esvelt) از دانشگاه MIT و مسئول آزمایشگاه تکامل Sculpting با تأیید اصل این فرض بیان می‏کند: “نکته اصلی آسیب رساندن به نسل بعد موجود است و چون این موجود سازه ژنی ما را حمل می کند در مجموع باعث حذف دست‏ورزی ما از جمعیت می شود. تا هنگامی که سازه ژنی ما آن چه مورد انتظار ماست را انجام می دهد، موجود دست‏ورزی شده در طبیعت باقی نمی ماند.”

درایو ژنی قرار نیست اتفاق بیفتد.

این مسئله به نقطه تمایز محوری این نوع دست‏ورزی با درایو ژنی که معمولا در کنار دست‏ورزی ژنتیکی است، اشاره می‏کند. اصلی‏ترین مسئله در درایو ژنی این است که ژنوم را به نحوی تغییر دهیم که شانس بقای موجود دست‏ورزی شده ما افزایش یابد تا صفت مد نظر ما به نسل بعد منتقل شود. هر فرد به طور میانگین ۵۰ درصد احتمال دارد که صفت را دریافت کند، اما درایو ژنی با افزایش شانس زندگی، این شانس را افزایش می دهد و باعث می شود یک صفت به راحتی در جمعیت گسترده شود. این راهبرد هنگامی مفید است که یک صفت برای بقای موجود مضر باشد و با انتخاب طبیعی حذف شود. با این وجود ، این راهبرد هنوز برای رهاسازی موجودات دست‏ورزی شده به طبیعت به خدمت گرفته نشده و نخواهد شد.

پروانه های اُگزیتک در هر حال به چنین عواملی مجهز نیستند که بتوانند در جهان پخش شوند. آن ها تقریباً ماده ژنتیکی خود را به شکل طبیعی به نسل بعد منتقل می کنند. تنها بخشی از این ماده ژنتیکی به نحوی تغییر داده شده که اطمینان حاصل شود که زاده های ماده دوام نخواهند آورد.

دکتر اسولت اضافه می کند: ” از لحاظ تکنیکی به نظر می رسد که این راهبرد بسیار متکامل است و از راهبردهای فعلی مانند حشره‏کش‏ها آسیب کمتری می‏رساند. در مجموع من طرفدار راهکارهای بیولوژیک برای کشاورزی هستم نه راهکارهای شیمیایی!”

البته همچنان وی معتقد است که آزمایش‏های میدانی برای سنجش ایمنی و کارامدی موجود تغییر ژنتیک یافته قدم مهمی است. اسولت، موازی با این آزمایش‏های دقیق علمی، از حضور افکار عمومی برای تصمیم‏گیری درباره مزیت این روش دفاع می‏کند تا بتوان به نقدها با منظری دیگر دست یافت و با آن‏ها گفتگو کرد. با این که FDA و USDA از نظرات عمومی هم در تصمیم‏گیری‏های خود استفاده می‏کنند اسولت معتقد است باید این نظرات زودتر و بیشتر میدان داده شوند.

این مطلب در تاریخ ۱۰ می ۲۰۱۷ در وبسایت مجله Discover منتشر شده است.

نویسنده: Nathaniel Scharping از دانشگاه ویسکانسین

مترجم: محسن رحیمی نژاد

منبع

کانال تلگرام زیست فن

دست‏ورزی ژنتیک پروانه‏ ها: آینده کنترل آفت – اخبار زیست فناوری

Rate this post
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن