במסגרת יום עיון בנושא "מזון מהונדס גנטית – העתיד כבר כאן", שהתקיים בקמפוס האוניברסיטה הפתוחה ברעננה, הרצה פרופ' ידידיה גפני ממינהל המחקר החקלאי, מרכז וולקני, אודות ההנדסה הגנטית בכלל, ותרומת המזון המהונדס להבנת תהליכי החיים בפרט.
הנדסה גנטית מהי?
הנדסה גנטית מגיעה מתחום הביולוגיה, ויש בה את היכולת להעביר תכונות תורשתיות כחומר כימי (DNA), גם מחוץ למין. זהו הפן המשמעותי והמאיים ביותר של הגנטיקה.
ה- DNA הינו חומר כימי בגופם של בעלי חיים, צמחים וכל ייצור חי אחר על פני כדור הארץ, ניתן לנקות ולבודד אותו ולאחסנו במבחנות. מאידך, הוא לא עוד חומר כי הוא חומר שנושא אינפורמציה ולכן יש בו התעניינות רבה. ה- DNA הינו חומר כימי שנושא אינפורמציה תורשתית.
כיצד עושים צמח מהונדס?
הבעיה העיקרית שיש לצמחים, בהשוואה לתאי בני אדם ובעלי חיים אחרים היא שיש להם "קיר בטון" – דופן התא שדרכו לא ניתן להחדיר DNA. על כן, לצמחים ניתן לבצע הפשטה של הדופן וליצור פרוטופלסטים (תאים בצורת כדור), כאשר כל כדור הוא תא בודד.
ברוב הצמחים ניתן לבודד תאים בודדים וליצור צמח שלם ולרבות אותו וכך בעצם ניתן ליצור שדה חקלאי מהונדס כולו גנטית שהתחיל מצמח אחד בודד.
את ה- DNA בצמחים ניתן להחדיר בשלוש דרכים:
1. על ידי החדרה של מחט דקה אל תוך התא (מיקרו הזרקה) – שיטה זו אינה יעילה מאחר וההזרקה נעשית להמוני תאים, כאשר הכמות הנקלטת היא קטנה מאוד.
2. ביו- ליסטיקה – מצפים כדוריות זהב ב- DNA ויורים אותו אל תוך התא בעזרת מכשיר מיוחד.
3. על ידי חיידקים מיוחדים שיש להם את היכולת להעביר DNA לתאי צמחים (אגרובקטריום) וכך יכולים אנו להנדס גנטית תאים של צמח.
אנחנו מלווים את הגן שאנחנו מעונינים להחדיר לצמח, בגן נוסף שמקנה לצמח עמידות נגד אנטיביוטיקה. לגן הנוסף קוראים גן מדווח. והוא אכן מלמד על הצלחת החדרת הגן הרצוי.
היתרון של הנדסה גנטית של צמחים על פני הכלאה רגילה הוא שבהנדסה גנטית ניתן לקחת רק את הגן שמעונינים להעביר, לעומת הכלאה שבה לוקחים מטען גנטי אחד ומכליאים אותו עם מטען גנטי אחר וכך הם הופכים לאחד עם כל הגנים הרצויים והלא רצויים גם יחד.
אולם היתרון היותר משמעותי: בהנדסה גנטית כל עולם החי והצומח פתוח בפנינו כמקור לגנים חדשים.
הנדסה גנטית יכולה להעניק לנו מזון
אחת הבעיות הקשות והמשמעותיות שהחקלאות מתמודדת איתה הם חרקים ווירוסים. קיימים חרקים שונים שפוגעים בתירס, בשדות כותנה ואורז ועוד.
ההנדסה הגנטית יכולה לייצר גביש של חלבון שרעיל לחרקים ובכך לשמור על אותם שטחים חקלאיים שעלולים להיפגע. ניתן לעשות שימוש בגנים זרים על מנת לשמור על הצמחים מוירוסים.
בעולם, חקלאים מאבדים מאות מיליוני דולרים בשנה לאחר שהשדות שלהם נפגעו מוירוסים ומחרקים. ההנדסה הגנטית יכולה למנוע את התופעה הזו.
הפנייה לצרכן
בתחילת דרכה של ההנדסה הגנטית, הפניה הייתה דווקא ליצרנים, החקלאים, אך כיום ישנה פניה הולכת וגוברת לציבור הצרכן.
כאשר אנחנו רוכשים מוצרים מהמרכולים, הקניה מתבצעת על ידי חוש הראיה וחוש המישוש. הצרכן אינו שבע רצון לנוכח עגבניות שצבען דהוי, או גודלן השתנה. וודאי שלא מהטעם.
ההנדסה הגנטית באה עם פתרון יעיל לתופעה הזו.
לפנינו מספר דוגמאות שיכולות להמחיש לנו את פועלה של ההנדסה הגנטית באוכל:
1. ראשון המוצרים המהונדסים גנטית שהגיע למדפי המרכולים הן העגבניות – זהו מוצר שבעזרת ההנדסה הגנטית הצליח לעכב את ההתרככות ולא את ההבשלה, והנה לנו עגבנייה אדומה ובשלה וטעימה אך בעלת חיי מדף ארוכים.
2. אורז כתום – באורז הלבן הקיים כיום יש מחסור בויטמין בטא-קרוטן, ועל כן לקחו מנרקיסים את הגנים של הויטמין והחדירו אותו לאורז. כך נוצר אורז זהוב.
3. יצירה של קפה ללא קפאין.
כיום ישנם מזונות אליהם מוחדרים גנים לויטמינים ולמיני חיסונים, ועל כן מייחסים להם תכונות בריאותיות. מזון זה נקרא מזון פונקציונלי.
והעתיד? כותנה כחולה בשדות, צמחים מייצרים דלק למכוניות, צמחים מנקי קרקעות מזוהמים, ועוד ועוד.
