Genmodifisert mat redder verden

«Genmodifiserte planter er usunne og farlige for miljøet». Mange tror det, selv 25 år etter at den første GMO-planten ble godkjent. Men teknologien har ikke kostet en eneste sykedag, og med de nyeste og mest presise genverktøyene kan matvarene våre løse noen av klodens største problemer.

«Genmodifiserte planter er usunne og farlige for miljøet». Mange tror det, selv 25 år etter at den første GMO-planten ble godkjent. Men teknologien har ikke kostet en eneste sykedag, og med de nyeste og mest presise genverktøyene kan matvarene våre løse noen av klodens største problemer.

shutterstock

Nei til Frankenstein-mat» står det på demonstrantenes bannere, som har bilder av grønnsaker som har blitt stukket med medisinsprøyter.

Amerikanske forbrukerforeninger demonstrerer foran de supermarkedene som selger den nyutviklede tomaten Flavr Savr – den første genmodifiserte planten som er godkjent som matvare.

Produsentens løfter er skyhøye. Flavr Savr skulle ligge lenger i grønnsakskuffen og fortsatt bevare den friske smaken.

Matproduksjonen må økes med 50-70 prosent innen 2050 på grunn av befolkningsveksten. GMO­-planter gir høyere utbytte med mindre miljøbelastning.

Tomaten, som kom på markedet i USA i 1994, ble imidlertid ingen suksess – dels på grunn av forbrukerskepsis og dels fordi den ikke smakte like godt som det ble lovet. Men i de neste årene fortsetter utviklingen av genmodifiserte organismer, GMO.

Avlingene for mais og andre viktige matplanter kan bli langt mindre når temperaturen på jorda stiger.

© Sean Gallup/Getty Images

Hardfør mais tåler klimaendringene

Mais er en uunnværlig del av kostholdet for langt over en milliard mennesker. Derfor er forskere i gang med å utvikle en ny type mais som gir tilstrekkelige avlinger selv under framtidens tøffere klimabetingelser, med store deler av jorda som blir rammet av tørke.

Ved hjelp av genmodifisering har forskerne økt innholdet av enzymet rubisco i planten.

Rubisco spiller en viktig rolle i fotosyntesen, som gjør planter i stand til å binde karbondioksid fra lufta og bruke karbonet til å bygge opp seg selv med – ved å bruke energi fra sola.

Forskerne la fram sine første resultater høsten 2018, og allerede nå er klart de å få 15 prosent mer mais ut av hver plante. Det gjør den nye maisen spesielt velegnet i områder der store deler av avlingene risikerer å gå tapt på grunn av tørke.

Det haster med å tilpasse jordas viktigste matplanter til framtidens klima, for FNs klimapanel spår at gjennomsnittstemperaturen i verste fall kan ha steget med fire grader allerede i slutten av dette århundret.

I dag har 94 prosent av alle soyabønner, 94 prosent av all bomull og 92 prosent av den maisen som dyrkes i USA, ett eller flere gener som er endret i laboratoriet.

GMO-plantene gir større avlinger eller er mer motstandsdyktige mot insektangrep – fordeler som først og fremst høstes av bøndene og de konsernene som har utviklet og eier patentet på de nye superplantene.

Genverktøyet CRISPR-Cas9 er en ny og mye mer presis måte å redigere gener på. Metoden gjør det lett å tilføre nye egenskaper til kjente planter og dyr eller skru av uønskede gener.

CRISPR
© Claus Lunau

1. Virus bringer verktøy inn i cellen

For å bringe CRISPR-CAS9 inn i for eksempel en plante får forskerne hjelp av et virus eller bakterie som infiserer cellene og bærer hele verktøyssettet med seg.
Det mikroskopiske verktøyet består av en guide, en saks og en mal.

CRISPR
© Claus Lunau

2. Guide-RNA finner veien til målet

Med CRISPR-Cas9 kan forskerne sikte presist mot et bestemt sted i DNA-et. Det skjer ved hjelp av spesialdesignet RNA – som er ganske likt DNA – som fungerer som guide og finner fram til det matchende stykket av DNA.

CRISPR
© Claus Lunau

3. Enzymsaks klipper over DNA-streng

Enzymet CAS9 fungerer som en saks som kan klippe i DNA-et. Den klipper ikke ut DNA, men åpner strengen der forskerne vil sette inn ny arvemasse.

CRISPR
© Claus Lunau

4. Mal leverer ny kode

Cellen begynner å reparere skaden ved å skifte ut DNA-et omkring hullet. Genverktøyet tilbyr en mal som ligner DNA-et på det stedet der strengen ble skåret over, og får på den måten cellen til å sette inn en ny kode i DNA-et.

Men etter at den såkalte gensaksen, teknologien CRISPR-Cas9, kom til i 2012, er en helt ny generasjon av genmodifiserte matvarer nå på vei til tallerkener og risskåler over hele kloden.

Med den nye gensaksen kan forskerne redigere mye mer presist i genene til husdyr og matplanter, og resultatet blir ikke bare sunnere versjoner av mange av de matvarene vi pleier å spise.

Den såkalte Innate Potato er immun mot soppsykdommer, tåler støt og utvikler ikke sorte flekker.

© SCOTT BAUER/U.S. DEPARTMENT OF AGRICULTURE/SPL

Råtefrie poteter forebygger hungersnød

Tørråte har tidligere utløst alvorlig hungersnød i blant annet Irland og Tyskland, og det er fortsatt en trussel mot matvareforsyningen i India og flere andre fattige land. Men nå skal en ny potet gjøre at fortiden ikke gjentar seg.

Den såkalte Innate Potato er immun mot soppsykdommen og optimerer samtidig utbyttet, fordi den tåler støt og slag bedre og ikke utvikler svarte flekker.

Ordet «Innate» kan oversettes med «innfødt» eller «iboende», og produsenten har valgt navnet for å understreke at poteten ikke inneholder gener fra andre arter. Forskerne har bare skrudd av noen av potetens egne gener og lagt til gener fra andre potetarter.

Poteter er den tredje viktigste matvareplanten i verden, så varianter som gir større avlinger, har stor effekt på matvareproduksjonen.

Teknologien er også et helt uunnværlig våpen hvis verdens voksende befolkning skal brødføs uten at den intensive produksjonen går ut over miljøet.

Planter får gener fra bakterier

Genmodifisering innebærer at DNA-et – arveegenskapene – hos et dyr, en plante eller en bakterie har blitt endret i laboratoriet.

GMO kan gjøre gjødsel overflødig å få husdyr til å utnytte foret bedre, slik at mer mat produseres lokalt.

De første skrittene på veien til moderne genmodifisering ble tatt i 1972, da de amerikanske forskerne Herbert Boyer og Stanley Cohen for første gang klarte å flytte et gen fra én organisme til en annen.

Forsøksdyrene var bakterier. I 1988 utviklet forskere den første matplanten, en maisvariant, med det såkalte Bt-genet, som får planter til å produsere insektgift selv, og i de neste årene ble Bt-avlinger raskt populære blant bønder.

GMO-laksen (bakerst) er like gammel som den normale laksen. I tillegg til å vokse raskere trenger GMO-laksen også 25 prosent mindre for.

© Paul Darrow/Ritzau Scanpix

Laks er verdens første godkjente GMO-dyr

Verdens første genmodifiserte dyr som er godkjent som matvare, ankom butikkene i USA og Canada i 2017. Den såkalte AquAdvantage-laksen vokser seg til slaktestørrelse med 25 prosent mindre fôr og på halve tiden sammenlignet med vanlig atlantisk laks.

Laksen har fått to gener fra kongelaks og ålekvabbe, og det vil fordoble utbyttet fra amerikanske oppdrettsanlegg. USA importerer i dag store mengder laks fra Norge og Chile, og transporten fører til utslipp av 25 ganger så mye CO2 som lokalprodusert laks.

AquAdvantage-laksen går i landbaserte anlegg uten kontakt med havet, så forurensningen er minimal. Fiskene er dessuten sterile hunner og ville derfor aldri kunne spre genene sine til villaks.

Bt-plantene er skapt med gener fra bakterien Bacillus thuringiensis, som gjør plantene i stand til å skille ut et stoff som er giftig for skadedyr, for eksempel billelarver.

Det har gjort at bruken av sprøytegift mot insekter har falt med hele 90 prosent på gårder der det dyrkes Bt-planter.

Nettopp det at forskerne blander DNA fra en organisme inn i DNA-et til en annen organisme, har ført til mye motvilje.

Skadedyr utryddes med gener i stedet for gift

Skadedyr er en trussel mot matvaresikkerheten. Med en ny genteknikk kan de nå utryddes. Den såkalte gen-driveren sikrer at et gen som for eksempel gjør rotter allergiske overfor en plante, arves til alt avkom.

Gen-driver
© Bonnier Publications

NORMAL NEDARVNING

  1. HALVPARTEN AV GENER GÅR I ARV: Hvert individ arver den ene halvparten av genene i et kromosompar fra faren og den andre halvparten fra moren.
  2. NYTT GEN SPRES LANGSOMT: Sannsynligheten for at genet gis videre til neste generasjon, er bare 50 prosent. Spredningen skjer langsomt.
Gen-driver
© Bonnier Publications

NEDARVING MED GEN-DRIVER

  1. GENET RETTER PARTNEREN: Når et individ arver det nye genet, endres også det tilsvarende stedet på den andre halvparten av kromosomet.
  2. GENET SPRES TIL ALT AVKOM: Det nye genet gis i arv til alt avkom, slik at det i løpet av noen få generasjoner sprer seg til hele bestanden.

Det mener den britiske journalisten Mark Lynas, mannen som står bak begrepet «the yuck factor» (æsj-faktoren), som beskriver mange forbrukeres ubevisste følelse av at forskerne krenker «den hellige grensen mellom arter».

Men GMO-teknologien er noe annet i dag enn for bare noen få år siden. Det nye og presise genredigeringsverktøyet CRISPR-Cas9 har gjort behovet for å bruke DNA fra fremmede organismer langt mindre.

Wally Eberhart/Getty Images

Knoller med bakterier skaffer planten gjødsel.

©

Planter utvinner gjødsel av lufta

60 prosent av gjødselen fra landbruket ender i elver og sjøer og til slutt i havet. Her skaper det en algesuppe som skader både dyr og planter. Men ved å låne et triks fra ertefamilien kan framtidens matplanter trekke nitrogenet de trenger, rett ut av lufta, slik at bøndene ikke trenger å gjødsle.

Belgplanter som erter og bønner utfører dette trikset med hjelp fra bakterier i små knoller på røttene. I 2018 klarte biologer fra Washington University å isolere de 35 genene som er ansvarlige for nitrogenutvinning hos en slags blågrønnalge og flytte dem til en annen alge.

Neste skritt er å få de samme genene til å virke i matplanter, slik at de ikke må gjødsles.

Ofte er en liten rettelse – for eksempel å skru av eller på et gen i det eksisterende DNA-et – nok til å gi en plante en bestemt egenskap, og den samme prosessen skjer av seg selv i naturen hele tiden.
Mange forskere har derfor valgt å snakke om genredigering i stedet for genmodifisering når det gjelder den nyeste generasjonen av GMO-produkter.

USA slakker på GMO-lovgivning

I tillegg til æsj-faktoren har GMO-teknologien også kjempet i motvind fordi mennesker i den rike verden ikke har sett noen fordeler med den.

Med GMO har ernæringseksperter fått et effektivt verktøy som gjør det mulig å for eksempel øke innholdet av vitaminer og sporstoffer i planter.

Men det er på vei til å endre seg.

I den nye eplesorten «Arctic», som kom på markedet i USA i november 2017, er et
enkelt gen skrudd av, og konsekvensen er at det ikke blir brunt når det skjæres i skiver.

Andre nye varianter gjør at det blir langt mindre behov for gjødsel, noe som er veldig bra for miljøet. Det kan også bli mer motstandsdyktige overfor for eksempel soppangrep, som er en stor trussel mot matproduksjonen i den fattige verden.

Gyldne ris

Gyllen ris (t.v.) har fått tilført gener fra påskeliljer, noe som får planten til å danne betakaroten.

© Erik de Castro/Reuters/Ritzau Scanpix

Gyllen ris skal helbrede utbredt mangelsykdom

Det britiske legetidsskriftet The Lancet anslo i 2008 at mangel på A-vitamin hvert år koster 670 000 barn under fem år livet i fattige land, mens ytterligere 500 000 blir blinde. Noen steder i Afrika får over halvparten av barna for lite A-vitamin.

Det er bakgrunnen for Golden Rice-prosjektet, som er inspirert av suksessen med å tilsette jod til salt og brød for å forebygge jodmangel. Ris er en viktig næringskilde i store deler av verden, og ved å tilføre blant annet to gener fra påskeliljer har forskere fått planten til å danne betakaroten, et forstadium til A-vitamin.

Gyllen ris har vært under utvikling siden 1982, men det er først nå plantene på vei ut på rismarkene i Bangladesh, Filippinene og Indonesia.

Hittil har det bare vært fire–fem store firmaer som har klart å gjennomføre GMO- prosjekter, men med det nye genverktøyet har det blitt lettere, raskere og billigere å endre på gener, og det innebærer at det er mange flere som kan skape nye varianter av organismer.

Forskerne snakker om at en GMO-revolusjon er på vei – men forløpet er det lovgiverne som styrer.

USA er det første landet i verden som har bestemt at enkle genredigeringer utført med CRISPR-Cas9-teknologien ikke skal behandles etter de spesielle GMO-reglene når det er snakk om planter.

Dermed betraktes den nye genredigeringsteknikken på linje med tradisjonell avl og ikke som en form for genmodifisering.

GMO sammenlignes med DDT-gift

Sommeren 2018 kom EU-domstolen til den motsatte konklusjonen. I Europa betraktes organismer modifisert ved hjelp av CRISPR- Cas9-teknologien derfor på linje med GMO-produkter av den gamle typen og er underlagt den samme omfattende godkjenningsprosedyre.

Cøliaki

En prosent av oss lider av glutenintoleranse, som blant annet kan gi kløende utslett på huden.

© Alamy/ImageSelect & ADAM HART-DAVIS/Science Photo Library

Glutenallergikere kan spise ny type hvete

Stadig flere mennesker er overfølsomme overfor gluten, et protein som blant annet finnes i hvete. Sykdommen, som også kalles cøliaki, påvirker tynntarmen slik at den sliter med å ta opp næring, og siden gluten inngår i mange matvarer, kan det være vanskelig å sette sammen et kosthold som er variert nok.

Men nå får glutenallergikerne hjelp fra vitenskapen. Forskerne holder på å utvikle en type hvete som produserer veldig lite gluten. Ved å bruke gensaksen CRISPR-Cas9 har forskere ved Universidad de Córdoba i Spania klippet ut 35 av de 45 proteinproduserende genene av hvetens DNA.

Forsøk viser at den nye hveten er 85 prosent mindre allergiframkallende.

Beslutningen er basert på det såkalte forsiktighetsprinsippet: Selv om det ikke er dokumentert negative konsekvenser av GMO, kan det for eksempel ikke utelukkes at nye gener spres i naturen, og EU mener at risikoen ikke er tilstrekkelig belyst.

GMO-skeptikere peker på at forsiktighetsprinsippet nettopp ble funnet opp på grunn av teknologi som ble oppfattet som ufarlig, men viste seg ikke å være det, for eksempel den tidligere så populære insektgiften DDT, som vi i dag vet hoper seg opp i næringskjeden, eller KFK-gassene, som blant annet ble brukt som kjølemidler, men viste seg å bryte ned ozonlaget over Antarktis.

Det nye GMO-eplet «Arctic» kan skjæres i skiver uten at fruktkjøttet blir brunt. Eplet kom på markedet i USA i 2017.

© Okanagan Specialty Fruits Inc.

Med beslutningen om å holde på den gamle godkjenningsprosedyren, uansett hvilken metode som har blitt brukt, gikk EU mot anbefalingen fra uavhengige forskere i rådgivningskomiteen EASAC. GMO-revolusjonens fordeler – og mulige risikoer – beveger seg dermed utenom Europa.

Risiko

Vi er redde for kjemisk industri, men ikke for biler, selv om der er en risiko ved begge teknologier.

© Shutterstock

Vi blander nytte og risiko

Mennesker vurderer instinktivt risikoen ved teknologi ut fra hvor nyttige vi opplever at de er – selv om det ikke er noen sammenheng mellom de to faktorene. Vi er for eksempel ikke redde for biler, selv om de koster mange liv i trafikken hvert år, fordi mange betrakter dem som nyttige.

Omvendt er mange redde for genmodifisert mat, selv om teknologien ikke har kostet et eneste menneskeliv – fordi de ikke opplever teknologien som nyttig. Den amerikanske psykologen Paul Slovic har demonstrert det ulogiske forholdet til risiko i forsøk der ulike grupper av forsøkspersoner ble bedt om å vurdere teknologi som tilsetning av fluor til drikkevann, konserveringsmidler i mat og kjemisk industri.

Tendensen var klar: Hvis forsøkspersonene for eksempel fikk høre at det var store fordeler teknologien, vurderte de risikoen som lav. Hvis de fikk høre at fordelene var små, vurderte de risikoen som høy.