الكائنات المعدلة وراثيًا لا مفر منها من اجل الامن الغدائي العالمي؟

لقد نشرت سنة 2001 كتيبا بعنوان الكائنات المعدلة وراثيا تطرقت فيه الى الهندسة الوراثية و الى الكائنات المعدلة وراثيا و كيف تتم عملية الحصول على نبات معدل وراثيا و التقنيات المستعملة (استعمال بكتيريا أكر و بكتيريوم و تحويل البروطويلاست و التحويل المباشر للخلايا والأنسجة والأعضاء و تقنية القنبلة). كما تناولت باسهاب القطاعات التي يتم فيه تطبيق التقنية الحيوية (Biotechnology). واوردت امثلة تخص ميدان مكافحة الآفات الزراعية مثل النبات المقاوم أو المتحمل لمبيدات الأعشاب و النباتات المقاومة للفيروسات و للفطريات و للبكتيريا الممرضة، و النبات المقاوم للحشرات. كما تحدثت عن تطبيق التقنية الحيوية في مجال الإنسان والحيوان (المجال الغذائي و المجال الصناعي والبيئي و الميدان الصحي). كما اوردت ايضا المخاوف المرتبطة باستعمال هذه التقتية الجديدة انذاك، أضرار في صحة الإنسان بداية، و انتقال المقاومة للمضادات الحيوية و التحسس (الحساسية) و أضرار في صفوف بعض الحشرات المفيدة و التلوث الكبير للبيئةو تلوث الأصناف القريبة عن المعدلة وراثيا و كسب المناعة عند الحشرات المضرة و التفقير في مصادر التنوع البيولوجي. كما تطرقنا في كتابنا للقانون المنظم للكمو أو النمو (النباتات المعدلة وراثيا) و وسمها (Labeling) و مصيبة تقنية الترميناتور و الجمعيات المناوئة لل” كمو” والمدافعة عنها.

إنه موضوع يثير فعلا كثيرا من ردود الفعل المتباينة. فهناك طرف من الناس يشير بأصابع الاتهام إلى هذا الإبداع التكنولوجي متهما إياه بأنه سيؤدي إلى نتائج وخيمة على الإنسان وكذا على البيئة، ويستدل على ذلك بقضايا أخرى أنشأت لديه نوعا من الاكتئاب الحاد مثل قضية جنون البقر “ESB” الذي ظهر عندما أطعم البقر بعلف ذات أساس حيواني بدل العشب وأجبر أن يكون رغم أنفه من اللواحم، والتسمم الغذائي من طرف جرثوم ليستيريا “Listeria” ، وتلوث مواد التغذية الحيوانية بمواد الديوكسين “dioxins”، وكذا حوادث مثيلة أخرى ومختلفة، آخرها مرض الحمى القلاعية … وهناك بالمقابل طرف آخر من الناس استقبل هذه الثمرة الجديدة للبحث بنشوة ورضى تامين معتقدا أن الهندسة الوراثية ستمدنا بحلول مناسبة لمشاكل تغذية الإنسان الذي ينمو ويتكاثر بلا نهاية على هذه الأرض.. وأنها أيضا ستمكن من الزيادة في إنتاجية هذه الزراعة أو تلك أو من محاربة بعض أنواع الامراض وخصوصا المسببة من طرف البكتيريا او الفيروس التي يصعب مداواتها و مكافحتها بالطرق الكلاسيكية كالمكافحة الوراثية….”

و بعد اثنتا و عشرين سنة بالتمام و الكمال اعود مرة اخرى لاكتب مقالا عن الكائنات المعدلة وراثيا، و حدة النقاش فتر قليلا او كثيرا حسب الدول، ولكن الاراضي المزروعة بالنباتات المعدلة وراثيا ازدادت وتزداد بكثرة*، و استفادة الانسان منها تزداد و العلماء يشتغلون بلا ملل و يطورون ألياتهم البحثية وينفننون فيها من اجل ازالة المخاوف التي تحوم حولها من جهة و جعلها ملاذا لحل مشاكل البشرية المتعلقة اساسا بالتغدية و بالصحة للانسان من جهة أخرى. في زيارتي لايران سنة 2017، رايت بام عيني ما وصل اليه معهد بحثي خاص يهتم بالبيوت المحمية (بمنظومات قيل لي انها الاحدث في العالم) و بالتحسين الوراثي للخضراوات يشتغل فيه 80 باحث و باحثة و طلبة وطالبات دكتوراة ووقفت مثلا في فضاءات التحسين الوراثي للطماطم على أكثر من 1200 صنف جديد من الطماطم، وكل واحد منه يضم خاصيات معينة. واثار انتباهي اكثر صنفا من الطماطم بحيث لونها من الخارج أسود فحمي وعصيرها من الداخل أرجواني محمر, وهذه الألوان قد لا تبدو جذابة ولا يستسيغها الكثيرون عند رؤيتها. و لن تتأكد من أنها طماطم، الا اذا اكلتها، فمذاق الصنف لا يختلف نهائيا عن مذاق الطماطم المعتاد. وحين طلبت من المدير ان آخد واحدة منه احتفظ بها، نظر الي مبتسما : “لا يمكن… ولكن مسموح لك ان تاكلها هنا”. فلما أكلتها، سألت عن السبب، فابتسم من جديد قائلا : “كل ما يمكن ان أبوح لك به، هو انك الان أكلت أغلى حبة طماطم (دولار للواحدة اي 11 درهما مغربيا) في العالم، وأنك افدت جسمك بكثير من الفيتامينات و باكتساب مقاومة لامراض شتى و مكافحة بعض الأمراض مثل السكري و …”. وفهمت. و نفس الامر وققت عليه وانا اتجول في البيت المحمي للفلفل باكثر من 1500 صنفا منه.

* تشير تقارير منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة (FAO) إلى أن ما يقرب من 190.4 مليون هكتار من الأرض الزراعية في جميع أنحاء العالم كانت تستخدم لزراعة النباتات المعدلة وراثيا في عام 2021. ومن بين الدول الأكثر استخدامًا للنباتات المعدلة وراثيا في الزراعة، الولايات المتحدة والبرازيل والأرجنتين والهند وكندا والصين وجنوب إفريقيا وبنغلاديش وباراغواي وأوروغواي. أما بالنسبة للاصناف النباتية المعدلة وراثيا الأكثر استخداما في الزراعة، فإن الأمثلة تشمل الذرة والصويا والقطن والقمح والبطاطس والفول السوداني والتبغ والطماطم والخضراوات الأخرى والفواكه والفول الصويا وفول الصويا والذرة السوداء والفاصوليا والكانولا.

حاليا :

يعتبر الجدل حول الكائنات المعدلة وراثيًا موضوعًا مثيرًا للاهتمام في الوقت الحالي كما في السابق. على الرغم من فوائدها المحتملة في تحسين إنتاج الأغذية وتحسين صحة النباتات والحيوانات امام ازدياد مستمر لساكنة العالم، إلا أن العديد من الابحاث الحالية تشير إلى وجود مخاوف حول استخدام هذه التقنية وتأثيرها على الصحة العامة والبيئة.

إحدى الأبحاث الحالية المخيفة هي تأثير الكائنات المعدلة وراثيًا على الصحة العامة. وقد أظهرت بعض الدراسات أن استهلاك الأطعمة المعدلة وراثيًا يمكن أن يسبب زيادة في خطر الإصابة بالسرطان والأمراض المناعية. ومن الممكن أن يؤدي استخدام المواد الكيميائية في تربية النباتات المعدلة وراثيًا إلى تلوث الأرض والمياه وتأثيرها على النظام البيئي.

واحدة من هذه الدراسات التي أثارت الكثير من الجدل هي دراسة أجريت في عام 2012 من قبل باحثين في جامعة كايزر بيرماننتي في كاليفورنيا. أظهرت الدراسة أن الجرذان التي تم تغذيتها على نظام غذائي يحتوي على نسبة عالية من الذرة المعدلة وراثيًا تعاني من زيادة في حجم الأورام ونموها بشكل أسرع.

كما أجريت دراسة في عام 2018 في جامعة كانتابريا في إسبانيا، والتي توصلت إلى أن تعرض الفئران للذرة المعدلة وراثيًا يمكن أن يؤدي إلى تغييرات في نظام المناعة، وزيادة في الوزن، وتغيرات في الحمض النووي.

تشير الأبحاث الحالية أيضًا إلى المخاطر البيئية للاستخدام الواسع للكائنات المعدلة وراثيًا. وقد أظهرت بعض الدراسات أن تجربة زراعة المحاصيل المعدلة وراثيًا قد تؤدي إلى تدمير التنوع البيولوجي الطبيعي، مما يؤدي إلى ضعف في النظام الإيكولوجي وخطر على الحياة البرية.

كما أن استخدام التقنيات الوراثية في الزراعة يمكن أن يؤثر على الاقتصاد والمجتمع. فمثلا، قد تؤدي زراعة نوع واحد من المحاصيل المعدلة وراثيًا إلى تحويل مساحات واسعة من الأراضي الزراعية إلى زراعة نوع واحد من المحاصيل، مما يؤدي إلى نقص في الغذاء الذي يعتمد عليه.

ومع ذلك، يجب ملاحظة أن هذه الدراسات لا تثبت بشكل قاطع أن استهلاك الأطعمة المعدلة وراثيًا يمكن أن يسبب الأمراض بشكل مباشر. ومن المهم النظر في الأبحاث المتعددة وإجراء دراسات أخرى بطريقة مسؤولة وشفافة قبل اتخاذ أي قرارات حاسمة حول الأطعمة المعدلة وراثيًا.

الحالة العالمية للكائنات المعدلة وراثيًا

في الولايات المتحدة ، تمت زراعة الكائنات المعدلة وراثيًا على نطاق واسع منذ منتصف التسعينيات. و وفقًا لوزارة الزراعة الأمريكية ، في عام 2021، كانت 92٪ من فول الصويا و 90٪ من القطن و 89٪ من الذرة المزروعة في الولايات المتحدة من أصناف معدلة وراثيًا. ومع ذلك، هناك مخاوف متزايدة بشأن استخدام هذه المحاصيل المعدلة وراثيًا نظرًا لتأثيرها على التنوع البيولوجي، ونوعية التربة والمياه، وصحة الإنسان.

في أوروبا، هناك مقاومة قوية للكائنات المعدلة وراثيًا. يتم تنظيم وارداتهم وزراعتهم بشكل صارم من قبل الاتحاد الأوروبي. حتى أن بعض أجزاء أوروبا حظرت زراعة هذه المحاصيل، كما هو الحال في فرنسا حيث تم حظر زراعة الذرة المعدلة وراثيًا في عام 2008. ومع ذلك ، هناك ضغوط من أجل اعتماد أكبر للكائنات المعدلة وراثيًا في أوروبا، لا سيما في مجال الزراعة.

في آسيا، تعد الصين أكبر منتج للمحاصيل المعدلة وراثيًا. وقد وافقت على الزراعة التجارية لفول الصويا والذرة والقطن والكانولا المعدلة وراثيا. في الهند، تمت الموافقة على الزراعة التجارية للقطن المعدل وراثيًا في عام 2002. ولكن، في عام 2021، أعلنت الحكومة الهندية حظرًا على زراعة المحاصيل المعدلة وراثيًا في ولايتي هاريانا والبنجاب، حيث سُمح بزراعة الأرز المعدل وراثيًا.

في أفريقيا، لا يزال استخدام المحاصيل المعدلة وراثيا محدودا. والمحاصيل المعدلة الرئيسية التي تزرع في القارة هي القطن والذرة وفول الصويا. فقد أدت الفوائد المحتملة لهذه المحاصيل، مثل تحسين مقاومة الأمراض وزيادة الغلة، إلى زيادة الاهتمام باعتمادها لدى المزارعين.

التقنيات المستعملة

عندما يتعلق الأمر بأبحاث الكائنات المعدلة وراثيًا، يعمل العلماء على تقنيات جديدة أكثر دقة لتحرير الجينات، مثل CRISPR-Cas9 وZFNs وTALENs والتي تستند إلى الاستهداف المستهدف للحمض النووي والتي تمكن من تحديد نقطة القطع وإجراء التعديلات الدقيقة في الجينات بشكل أكثر كفاءة ودقة، حيث يتم اختيار المواقع الجينية المراد تعديلها بشكل دقيق، وبالتالي تساعد على تحسين فعالية التعديل الجيني وتقليل الآثار الجانبية غير المرغوب فيها.

هناك بعض الاختلافات بين هذه التقنيات والأساليب التي تستخدمها لإجراء التعديلات. نقارن بينها ببساطة فيما يلي :

• CRISPR-Cas9: تتيح هذه التقنية إجراء تعديلات دقيقة في الجينات باستخدام جزيئة RNA توجه البروتين Cas9 إلى الموقع المستهدف في الحمض النووي وتقوم بقطع الحمض النووي في هذا الموقع. ويمكن استخدامها لإجراء تعديلات في أي جين وتقليل أيضًا الوقت والتكلفة المرتبطة بعملية التحرير الجيني.
• ZFNs: هي تقنية تعتمد على البروتينات الرباعية الأصابع الزنكية (ZFPs) لاستهداف الحمض النووي والتعديل الجيني. يتم تصميم بروتينات ZFNs للاستهداف مواقع محددة في الحمض النووي والتعديلات. وتبقى مع ذلك، تكلفة صناعة بروتينات ZFNs باهظة الثمن.
• TALENs: تستخدم هذه التقنية مجموعة من البروتينات المسماة TALEs (Transcription Activator-Like Effectors) التي تستهدف الحمض النووي وتحدد المواقع المراد تعديلها. يتم تصميم TALENs للتحقق من المواقع المستهدفة في الحمض النووي والتي يتم فيها تعديل الجين.

تتميز CRISPR-Cas9 بأنها تقنية بسيطة ودقيقة وقابلة للتعديل، كما أنها أسرع وأرخص بكثير من ZFNs و TALENs. ومع ذلك، تعتبر الاخيرتان أدوات قوية وفعالة في الاستهداف المستهدف لتعديلات الجينات وقد تستخدم في بعض الحالات الخاصة مثل:

1- تعديل الجينات الكبيرة: يمكن استخدام تقنيات ZFNs و TALENs لتعديل الجينات الكبيرة التي يصعب التعديل عليها باستخدام تقنية CRISPR-Cas9.

2- الاستهداف الدقيق لمواقع معينة: في بعض الحالات، يمكن أن تكون تقنيات ZFNs وTALENs أكثر دقة في استهداف مواقع محددة في الحمض النووي بالمقارنة مع CRISPR-Cas9.

3- الأنواع الحيوانية التي يصعب التعديل عليها: تستخدم تقنيات ZFNs وTALENs بشكل رئيسي في تعديل الجينات في الحيوانات والنباتات، ويمكن استخدامها في الأنواع التي يصعب التعديل عليها باستخدام CRISPR-Cas9.

4- تعديل الجينات في الخلايا الجذعية: تستخدم تقنيات ZFNs وTALENs في تعديل الجينات في الخلايا الجذعية*، وهي أداة قوية في تطوير العلاجات الجينية والخلوية.

بشكل عام، يمكن استخدام ZFNs و TALENs في الحالات التي يصعب فيها استخدام CRISPR-Cas9، ولكن يجب ملاحظة أنها تتطلب مهارات تصميم وتحليل أكبر وتكلفة أعلى.

تقنية كريسبر للتعديل الجيني CRISPR-Cas9 : الاستعمالات و المخاوف

يعد استخدام CRISPR-Cas9 في الكائنات المعدلة وراثيًا أمرًا مثيرًا للاهتمام بشكل خاص لأنه يسمح بتعديل دقيق للحمض النووي و في مواقع محددة وتعديل التسلسلات الجينية، على عكس الطرق السابقة التي استخدمت تقنيات غير دقيقة، مثل التوليد، التي هي تقنية التحوير العشوائي (Random Mutagenesis) والتي تستخدم لإنتاج تعديلات عشوائية في الحمض النووي للكائن الحي المستهدف، مما يؤدي إلى تغييرات في خصائص الكائن الحي. ولكن هذه التقنية لا تسمح بالتحكم الدقيق في المواقع الجينية المراد تعديلها، وبالتالي يمكن أن تؤدي إلى إنتاج نتائج غير مرغوب فيها أو غير فعالة.

ان استخدام CRISPR-Cas9 في الكائنات المعدلة وراثيًا له العديد من التطبيقات المحتملة. على سبيل المثال ، يمكن استخدام هذه التقنية لتحسين مقاومة المحاصيل للآفات والأمراض والظروف البيئية المعاكسة مثل الجفاف أو البرد. يمكن استخدامها أيضًا لتحسين جودة المحاصيل عن طريق زيادة محتواها من العناصر الغذائية أو تقليل محتواها من مسببات الحساسية. ومع ذلك ، فإن استخدام CRISPR-Cas9 في الكائنات المعدلة وراثيًا يثير مخاوف.

بعض الأمثلة التي تم استعمال فيها تقنية CRISPR-Cas9 :

1. الطماطم: استخدمت تقنبة كريسبر كاس9 لتعديل جين في الطماطم بغية تحسين مدة صلاحيتها. أظهرت الطماطم المعدلة وراثيًا مدة صلاحية أطول وجودة أفضل من الطماطم غير المعدلة. فقد تم تعديل صنف الطماطم “الصقلية الحمراء عالية الغابا” الخاصة بشركة يابانية بحيث اصبحت مستوياتها عالية من حمض غاما-أمينوبيوتيريك “غابا” (‏GABA‏)، وهو حمض أميني ‏يُعتقد أنه يساعد على الاسترخاء ويساعد على خفض ضغط الدم. و”غابا” هو الناقل العصبي المثبط الرئيسي في الجهاز العصبي المركزي في الثدييات، ويلعب دورا هاما للحد من استثارة الخلايا العصبية في جميع أنحاء الجهاز العصبي، وهو أيضا المسؤول المباشر عن تنظيم العضلات في ‏البشر.
2. الذرة: استخدم العلماء كريسبر كاس 9 لتعديل الجينات في الذرة لتحسين مقاومتها للجفاف والأمراض. يمكن أن تساعد هذه التعديلات الجينية في زيادة إنتاج الذرة في ظل ظروف بيئية معاكسة.
3. الفطر: تم تعديل جينات الفطر لزيادة محتواه من فيتامين د، ويمكن أن يكون الفطر المعدل وراثيًا مصدرًا غنيًا بفيتامين د للأشخاص الذين لا يحصلون على ما يكفي من هذا الفيتامين في نظامهم الغذائي.
4. الخنازير: تم تعديل جين في الخنازير لجعل أعضائهم متوافقة مع البشر من أجل الزرع. يمكن أن تساعد هذه التقنية في حل النقص في الأعضاء اللازمة لزرع الإنسان. بمعنى آخر، يتم تحرير الجينات المسؤولة عن انتاج بروتينات معينة في أعضاء الخنازير، والتي تسبب رفض الجهاز المناعي لأجساد البشر. يتم اذن إزالة هذه الجينات وإضافة جينات جديدة تجعل الأعضاء متوافقة مع البشر و بالتالي حل مشكلة نقص الأعضاء المتاحة للزرع في البشر، والتي تسبب مشاكل صحية خطيرة وقد تؤدي إلى الوفاة. ومع ذلك، يجب مراعاة العواقب الأخلاقية والقانونية لاستخدام هذه التقنية، وضرورة إجراء دراسات علمية وتجارب سريرية لضمان سلامة استخدام هذه التقنية وفعاليتها في البشر.
5. السلمون: استخدم العلماء كريسبر كاس 9 لتعديل جين في السلمون لتسريع نموه. يمكن أن يساعد السلمون المعدل وراثيًا في تلبية الطلب العالمي المتزايد على الأسماك.

المخاوف المطروحة من استعنال هذه التقنيات الجديدة:

ان أحد الشواغل الرئيسية لاستعمال تقنية كريسبر كاس9 هو إمكانية إجراء تعديلات خارج الهدف، أي قد تؤثر التقنية عن غير قصد على أجزاء أخرى من جينوم الكائن الحي، مما قد يكون له عواقب غير مقصودة على صحة الإنسان والبيئة. هناك أيضًا مخاوف أخلاقية حول استخدام CRISPR-Cas9 في الكائنات المعدلة وراثيًا. يخشى بعض الناس من إمكانية استخدام هذه التكنولوجيا لأغراض شائنة، مثل إنشاء كائنات معدلة وراثيًا يمكن استخدامها كأسلحة بيولوجية. على الرغم من هذه المخاوف، يستمر البحث في CRISPR-Cas9 واستخدامه في الكائنات المعدلة وراثيًا. بحيث يعمل العلماء على تطوير تقنيات لتقليل مخاطر التغييرات خارج الهدف وتحسين دقة التقنية. فالتجارب الميدانية جارية أيضًا لتقييم الفوائد والمخاطر المحتملة لهذا النهج في إنتاج الكائنات المعدلة وراثيًا. و بشكل عام، يوفر استخدام CRISPR-Cas9 في الكائنات المعدلة وراثيًا فوائد محتملة كبيرة للزراعة وإنتاج الغذاء، ولكن من المهم مواصلة دراسة المخاطر والآثار الأخلاقية المرتبطة بهذه التقنية.

يتبع…