Napjainkban több mint kétszázmillió ember él akut élelmezési bizonytalanságban, és az ENSZ prognózisa szerint a világ népessége 2030-ra 8,5 milliárdra nő, 2050-ben pedig várhatóan 9,7 milliárd ember él majd a Földön. Tehát az élelmezés biztosítása hatalmas kihívást jelent, ennek egyik kulcsa épp a növénynemesítés, sok múlik azon, hogy a közeljövőben létre tudunk-e hozni olyan fajtákat, amelyek hatékonyan képesek alkalmazkodni a klímaváltozáshoz és a szélsőséges időjáráshoz. A biotechnológia tudománya igyekszik javítani a kultúrnövényeknek a környezethez való alkalmazkodási képességét, és egyben fokozni a klasszikus nemesítés módszereinek hatékonyságát ahhoz, hogy a globális éghajlatváltozás gyors üteme mellett az alkalmazkodás eredményes lehessen.
A tudósok egy része az izolált agronómiai gének beépítésével, illetve génszerkesztéssel nemesített növények termesztésében látja a megoldást. Dr. Dudits Dénes Széchenyi-díjas növénygenetikus, a HUN-REN Szegedi Biológiai Kutatóközpontjának (SZBK) emeritus professzora évek óta érvel a biotechnológia vívmányainak alkalmazása mellett. Őt kérdeztük arról, hogyan állítaná a tudomány eredményeit a jövő biztonságának szolgálatába.
Milyen fogalmakat kell tisztázni ahhoz, hogy sok ember fejében a génmódosított szó hallatán ne valamilyen frankensteini történet jelenjen meg, amelyben álnok tudósok szörnyszülötteket hoznak létre, amelyek az emberiség pusztulását fogják okozni? Persze sokan vannak azok is, akik szerint a génmanipuláció a leghatékonyabb eszköz a klímaváltozás következményeihez való alkalmazkodásban. Mit gondol minderről egy olyan tudós, aki valóban évtizedek óta foglalkozik ezekkel a kérdésekkel?
Inkább visszakérdezek: eszik ön kenyeret?
Igen.
És az nem génmódosított?
Ha figyelembe vesszük, hogy nézhetett ki a búza évezredekkel ezelőtt, és milyen most, akkor igen, az. És gyümölcsfát is oltottunk már. De ez a típusú fajtanemesítés mégsem vált ki sok emberből ellenérzést.
Ha korrektek akarunk lenni, akkor el kell fogadnunk, hogy minden búzafajta, amelynek lisztjéből a mindennapi kenyerünk készül, „génmódosított”. A génmódosítás klasszikus módja a keresztezés és a szelekció. Az alaptörvényünk megfogalmazói erről megfeledkeztek, amikor leírták: „Magyarország genetikailag módosított élőlényektől mentes mezőgazdasággal” működik. Fontos volna tudatosítani az emberekben, hogy minden jelenlegi gazdasági állat és növény genetikailag módosított.
Az angol Genetically Modified Organism kifejezésből alkotott GMO betűszó a genetikailag módosított szervezetet jelenti. Tehát ha elhisszük, hogy genetikailag módosított élelmiszerekre nincs szükség, akkor éhen halunk. Sajnos itt rengeteg csúsztatás és rengeteg félreértés van a köztudatban, mert sok idézőjelbe tett zöld képviselőnek érdeke az, hogy megtévessze a magyar népet. Éppen ezért én nem velük vitatkozom, hanem igyekszem tudatosítani az olvasóimban és a hallgatóimban azt, hogy milyen válságok és kihívások várnak az emberiségre a közeljövőben, és az ezekkel való szembenézésben, a megváltozott körülményekhez való alkalmazkodásban hogyan lehet segítségünkre a sokak által még ma is kárhoztatott géntechnológia.
A kérdéskörnek én csak egy töredékével foglalkozom, azokkal a szempontokkal, amelyek a növények kapcsán merülnek fel. Alapvetően ezen a területen négy kihívást említek: első az élelmiszer-biztonság, a második az élelmiszer-minőség, a harmadik az, hogy miként lehet az új tudományos lehetőségeket beépíteni a hagyományos növénynemesítésbe, és a negyedik a zöldenergia-hasznosítás. Mi ezeken a területeken végzünk kutatásokat.
A klímaváltozáshoz való alkalmazkodásban milyen szerepe volna a géntechnológiának?
Mindenki számára könnyen belátható, hogy az élelmiszer-biztonságot súlyosan veszélyezteti a szélsőséges időjárási körülmények által okozott terméskiesés. Talán a vízhiány, az aszály okozhatja a legnagyobb kárt. Ezért központi nemesítési cél a termesztett növények szárazságtűrésének folyamatos javítása. A hagyományos módszerek eredményességét szolgálhatják a különböző géntechnológiai megoldások. Az SZBK és a Szegedi Gabonakutató Intézet együttműködésével évekkel ezelőtt a búzába beépítettük a fokozott működésű aldoz-keto-reduktáz méregtelenítő gént, ami növelte a növények életképességét alacsony víztartalom (20 százalék) mellett. A történet tragédiája, hogy a GMO-ellenes politika miatt a nemesítők intézeti vezetői elrendelték ezeknek a tenyészanyagoknak a megsemmisítését. Miközben Argentínában a szárazságtűrő génnemesített búzafajta (HB4, Bioceres) az utóbbi tíz év száraz időjárásában húsz százalékkal több termést adott.
Mi kellene ahhoz, hogy ez a szemlélet nagyobb teret és elfogadottságot kapjon?
Fontos volna tudatosítani a társadalomban, hogy évszázadok óta folyik a növények (és állatok) nemesítése, és ennek egyik fő célja az, hogy növeljük a termést. De azért azt is tisztán kell látni, ha már bioszemléletről beszélünk, hogy például a vegyszerhasználatot kifejezetten lehet csökkenteni betegség-ellenálló növények nemesítésével. Vagy ha az élelmiszer-minőséget tekintjük, akkor lényeges eredmény, hogy elérhetjük például a fuzárium gombafertőzés mérséklését, és ezzel a fuzáriumtoxinok szintjét a kenyérben le lehet csökkenteni.
A hagyományos növény- vagy állatnemesítés a genetikai variabilitást keresztezéssel hozza létre. Tehát a genetikai módosítás leggyakoribb esete a keresztezés. Ez lehet fajon belüli vagy fajok közötti is – utóbbi esetében gondoljunk csak a tritikáléra, a rozs és a búza hibridjére.
Az nagyon lényeges szempont, hogy ha keresztezünk két élő szervezetet, akkor a DNS szintjén lejátszódó genetikai folyamatok teljesen véletlenszerűek. Tehát nem biztos, hogy az utódok, amelyek létrejönnek a keresztezésből, azok mindegyike vagy csak egy töredéke hordozza azt a tulajdonságot, amire a nemesítőnek szüksége van. Ehhez nagyon alapos, több generáción át végzett szelekció szükséges. Tehát a keresztezés és a szelekció a leggyakrabban alkalmazott nemesítési módszer. Vannak eredményei a mutációs nemesítésnek is, ami szintén egy teljesen véletlen folyamat, amikor magas ionizáló sugárzással vagy pedig vegyszerekkel változtatjuk meg a DNS szerkezetét, és ekkor általában úgynevezett recesszív tulajdonságok alakulnak ki, tehát nem jelennek meg azonnal, hanem a következő generációban látjuk azt, hogy megtörtént-e a változás.
Az új géntechnológiai módszer sokkal precízebb, kontrollálható, amikor agronómiai géneket izolálunk és azok beépítésével transzgenikus növényeket, állatokat állítunk elő. Tehát ezek a közvélemény által emlegetett GMO-k. Minden gazdasági növényünk és állatunk teljes DNS-szekvenciája ismert. Megvannak azok a molekuláris biológiai módszerek, amelyekkel izolálni tudunk egy adott agronómiai gént. Ez az úgynevezett PCR (polymerase chain reaction), azaz a polimeráz-láncreakció egy olyan molekuláris biológiai technológia, amely lehetővé teszi a DNS egy kis darabjának megsokszorozását. A lényeg az, hogy tudunk izolálni agronómiai gént, mégpedig ennek elsősorban a fehérjét kódoló részét, amit aztán összekapcsolunk egy kifejezésszabályzó, úgynevezett promoterrel, és ezt építjük be a transzgenikus GM növénybe.
Alapjaiban más megközelítés a génszerkesztés. A 2020-as kémiai Nobel-díjat Emmanuelle Charpentier és Jennifer A. Doudna megosztva kapták a modern génszerkesztési eljárások, azon belül is a CRISPR/Cas9 kifejlesztéséért – ez egy, a génszerkesztésben használt genetikai olló, amelynek segítségével tökéletes pontossággal változtathatjuk meg az állatok, növények és mikroorganizmusok DNS-ét. Nagyon fontos hozadék az is, hogy a génszerkesztés idegengén-mentes módszerrel is történhet, és nagyon lényeges, hogy ez génbeépítéssel történő nemesítés. Tehát olyan módosítást tudunk végrehajtani, amely a természetben spontán módon is bekövetkezhetne, de a technológia lehetővé teszi, hogy most célzottan és precízen végrehajtsuk ezt. Ezzel – a hagyományos nemesítési módszerekhez képest – rengeteg időt nyerünk, ami a közeli kihívások fényében még jelentősebb.
