Leedu CRISPR-Cas tehnoloogiat saab kasutada võitluses kliimamuutuste vastu

Taime genoomi modifitseerimine võib suurendada taimede vastupanu kuumusele, põudadele, erinevatele haigustele ja tõsta tootlikkust. Foto: Shutterstock

CRISPR geenitöötlustehnoloogia on paljulubav leiutis inimeste tervise parandamisel. Ekspertide sõnul ulatub selle potentsiaal meditsiinist kaugemale ja võib aidata kliimakriisi ohjeldada.

Geenitehnoloogi Virginijus Šikšnyse poolt asutatud ettevõte CasZyme arendab vahendid, mis suurendavad CRISPR-järjestuste kasutamist geenide redigeerimise teadus- ja arendustegevuses. Need on osutunud edukaks tervishoius ning võitluses geneetiliste haiguste ja erinevate vähivormide vastu, samuti kiirendades Covid-19 testimist. CasZyme'i tegevjuht ja kaasasutaja Monika Paulė usub, et CRISPRi tehnoloogia võib samuti mängida olulist rolli kliimamuutustega võitlemisel.

CRISPR täpsemalt tähendab Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, ehk lühikesed kordusjärjestused, mis on eeltuumsete rakkude DNA-s. Need mängivad olulist rolli bakterite kaitsesüsteemis ning annavad aluse genoomi modifitseerimise tehnoloogiale.

«Kliimakriisiga võitlemiseks peame tagama, et kõik maailma piirkonnad suudaksid kohapeal piisavalt saaki kasvatada. See on usaldusväärne viis transpordi keskkonnakulude vähendamiseks ja maailma nälja vastu võitlemiseks. CRISPR-i abil saame vähendada toidu ja põllumajanduse keskkonnamõju kõigis kõige problemaatilisemates valdkondades — kasvuhoonegaasid, maakasutus, magevee kasutamine ja bioloogiline mitmekesisus,» ütleb Paulė.

Paulė sõnul võib taime genoomi modifitseerimine suurendada taimede vastupanu kuumusele, põudadele, erinevatele haigustele ja tõsta taimede tootlikkust, võimaldades põllumajandustootjatel saada suurem saagikus. Geenide redigeerimist saab kasutada ka selleks, et parandada taimede võimet toitaineid mullast kätte saada ja säilitada. Samuti on ta sõnade kohaselt võimalik vähendada sünteesitud väetise nõudlust, õhku paisatud gaase ja teha keskkonnasõbralikumad tooted turul kättesaadavamaks.

«CRISPR-Cas tehnoloogia võiks aidata kaasa temperatuuri muudatuste ja ilmastikutingimuste kahjude taastamisele. Temperatuuri tõustes kaotab planeet kohalike taimede liike, näiteks teatud tüüpi viinamarju, mida kasutatakse traditsioonilises veinivalmistamises. CRISPR-iga saame tagada nende liikide kohanemisvõime. Veelgi enam, me võiks tagasi tuua taimeliigid, mis on juba kadunud,» ütleb Dr Paulė.

Muud CRISPR-i rakendused hõlmavad mikroobide arendamist, mis parandavad mulla toitumisalast koostist, gaasi imendumise ja emissiooni muutmist, et teatud kultuurid saaksid eraldada vähem metaani või neelata rohkem süsihappegaasi.

«Kuni 45 protsenti toidust läheb ülemaailmselt raisku, tekitades aastas miljardeid tonne süsinikuheidet. Praegu hoiavad tootjad puu- ja köögivilju värskena, eksponeerides neid 1-metüültsüklopropaani ja fungitsiididega ning jahutades tooteid, mis on palju energiat kasutav säästmisviis. CRISPR-i abil saame oma põllumajandustoodangu säilivusaega pikendada, kaitstes neid haigustekitajate eest ja varustades taimi looduslike kaitsemehhanismidega,» ütleb Paulė.

Paulė, kes juhatab arutelu geeniredigeerimise teemadel «Life Sciences Baltics 2021» veebikonverentsil 22.-24. septembril, usub, et CRISPR-tehnoloogia on määratud mängima olulist rolli nii meditsiinis ja põllumajanduses, et tagada säästvam planeet.

«Enamik algatusi, mis on pühendatud CRISPR-i rakendusele põllumajanduses, on arendusfaasis. On väga motiveeriv, et teadlased viivad suure osa projektidest ellu tihedas koostöös ettevõtetega. CRISPR-il on aga õiguslikke väljakutseid. Kui USA soosib geenide redigeerimist, siis Euroopa riikide määrus ei tee vahet geenimuutmisel ja geenitöötlusel. See toob endaga kaasa negatiivse avaliku suhtumise ja eksitab ühiskonda,« lisab Paulė.

Ta lisab: «CRISPR tehnoloogia areneb kiiresti, kuid teadust ei saa kiirustada. Selleks, et murrangud toimuksid varem, vajab CRISPR-i uuring rohkem rahastamist ja rohkem koostööd. Covid-19 näitas, et kriitilises olukorras on võimalik kiiresti tulemusi saavutada — kui teadlased on avatud ja jagavad oma tulemusi, usuvad investorid lahenduse vajalikkusesse ja valitsused toetavad algatusi kindlalt. Suurenenud rahastamise ja avaliku arvamuse muutumisega saab CRISPR palju ära teha, et aidata inimesi ja parandada meie planeedi tulevikku.»