เซ็กซี่บาคาร่า วิธีค้นหากฎระเบียบของสหภาพยุโรปที่เหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์แก้ไขจีโนมในเดือนพฤศจิกายน 2020 รางวัลโนเบลสาขาเคมีมอบให้กับ Emmanuelle Charpentier และ Jennifer Doudna ผู้ร่วมคิดค้น CRISPR-Cas ซึ่งเป็นเทคนิคการแก้ไขจีโนมสำหรับการค้นพบครั้งสำคัญนี้ซึ่งปฏิวัติเทคนิคการดัดแปลงจีโนมด้วยบทความก่อตั้งที่ตีพิมพ์ในScience ในปี 2012 .
การพัฒนาเทคโนโลยีชีวภาพจำเป็นต้องมีกฎระเบียบใหม่
เทคนิคการดัดแปลงจีโนมซึ่งพัฒนาขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 1940 ทำซ้ำในห้องปฏิบัติการวิจัย ปรากฏการณ์ที่มีอยู่ตามธรรมชาติ สิ่งเหล่านี้ช่วยให้เราเป็นอิสระจากความแปรปรวนของธรรมชาติ โดยการเลือกการเปลี่ยนแปลงที่ต้องการจะทำให้เกิด การกลายพันธุ์แบบสุ่มและการกลายพันธุ์ซึ่งต้องการการทดลองอย่างหนัก (รังสีทำให้เกิดการกลายพันธุ์หรือสารเคมีที่ทำให้กลายพันธุ์ ปืนใหญ่อนุภาค อิเล็กโตรโพเรชัน หรือการถ่ายโอนแบคทีเรีย) ถูกควบคุมโดย NBTs (เทคนิคการปรับปรุงพันธุ์ใหม่) เทคนิคใหม่เหล่านี้บางส่วนใช้เอ็นไซม์ ควบคุมนิวคลีเอส และสามารถเปลี่ยนเบสนิวคลีอิกของดีเอ็นเอได้ พวกเขาแก้ไขจีโนม เทคนิคล่าสุดเหล่านี้มีประสิทธิภาพมากกว่าเนื่องจากมีความแม่นยำและราคาไม่แพง เทคนิค CRISPR/Cas (CRISPR for Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)ซึ่งเกี่ยวข้องกับกรดไรโบนิวคลีอิกไกด์ที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ CAS) ถูกเรียกว่า “กรรไกรโมเลกุล” เพื่อเน้นความถูกต้องและ “ชีววิทยาโรงรถ” 1เพื่อเน้นความง่ายในการใช้งาน
การประยุกต์ใช้เทคนิคการแก้ไขจีโนมใหม่เหล่านี้มีความหลากหลายและเกี่ยวข้องกับสุขภาพของมนุษย์ สัตว์และพืช ทุกวันนี้กฎระเบียบที่ต้องนำไปใช้กับพวกเขาคือคำถามสำคัญ ผลิตภัณฑ์แก้ไขจีโนมควรได้รับการพิจารณาว่าเป็นสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (GMOs) ภายใต้กฎระเบียบเดียวกันกับผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการดัดแปลงพันธุกรรมหรือไม่? ไม่มีมติเป็นเอกฉันท์ทั่วโลกขึ้นอยู่กับนโยบายของประเทศต่างๆ สำหรับสินค้าเกษตร ผลที่ตามมาในโลกยุคโลกาภิวัตน์ที่สินค้าหมุนเวียนจะมีความสำคัญไม่เพียงแต่ในแง่ของการแข่งขันเท่านั้น แต่ยังสำหรับประเทศที่กำหนดในแง่ของความเป็นอิสระทางการเกษตรของชาติด้วย
เทคนิคการดัดแปลงจีโนมเลียนแบบปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ2
การดัดแปลงจีโนมของสิ่งมีชีวิตเป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่แยกออกจากชีวิตไม่ได้ ช่วยให้ปรับตัวได้อย่างต่อเนื่องเพื่อรับมือกับการเปลี่ยนแปลงในสภาพแวดล้อม การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ ซึ่งจำเป็นสำหรับชีวิตและความอยู่รอดของบุคคลและเผ่าพันธุ์ ส่งผลให้เกิดการตอบสนองที่หลากหลาย รากฐานของความหลากหลายทางชีวภาพ และนำไปสู่วิวัฒนาการอย่างต่อเนื่องของระบบนิเวศ การดัดแปลงจีโนมนี้เกี่ยวข้องกับกลไกหลายอย่างที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ เช่น การกลายพันธุ์และการทรานส์เจเนซิส พบว่ามันเทศในสกุล Ipomoea ในระหว่างวิวัฒนาการ ได้รับชิ้นส่วน DNA ของแบคทีเรียในดินในสกุล Agrobacterium และถือได้ว่าเป็น GMO ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรมตามธรรมชาติ พันธุ์พืชบางชนิดที่ระบุไว้ในแคตาล็อกทั่วไปของพันธุ์พืชทางการเกษตรของยุโรปเป็นผลมาจากกระบวนการคัดเลือกที่เกิดจากการกลายพันธุ์ที่เกิดขึ้นเอง พันธุ์ทานตะวันได้รับการพัฒนาจากพืชที่มีความทนทานต่อสารกำจัดวัชพืชตามธรรมชาติ การศึกษาการกลายพันธุ์ตามธรรมชาตินี้ส่งผลให้เกิดการระบุการเปลี่ยนแปลงของจีโนมที่เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะนี้ คัดเลือกและนำมันเข้าสู่สายเลือด เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาโดย BASF ภายใต้ชื่อ Clearfield® และโดย Dupont de Nemours ภายใต้ชื่อ ExpressSun™ การศึกษาการกลายพันธุ์ตามธรรมชาตินี้ส่งผลให้เกิดการระบุการเปลี่ยนแปลงของจีโนมที่เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะนี้ คัดเลือกและนำมันเข้าสู่สายเลือด เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาโดย BASF ภายใต้ชื่อ Clearfield® และโดย Dupont de Nemours ภายใต้ชื่อ ExpressSun™ การศึกษาการกลายพันธุ์ตามธรรมชาตินี้ส่งผลให้เกิดการระบุการเปลี่ยนแปลงของจีโนมที่เกี่ยวข้องกับคุณลักษณะนี้ คัดเลือกและนำมันเข้าสู่สายเลือด เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาโดย BASF ภายใต้ชื่อ Clearfield® และโดย Dupont de Nemours ภายใต้ชื่อ ExpressSun™
NBT และ SDN (นิวคลีเอสที่ควบคุมไซต์)
เทคนิคการแก้ไขจีโนมใหม่รวมอยู่ในชุดเทคนิคที่เรียกว่า NBT (เทคนิคการปรับปรุงพันธุ์ใหม่) ซึ่งปรับปรุงการกำหนดเป้าหมายระดับโมเลกุลของการดัดแปลงพันธุกรรม ตามสภาสูงของฝรั่งเศส เทคนิคต่างๆ ที่ระบุโดยคณะกรรมาธิการยุโรป ได้แก่ “Oligonucleotide Directed Mutagenesis (ODM), Zinc Finger Nuclease Technology (ZFN), Cisgenesis and Intragenesis, Grafting, Agro-infiltration, RNA-dependent DNA methylation (RdDM), Reverse การผสมพันธุ์, จีโนมสังเคราะห์, นิวคลีเอสเอฟเฟกเตอร์ที่คล้ายการถอดเสียง (Transcription activator-like effector nuclease (TALEN), Clustered Regulatory Interspaced Short Palindromic Repeats (CRISPR)” และ “Site-directed nucleases (SDNs): ZFN, MN, TALEN และ CRISPR/Cas9 สามารถนำมาใช้เพื่อกำหนดเป้าหมาย ลำดับดีเอ็นเอที่เลือก การกำหนดเป้าหมายนี้สามารถมีวัตถุประสงค์ที่แตกต่างกันสามประการ: (1) การกลายพันธุ์ (การแทรกหรือการลบ) ของคู่เบสเดี่ยวหรือนิวคลีโอไทด์จำนวนเล็กน้อย (แม้หลายโหล) ที่สุ่มแม้ว่าจะกำหนดเป้าหมายที่ไซต์เฉพาะบนจีโนม สิ่งนี้เรียกว่า SDN-1 (2) การแปลงอัลลีล การดัดแปลงบางส่วนหรือทั้งหมดของลำดับยีน ซึ่งเรียกว่า SDN-2 (3) การรวมเป้าหมายของลำดับดีเอ็นเอภายนอกที่เรียกว่า SDN-3”3
นวัตกรรมที่ช่วยปรับปรุงสุขภาพของมนุษย์ สัตว์ และพืช
Catherine
Regnault-Roger
ปัจจุบัน NBTs กลายเป็นสิ่งจำเป็นในภาคการแพทย์และมีการใช้งานที่หลากหลาย ตั้งแต่การผลิตโปรตีนทางเภสัชกรรมโดยพืชหรือวัคซีนรักษาโรค ไปจนถึงการปรับตัวของอวัยวะสัตว์เพื่อการปลูกถ่ายในมนุษย์เพื่อบรรเทาปัญหาการขาดแคลนอวัยวะที่บริจาค หรือยีนไดรฟ์ที่เกี่ยวข้องกับ CRISPR กับยุงพาหะของโรคติดเชื้อเขตร้อน (ไข้เลือดออก มาลาเรีย ชิคุนกุนยา ซิกา)
NBTs ยังเปิดมุมมองกว้างๆ ในด้านสัตวแพทยศาสตร์ การวิจัยกำลังได้รับการพัฒนาเพื่อต่อสู้กับโรคที่ส่งผลกระทบต่อปศุสัตว์ เช่น วัณโรคในวัวที่ดื้อยาปฏิชีวนะมากขึ้นเรื่อยๆ หรือโรคอหิวาต์แอฟริกาในสุกร ซึ่งเป็นภัยคุกคามที่สำคัญทั่วโลก โดยเฉพาะในประเทศจีน นอกจากนี้ยังมีการดำเนินการเพื่อปรับปรุงสวัสดิภาพสัตว์โดยลดความไวต่อความหนาวเย็นของลูกสุกร และเพื่อสร้างสายพันธุ์ของวัวที่ไม่มีเขาเพื่อลดความเสี่ยงของการเกิดอุบัติเหตุปศุสัตว์และละทิ้ง dehorned ซึ่งเป็นการดำเนินการที่เจ็บปวด
นอกจากนี้ยังมีการใช้งานมากมายในด้านสุขภาพพืช4 . มีการจดสิทธิบัตรหลายฉบับโดยใช้เทคนิค CRISPR-Cas เพื่อปรับปรุงผลผลิตพืชผลและปรับให้เข้ากับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ (การขาดน้ำ ความเค็มของดิน) ควบคุมแมลงและโรคต่างๆ เช่น มะเขือเทศหรือโรคราแป้ง5 พืชที่มีการศึกษามากที่สุด ได้แก่ ข้าว ( Oryza sativa ) พืชต้นแบบ Arabidopsis thalianaตามด้วยยาสูบ ( Nicotiana tabacumและN. benthamiana ) มะเขือเทศ ( Solanum lycopersicum ) และข้าวโพด ( Zea mays ) 6
โลกที่มีการควบคุม
ก่อนหน้านี้ คำถามเกิดขึ้นเพื่อตรวจสอบความเสี่ยงของการเปลี่ยนแปลงจีโนมที่พัฒนาขึ้นในห้องปฏิบัติการ การประชุมนานาชาติ Asilomar จัดขึ้นในปี 1975 โดย Paul Berg นักชีวเคมีจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด และรางวัลโนเบลสาขาเคมีในปี 1980 เพื่อตรวจสอบการประเมินความเสี่ยงเหล่านี้ และผลที่ได้คือกฎระเบียบเกี่ยวกับการใช้เทคโนโลยีชีวภาพในหลาย ๆ ประเทศ. ในสหรัฐอเมริกากรอบการประสานงานสำหรับกฎระเบียบด้านเทคโนโลยีชีวภาพ ได้รับการตีพิมพ์ในปี 2529
ในยุโรป การดำเนินการตามระเบียบ GMO เป็นกระบวนการหลายขั้นตอน(แทรก 3 ) เกี่ยวข้องกับทั้งยีนบำบัดและพืชดัดแปรพันธุกรรม กฎระเบียบของยุโรปใช้กับผลิตภัณฑ์ที่ได้จากเทคนิคการแปลงพันธุ์ ซึ่งเป็นการค้นพบครั้งสุดท้ายของทศวรรษ 1980-1990 ในขณะที่ผลิตภัณฑ์ที่ได้จากการกลายพันธุ์แบบสุ่ม (แบบคลาสสิก) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้มาตั้งแต่ทศวรรษ 1940 ได้รับการยกเว้น อันที่จริง แม้จะมีหลักการป้องกันไว้ก่อนซึ่งใช้ Directive 2001/18/EC เป็นหลัก แต่ก็ดูเหมือนไร้ประโยชน์แม้ในเวลานั้น ที่จะตรวจสอบผลลัพธ์ของเทคนิคที่ไม่เคยสร้างปัญหาใดๆ เลยเป็นเวลา 50 ปี
ระเบียบ EU-27 จีเอ็มโอ
คำสั่งสองคำสั่งที่พูดชัดแจ้งร่วมกันได้รับการตีพิมพ์
ในปี 1989 และ 1990 Directives 89/219/EEC และ 90/220/EEC “เกี่ยวกับการใช้ GMOs ในสภาพแวดล้อมที่คับแคบหรือเปิดกว้าง” ตามมาอีก 10 ปีต่อมาในปี 2001 โดย Directive 2001/18 /EC “โดยเจตนาปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม”ซึ่งยังคงมีผลบังคับใช้ มันได้รับการแก้ไขในปี 2015 โดย Directive EU 2015/412 “การแก้ไขDirective 2001/18/EC เกี่ยวกับความเป็นไปได้ที่ประเทศสมาชิกจะ จำกัด หรือห้ามการเพาะปลูกสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม (GMOs) ในอาณาเขตของตน” ซึ่งในความเป็นจริง มุ่งเน้นไปที่การยอมรับของสังคมของการดัดแปลงพันธุกรรม สุดท้ายในปี 2018 Directive 2018/350/EC “แก้ไขคำสั่ง2001/18/EC ของรัฐสภายุโรปและคณะมนตรีเกี่ยวกับการประเมินความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตดัดแปลงพันธุกรรม” ปรับปรุงกรอบการกำกับดูแลสำหรับการประเมินความเสี่ยงด้านสิ่งแวดล้อม กฎระเบียบ (EU) 2015/2283 ว่าด้วยอาหารชนิดใหม่ทำให้กฎและแนวทางปฏิบัติเหล่านี้สมบูรณ์
จีโนมของต้นกล้าบีทแก้ไขโดย CRISPR/Cas
รูปถ่าย: Florimond Desprez
ระเบียบข้อบังคับนี้นำไปสู่การจัดทำเอกสารที่มีเอกสารอย่างกว้างขวาง รวมถึงการศึกษาสมมติฐานที่มีแนวโน้มเป็นไปได้สูง และรวมถึงการตรวจสอบหลังการขายที่มีราคาแพงและรุนแรง เพื่อตรวจหาความผิดปกติที่ไม่แน่นอนและไม่ทราบสาเหตุที่อาจเกี่ยวข้องกับการเพาะปลูกพืชดัดแปรพันธุกรรม เฉพาะกลุ่มบริษัทใหญ่ระดับนานาชาติในภาคส่วนนี้ (ปัจจุบันคือ American Corteva, Chinese ChemChina และ German Bayer) 7เท่านั้นที่มีฐานทางการเงินเพียงพอที่จะปฏิบัติตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบดังกล่าว ซึ่งได้เพิ่มเข้าไปในขั้นตอนการสมัครปกติสำหรับการอนุญาตทางการตลาดสำหรับพันธุ์พืชใหม่ .
หมายเหตุบรรณาธิการ: Catherine Regnault-Roger เป็นศาสตราจารย์ของ Universities Emeritus at the University of Pau and the Adour Countries (E2S), สมาชิกของ French Academy of Agriculture และ French National Academy of Pharmacy, สมาชิกคณะกรรมการวิทยาศาสตร์ของสภาสูงแห่ง เทคโนโลยีชีวภาพ
ข้อจำกัดความรับผิดชอบ:
ผู้เขียนระบุว่าเธอไม่มีผลประโยชน์ทับซ้อนกับเรื่อง ความคิดเห็นของเธอแสดงไม่เกี่ยวข้องกับร่างกายที่เธอเป็นสมาชิกหรือร่วมมือ ประกาศความสนใจต่อสาธารณะของเธอถูกโพสต์บนเว็บไซต์ของสภาเทคโนโลยีชีวภาพระดับสูง (HCB) 23
เชิงอรรถ: เซ็กซี่บาคาร่า
