shutterstock

Geenimuuntelu on pelastus

Ensimmäinen muuntogeeninen viljelykasvi hyväksyttiin 25 vuotta sitten. Silti monet yhä pitävät geenitekniikalla tuotettuja kasveja vaarallisina terveydelle ja ympäristölle. Todistettuja terveyshaittoja muuntogeenisestä ruoasta ei ole ollut, ja monien tutkijoiden mukaan se voi ratkaista nälkäongelman.

Ei Frankenstein-ruoalle! Iskulause luki kylteissä, joita yhdysvaltalaiset mielenosoittajat kantoivat Flavr Savr -tomaatteja myyvien kauppojen edessä. Kylteissä oli kuvia kasviksista, joihin oli pistetty lääkeruiskuja. Flavr Savr -tomaatti oli ensimmäinen muuntogeeninen kasvi, joka hyväksyttiin elintarvikkeeksi. Sen tuottajat lupailivat estoitta, että se säilyy tuoreena ja säilyttää makunsa tavallista kauemmin.

Jotta ruoantuotanto pysyisi väestönkasvun tahdissa, satojen pitää kasvaa 50–70 prosenttia vuoteen 2050 mennessä. Geenitekniikka voi lisätä satoja ilman suurta ympäristökuormitusta.

Muuntogeeninen tomaatti tuli Yhdysvaltojen markkinoille 1994. Siitä ei tullut suurta menestystä. Syynä oli osaksi kuluttajien epäily geenimuuntelua kohtaan, osaksi se, että maku ei aivan lunastanut suuria lupauksia.

Sen jälkeen markkinoille tuli kuitenkin muita muuntogeenisiä kasveja, ja nykyään 94 prosenttia USA:ssa kasvatetuista soijapavuista, 94 prosenttia puuvillasta ja 92 prosenttia maissista sisältää geenejä, jotka on lisätty kasveihin laboratoriossa.

Maissin ja monen muun tärkeän ruokakasvien sadot uhkaavat vähentyä, kun ilmasto lämpenee.

© Sean Gallup/Getty Images

Satoisa maissi korvaa kuivuuden tuhoja

Siirretyt geenit tekevät kasveista satoisampia tai kestävämpiä tuholaishyönteisiä vastaan. Nämä ominaisuudet eivät näy niinkään kuluttajalle, vaan hyödyn niistä saavat viljelijät ja suuryritykset, jotka ovat kehittäneet ja patentoineet uudet lajikkeet.

Vuonna 2012 kehitetty geenitekninen menetelmä, niin sanotut geenisakset eli CRISPR-Cas9, on kuitenkin muuttamassa elintarvikkeiden geenimuuntelua niin, että lautasille ja riisikulhoihin kaikkialla maailmassa voi pian tulla kokonainen muuntogeenisen ruoan uusi sukupolvi uusilta tuottajilta.

Työkalu hakeutuu itse oikeaan kohtaan

CRISPR-Cas9 on geenitekniikan työkalu, jolla voidaan muokata geenejä entistä tarkemmin. Sillä voidaan lisätä kasviin tai eläimeen ominaisuuksia tai kytkeä pois epätoivottujen ominaisuuksien geenejä.

CRISPR
© Claus Lunau

1. Virus vie työkalun solun sisään

Geenityökalu CRISPR-Cas9 kuljetetaan esimerkiksi kasvin soluun viruksen tai bakteerin avulla. Pieneliö tartuttaa solun ja vie CRISPR-Cas9:n mukanaan. CRISPR-Cas9 koostuu opas-rna:sta, saksista ja dna-mallista.

CRISPR
© Claus Lunau

2. Opas-rna löytää tien kohteeseen

CRISPR-Cas9:n avulla voidaan kohdistaa geenimuuntelu tarkalleen haluttuun kohtaan dna:ssa. Oikean paikan dna:ssa löytää niin sanottu opas-rna. Se on muokattu pätkä rna:ta, joka etsiytyy vastaavaan kohtaan dna:ssa.

CRISPR
© Claus Lunau

3. Entsyymisakset leikkaavat dna:ta

Entsyymi Cas9 toimii kuin sakset, jotka leikkaavat dna:ta. Entsyymi ei leikkaa mitään pois dna:sta, vaan se avaa sen niin, että sinne voidaan liittää uusia geenejä.

CRISPR
© Claus Lunau

4. Mallista uusi dna-koodi

Solu alkaa korjata entsyymin leikkaamaa dna:ta vaihtamalla sen ympärillä olevia osia. CRISPR-Cas9:n mukana on malli, joka muistuttaa solun omaa dna:ta. Se harhauttaa solun tuottamaan dna:hansa uuden koodin.

Geenisaksien avulla tutkijat voivat muokata viljelykasvien ja tuotantoeläinten geenejä entistä tarkemmin. Näin voidaan tuottaa uusia terveellisempiä versioita nykyisistä elintarvikkeista ja kehittää uusia lajikkeita, joilla maailman kasvava väestö voidaan ruokkia niin, että viljelykset eivät kuormita kohtuuttomasti ympäristöä.

Muuntogeeninen Innate Potato -peruna on immuuni sienitaudeille. Se on myös satoisampi kuin tavanomainen peruna, koska se kestää paremmin kolhuja eikä siihen synny tummia laikkuja.

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

Ruton kestävä peruna ehkäisee nälänhätää

Kasveille geenejä bakteereilta

Geenimuuntelu tarkoittaa sitä, että kasvin, eläimen tai bakteerin perintötekijöitä eli dna:ta muunnellaan laboratoriossa.

Geenitekniikalla voidaan vähentää lannoittamisen tarvetta ja lisätä elintarviketuotantoa kuluttajien lähellä.

Ensimmäinen askel kohti nykyaikaista geenitekniikkaa otettiin 1972, kun yhdysvaltalaiset Herbert Boyer ja Stanley Cohen onnistuivat siirtämään geenin bakteerilta toiselle. Vuonna 1988 esiteltiin ensimmäinen muuntogeeninen viljelykasvi, maissi, jolle oli siirretty niin sanottu Bt-geeni. Se saa kasvin tuottamaan itse ainetta, joka karkottaa tuhohyönteisiä. Bt-kasveista tulikin pian suosittuja maanviljelijöiden keskuudessa.

Kalat ovat yhtä vanhoja. Muuntogeeninen lohi (takana) kasvaa nopeammin ja tarvitsee 25 prosenttia vähemmän ravintoa.

© Paul Darrow/Ritzau Scanpix

Muuntogeeninen lohi hyväksytty ruoaksi

Bt-lajikkeet on luotu siirtämällä niihin geenejä Bacillus thuringiensis -bakteerilta. Ne saavat kasvin tuottamaan ainetta, joka on myrkyllistä muun muassa kovakuoriaisen toukille. Viljelmillä, joilla kasvatetaan Bt-lajikkeita, käytetään nyt 90 prosenttia vähemmän hyönteistorjunta-aineita kuin ennen.

Tuhoeläimet kuriin geenitekniikalla ilman myrkkyjä

Viljelykasveja verottavat tuhoeläimet voidaan hävittää geenitekniikalla lyhyessä ajassa. Niin sanotuilla geeniajureilla saadaan esimerkiksi rotan kaikille jälkeläisille geeni, joka tekee ne allergisiksi viljelykasveille.

Gen-driver
© Bonnier Publications

Normaali periytyminen

  1. Puolet geeneistä periytyy: Jokainen yksilö perii puolet geeneistään isältä ja toiset puolet äidiltä saamissaan kromosomeissa.
  2. Uusi geeni leviää hitaasti: Todennäköisyys, että uusi geeni leviää seuraavalle sukupolvelle, on 50 prosenttia. Geeni yleistyy hitaasti.
Gen-driver
© Bonnier Publications

Periytyminen geeniajurilla

  1. Kumpikin kromosomi muuttuu: Kun yksilö perii uuden geenin, muutos tapahtuu myös kromosomiparin toisessa puoliskossa.
  2. Geeni leviää jälkeläisiin: Uusi geeni leviää kaikkiin jälkeläisiin. Muutaman sukupolven kuluessa se on levinnyt koko populaatioon.

Monien epäilyt ja vastenmielisyys geenimuuntelua kohtaan perustuvat siihen, että eri eliöiden perintötekijöitä sekoitetaan. Brittiläinen journalisti Mark Lynas on kutsunut tätä reaktiota yök-tekijäksi. Tiedostamaton yök-reaktio syntyy kuluttajissa, kun tutkijat rikkovat pyhänä pidetyn rajan lajien välillä.

Wally Eberhart/Getty Images

Hernekasvien juurissa on typpeä sitovia bakteereja.

©

Kasvi ottaa lannoitetta ilmasta

Geenitekniikka on kuitenkin kehittynyt rajusti viime vuosina. Geenisaksien ansiosta tarve siirtää geenejä lajilta toiselle on paljon pienempi kuin ennen. Usein riittää pieni muutos lajin omassa dna:ssa. CRISPR-Cas9-menetelmällä voidaan aktivoida tai sammuttaa esimerkiksi kasvin perimässä geeni, joka antaa sille tietyn ominaisuuden. Samanlaisia muutoksia tapahtuu eliöiden perimässä luonnostaan koko ajan.

USA höllentää lakeja

Yök-tekijän lisäksi muuntogeenisten tuotteiden yleistymistä on hidastanut se, että tavallisille kuluttajille ei ole ollut niistä hyötyä.

Geeni­muuntelulla voidaan panna kasvit tuottamaan tavallista enemmän vitamiineja tai hivenaineita tai poistaa niistä allergiaa aiheuttavia aineita.

Marraskuussa 2017 Yhdysvalloissa tuli myyntiin uusi omenalajike Artic. Sen yhtä geeniä on muutettu niin, että hedelmäliha ei tummu, kun omena leikataan siivuiksi. Se ehkä puhuttelee kuluttajia enemmän kuin lajikkeet, jotka tarvitsevat entistä vähemmän lannoitteita, mikä vähentää lannoitteiden valumista pelloilta vesistöihin, tai ovat vastustuskykyisiä kasvitaudeille, jotka verottavat satoja etenkin köyhissä maissa.

Gyldne ris

Keltanarsissin geenit saavat kultaisen riisin (vas.) tuottamaan beetakaroteenia.

© Erik de Castro/Reuters/Ritzau Scanpix

Kultainen riisi voi pelastaa henkiä

Tähän asti vain 4–5 suuryrityksellä on ollut varaa isoihin geenitekniikkahankkeisiin, mutta CRISPR-Cas9-menetelmä tekee geenimuokkauksesta entistä helpompaa, halvempaa ja nopeampaa, ja mukaan voi tulla uusia yrityksiä. Puhutaan jopa geenimuokkauksen vallankumouksesta. Sen toteutuminen tosin riippuu lainsäätäjistä. Yhdysvallat on ensimmäisenä maana maailmassa päättänyt, että CRISPR-Cas9-menetelmällä kasveihin tehtyjä yksinkertaisia geenimuokkauksia ei tarvitse hyväksyttää geenimuuntelua koskevien määräysten mukaan.

Geenitekniikka globalisoituu

Ensimmäiset muuntogeeniset kasvit tuotettiin Yhdysvalloissa 25 vuotta sitten, mutta vuoden 2012 jälkeen eniten viljelyalaa muuntogeenisillä kasvilajikkeilla on ollut kehitysmaissa. Luvut ovat miljoonia hehtaareja.

Geenitekniikka kutistaa viljelyalaa

Muuntogeeniset kasvit tuottavat enemmän satoa, joten viljelyalan määrä pienenee ja peltoja tarvitaan vähemmän kuin perinteisessä viljelyssä tai luomuviljelyssä.

Luottamus geeni­tekniikkaan kasvaa

Vuonna 2018 tehdyn mielipidetutkimuksen mukaan suurin osa briteistä suhtautuu geenimuunteluun positiivisesti. Iso osa vastaajista arvioi, että geenitekniikka voi olla ratkaisu nälänhätään ja auttaa parantamaan sairauksia.

Geenimuuntelu voi...

... auttaa poistamaan tai parantamaan sairauksia: 80 %

… auttaa ruokkimaan ihmiskunnan: 69 %

... tuottaa terveempiä viljelykasveja: 47 %

Oliver Larsen

Geenisaksilla tehtävä geenimuokkaus siis rinnastetaan perinteiseen kasvinjalostukseen.

Geenimuuntelu kuin DDT

EU-tuomioistuin päätyi kesällä 2018 päinvastaiseen tulokseen kuin yhdysvaltalaisviranomaiset. EU-maissa CRISPR-Cas9-menetelmällä tuotetut eliöt rinnastetaan tavanomaisella geenimuuntelulla aikaansaatuihin tuotteisiin ja niitä koskee sama pitkä hyväksymiskäytäntö.

Cøliaki

Keliakia voi aiheuttaa oireita sekä suolistossa että iholla. Ihokeliakian pääoireita ovat kutina ja rakkulat.

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

Keliaakikoille sopiva vehnä

Tuomioistuimen päätös perustuu niin sanottuun varovaisuusperiaatteeseen. Se tarkoittaa sitä, että vaikka geenimuuntelusta ei ole todettu haitallisia seurauksia, ei voida sulkea pois mahdollisuutta, että muunneltuja perintötekijöitä leviää luonnollisiin lajeihin, ja tuomioistuimen mielestä riskiä ei ole selvitetty kyllin tarkasti.

Geenimuuntelun arvostelijat muistuttavat, että varovaisuusperiaate syntyi siksi, että monet keksinnöt, joita on aluksi pidetty riskittöminä, ovat osoittautuneet tuhoisiksi. Esimerkiksi ennen yleisen hyönteismyrkyn DDT:n tiedetään nyt rikastuvan ravintoketjussa, ja CFC-yhdisteiden eli freonien, joita ennen käytettiin jääkaapeissa, on todettu tuhoavan ilmakehän otsonikerrosta.

Muuntogeeninen omena ”Arctic” ei muutu ruskeaksi, kun se leikataan siivuiksi. Lajike tuli Yhdysvaltojen markkinoille 2017.

© Okanagan Specialty Fruits Inc.

Euroopan tiedeakatemioiden yhteistyöjärjestö EASAC oli EU-tuomioistuimen kanssa eri mieltä. Nyt geenimuokkauksen vallankumous – hyötyineen ja riskeineen – tapahtuu pääosin Euroopan ulkopuolella.

Risiko

Ihmiset pelkäävät kemianteollisuutta, mutta eivät autoja, vaikka kummassakin on riskinsä.

© Shutterstock

Hyöty saa unohtamaan riskin