Anh tạo điều kiện thử nghiệm, thương mại hóa cây trồng và vật nuôi chỉnh sửa gen

Nới lòng quy định về sản phẩm chỉnh sửa gen

Khi còn thuộc Liên minh Châu Âu, Anh đã phải tuân thủ các quy định nghiêm ngặt về công nghệ sinh học của Khối, tuy nhiên vào ngày 17 tháng 6 tới đây, Anh sẽ công bố các quy định áp dụng cho cây trồng và động vật có hệ gen được chỉnh sửa bằng các kỹ thuật chính xác như CRISPR. Điều này sẽ đưa nước Anh sánh ngang với các quốc gia khác bao gồm cả Hoa Kỳ, và được các nhà công nghệ sinh học của Anh nhận định rằng sẽ làm tăng tốc độ nghiên cứu và đầu tư vào lĩnh vực này.

Tiến sỹ Tina Barsby, Giám đốc điều hành của Viện Thực vật Nông nghiệp Quốc gia, cho biết sự thay đổi này có thể là “bước đột phá chính sách quan trọng nhất trong việc chọn tạo giống cây trồng trong hơn 2 thập kỷ qua”.

Kỹ thuật di truyền truyền thống tạo ra các sinh vật với các đặc điểm mới bằng cách chèn "gen chuyển" từ các loài khác. Ngược lại, chỉnh sửa gen làm thay đổi gen của chính loài đó mà không cần thêm bất kỳ vật liệu di truyền mới nào. Những người ủng hộ cho rằng chỉnh sửa gen chỉ đơn thuần là một bước tăng tốc của các kỹ thuật nhân giống cổ điển, nhằm chọn lọc những đặc điểm được nâng cao bởi đột biến (thường được tạo ra bởi hóa chất hoặc bức xạ).

Giáo sư Angela Karp, giám đốc Trung tâm nghiên cứu nông nghiệp phi lợi nhuận Rothamsted, cho biết: “Chúng tôi không có bất kỳ lý do gì để nghi ngờ rằng chúng sẽ tiềm ẩn nhiều rủi ro hơn so với cây trồng được được nhân giống truyền thống”.
Theo sự thay đổi chính sách của Vương quốc Anh, các loài thực vật và động vật được chỉnh sửa gen có thể không cần các ứng dụng nộp hồ sơ và đánh giá chi tiết trước khi làm khảo nghiệm trên đồng ruộng và phê duyệt thương mại. Ngược lại, ở Châu Âu, bất kỳ sinh vật biến đổi gen nào được thương mại hóa, bất kể nó được tạo ra như thế nào, đều phải đối mặt với quy trình đánh giá rủi ro rất dài của Cơ quan An toàn Thực phẩm Châu Âu và phải được đa số các quốc gia thành viên chấp thuận trước khi được trồng. Giáo sư Wendy Harwood, người đứng đầu bộ phận chuyển đổi cây trồng tại Trung tâm John Innes, một tổ chức nghiên cứu công của Vương quốc Anh cho biết điều này có nghĩa là mọi thủ tục sẽ không còn bị kéo dài nữa.

Hiện nay mới chỉ có một số ít loại cây trồng chỉnh sửa gen được thương mại hóa trên thế giới. Ví dụ tiêu biểu là một loại cà chua có tên là Sicilian Rouge High GABA tạo ra nhiều axit amin hơn được cho là có tác dụng thúc đẩy sự thư giãn, đã được phê duyệt để bán ở Nhật Bản vào năm ngoái. Tại Anh, mới chỉ có hai loại cây trồng chỉnh sửa gen đã được đưa vào khảo nghiệm. Một, là khảo nghiệm đánh giá từ năm 2018 về biểu hiện của camelina, một giống thuộc họ mù tạt, được chọn tạo để thu được sản phẩm giống như dầu ô liu . Và hai là bông cải xanh chỉnh sửa để cải thiện dinh dưỡng mới được đưa vào khảo nghiệm gần đây.

Những sản phẩm khác đều đang tăng tốc khi quy định mới được áp dụng. Trung tâm nghiên cứu Rothamsted trong tháng này đã nộp đơn xin giấy phép khảo nghiệm cho giống lúa mì được chỉnh sửa mang hàm lượng asparagin thấp, đây là một loại axit amin trở thành chất gây ung thư acrylamide khi nướng. Viện Roslin, một trung tâm nghiên cứu tại Đại học Edinburgh hoạt động trên lĩnh vực chăn nuôi, đã tạo ra giống lợn có khả năng kháng lại một loại vi rút gây ra hội chứng hô hấp và sinh sản ở lợn, khiến người chăn nuôi lợn ở Mỹ và châu Âu tiêu tốn 2,6 tỷ USD mỗi năm. Genus PLC đang thương mại hóa giống lợn này ở một số quốc gia.

Quyết định của chính phủ về vấn đề chỉnh sửa gen, được Bộ Môi trường, Thực phẩm và Nông thôn (Defra) công bố, sẽ không áp dụng bên ngoài nước Anh. Các khu vực khác của Vương quốc Anh — Scotland, Wales và Bắc Ireland – sẽ tự quy định về sinh vật biến đổi gen. Những người phản đối tự do hóa sinh vật chỉnh sửa gen nói rằng Defra đang quyết định quá nhanh. Họ lo lắng rằng động vật và cây trồng được biến đổi để kháng bệnh có thể thúc đẩy các hoạt động canh tác gây hại cho môi trường.

Giáo sư Colin Campbell, Giám đốc Viện James Hutton, một trung tâm nghiên cứu công cộng tập trung vào quản lý bền vững các nguồn tài nguyên thiên nhiên cho biết việc giải quyết những mối lo như vậy là rất quan trọng. Theo ông, các nhà công nghệ sinh học “cần có giấy phép của xã hội” để hoạt động và việc thương mại hóa sẽ tự nhiên xảy ra khi đã giành được sự tin tưởng.

Những người ủng hộ cũng cần có những kỳ vọng thực tế về việc chỉnh sửa gen, Johnathan Napier, nhà công nghệ sinh học thực vật tại Trung tâm nghiên cứu Rothamsted, cho biết. “Việc loại bỏ một vài gen có thể cải thiện khả năng kháng bệnh hoặc loại bỏ chất gây dị ứng. Nhưng những đặc tính phức tạp hơn, chẳng hạn như khả năng chịu hạn, được tạo thành bởi nhiều gen sẽ khó tạo ra hơn nhiều nếu không có các chỉnh sửa chuyển gen”, Napier cảnh báo. “Đây thực sự không phải là một viên đạn ma thuật,” ông nói. Nhưng các quy định kiểm soát đối với sinh vật chuyển gen một ngày nào đó cũng có thể được nới lỏng; Defra đã xin ý kiến công chúng trong việc có cần cải cách các quy định hay không.

Ngay cả Liên minh châu Âu cũng đang suy nghĩ lại cách tiếp cận của mình với việc chỉnh sửa gen. Một báo cáo vào tháng 4 của Ủy ban Châu Âu cho thấy chỉnh sửa gen có thể làm cho nông nghiệp bền vững hơn và cho thấy “những dấu hiệu rõ ràng” rằng luật của EU không còn phù hợp nữa. Dirk Inzé, một nhà sinh học phân tử tại Viện Công nghệ Sinh học Flanders, một trung tâm nghiên cứu của Bỉ, vừa vui mừng lại vừa lo ngại trước thông tin này vì ông cho rằng bất kỳ cải cách nào cũng sẽ gặp phải vấn đề với Nghị viện châu Âu, nơi vẫn chống biến đổi gen mạnh mẽ. “Cuộc tranh luận sẽ rất gay gắt,” Inzé nói.

Thành tựu ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gen

Trong khi các sinh vật biến đổi gen hay chỉnh sửa gen phải đấu tranh giữa hai luồng ủng hộ và phản đối tại châu Âu thì tại châu Phi, công nghệ này lại đang nhận được sự ủng hộ mạnh mẽ. Trong số các nước thuộc khu vực châu Phi, Kenya là quốc gia dẫn đầu trong khối về lĩnh vực công nghệ sinh học này. Nước này đã bắt đầu soạn thảo các hướng dẫn quy định về các sản phẩm được tạo ra nhờ công nghệ chỉnh sửa gen dựa trên các quy trình đã được đi vào hoạt động ở Argentina.

Rất nhiều dự án chỉnh sửa gen đang được thực hiện tại Kenya. Một trong số đó là tìm ra giải pháp nhằm xây dựng sức đề kháng của cây lúa miến chống lại cỏ ma ký sinh (parasitic striga weed). Dự án này được phụ trách bởi ông Steven Runo - giáo sư ngành sinh học phân tử tại Đại học Kenyatta, người đang xem xét việc loại bỏ gen LGS1 nhằm tạo ra khả năng kháng cỏ ma ở cây lúa miến. Lúa miến là một loại cây trồng quan trọng ở quốc gia này với nhu cầu địa phương cao không chỉ về sản lượng lương thực hay thức ăn cho gia súc mà còn là nguyên liệu đầu vào cho ngành sản xuất bia vốn cần tới hơn 30.000 tấn lúa miến trắng. Cỏ ma gây khó khăn trong việc sản xuất lúa miến và các cây ngũ cốc khác. Hầu hết các loại cây lương thực, bao gồm ngô, kê, lúa miến và gạo, đều bị ký sinh bởi ít nhất một loài cỏ ma, điều này gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho sự phát triển của nền kinh tế Kenya.

Ở một dự án khác, các nhà khoa học đang ứng dụng công nghệ chỉnh sửa gen nhằm kiểm soát bệnh hoại tử làm chết cây ngô (MLN) - một căn bệnh gây thiệt hại nghiêm trọng cho ngô ở Kenya và các khu vực lân cận. Dự án này được chỉ đạo bởi ông James Kamau Karanja - một nhà khoa học nghiên cứu cấp cao - sẽ tạo khả năng kháng MLN trực tiếp ở các dòng bố mẹ thuần chủng của các giống ngô thương mại phổ biến, là những dòng mẫn cảm với với dịch bệnh này, và cho phép nông dân Kenya gieo trồng chúng trên cánh đồng của họ cũng như làm tăng khả năng mở rộng quy mô sản xuất tới các nước khác ở khu vực Đông Phi.

Các nhà khoa học khác như Tiến sĩ Leena Tripathi, Jaindra Tripathi và Valentine Ntui đang thực hiện một chương trình nghiên cứu của CGIAR trên rễ, củ và chuối. Dự án này nhằm phát triển các giống chuối có khả năng kháng bệnh.

Hạn hán là một trong những vấn đề nghiêm trọng làm ảnh hưởng đến chất lượng ngô ở Kenya. Nhằm giải quyết vấn đề này trong đề tài nghiên cứu sinh của mình, Tiến sĩ Elizabeth Njuguna đã tiến hành nghiên cứu việc mở rộng khả năng chống lại các tác nhân gây áp lực ở thực vật bằng cách duy trì cân bằng nội môi năng lượng dưới các điều kiện áp lực hạn. Bà đã phát triển các dòng ngô được chỉnh sửa gen bởi hệ thống CRISPR cũng như thực hiện các thử nghiệm sơ bộ về áp lực khô hạn trong nhà kính tại Trung tâm Sinh học Hệ thống gen VIB-UGent của Bỉ, phối hợp với Phòng thí nghiệm Chuyển gen Thực vật tại Đại học Kenyatta, Kenya. Các dòng ngô được nhắm tới việc trồng tại khu vực bán sa mạc Sahara – Châu Phi vẫn cần được phân tích trong điều kiện nhà kính lớn hơn cũng như tiến hành các khảo nghiệm trên đồng ruộng.

Trong một dự án khác cũng liên quan đến công nghệ chỉnh sửa gen, Tiến sĩ Hussein Abkallo của Viện nghiên cứu quốc tế chăn nuôi (ILRI) đang triển khai hệ thống CRISPR-Cas9 cũng như các công nghệ sinh học tổng hợp nhằm phát triển loại vắc xin có khả năng chống lại vi rút dịch tả lợn châu Phi (ASFV) và bệnh sốt Bờ Đông (ECF). Đây là hai loại bệnh nguy hiểm làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe của lợn nói riêng và gia súc nói chung.

Ở những quốc gia khác thuộc khu vực Châu Phi như Uganda hay Ethiopia, các nhà khoa học đang sử dụng các phương pháp chỉnh sửa gen nhằm phát triển các loại cây trồng và vật nuôi với năng suất cao và khả năng kháng bệnh. Tại Ethiopia, một nhóm các nhà khoa học đang tìm cách cải thiện chất lượng dầu trong mù tạt của quốc gia này (Brassica carinata) thông qua ứng dụng chỉnh sửa hệ gen dựa trên hệ thống CRISPR / CAS 9. Một dự án khác ở Uganda cũng đang ứng dụng công nghệ này trên những mã gen được xác định sẵn nhằm tạo ra các loại cây trồng như sắn, lúa và ngô với năng suất cao, có khả năng chống chịu áp lực và giàu chất dinh dưỡng.

Những nhà khoa học khác cũng đang hoạt động trong một dự án nghiên cứu công nghệ chỉnh sửa gen ở Ai Cập với mục tiêu sản xuất cây lúa mì có khả năng chịu hạn, hay một cuộc điều tra ở Nigeria về vai trò của protein ANP32 đối với sự lây lan của virus cúm gà (Avian influenza Virus) làm ảnh hưởng đến sức khỏe gia cầm, và những nỗ lực đầu tư vào việc phát triển khoai lang với năng suất cao hơn và giàu dinh dưỡng hơn ở Ghana./.