פיתוח טכנולוגיית הההנדסה הגנטית (GM) מאפשר להתגבר על שתי מגבלות: האחת, משך הזמן הדרוש להחדרת הגן הרצוי והשנייה – הפסד גנים רצויים מחד גיסא וכניסת גנים שליליים מאידך גיסא.
רבקה ברג ויעקב ברג
גלילאו – מתוך גליון 83 יולי 2005
עורך הידען מעיר: מאמר זה נכתב בעקבות סדרה שהחלה במאמר שלי (גלילאו 60) ומאמר נגדי למאמרי שפורסם בגליון מס' 63. . בינתיים הופיע בגליון 84 (אוגוסט 2005) מאמר נוסף שלי בנושא זה בעקבות דיון שנערך בנושא זה בכנסת. המאמרים עצמם בקישור למטה.
צמחים מהונדסים: סיכויים, סיכונים והחקיקה שביניהם
בגיליונות 60 ו-63 עסקנו בנימוקים בעד ונגד השימוש בצמחים מהונדסים גנטית. לפניכם מאמר נרחב ומעודכן בנושא זה, הכולל גם סקירה על עמדות מדינות שונות בעולם ביחס לסוגיה זו. העמדה המקובלת כיום על מרבית המומחים היא שלמרות שעדיין אין לשלול מכול וכול סיכונים אפשריים של שימוש נרחב בצמחים מהונדסים, הרי שקרוב לוודאי שלא נובעת מהם, או ממזון שמקורו בהם, כל סכנה מיידית ומשמעותית. קצב התמורות בשטחי המזרע העולמיים מאפיל על כל הדיון
גֶן – מקטע דנ”א המכיל מידע בדבר תכונה תורשתית מסוימת, בדרך כלל- מידע לייצור חלבון מסוים.
גֶנום- סך כל החומר התורשתי האופייני למין-הביולוגי, ברוב המינים-הביולוגים בנוי מיחידות של דנ”א.
הנדסה גנטית – מגוון טכנולוגיות מולקולריות המאפשרות להעביר גן שמקורו יכול להיות מכל מין-ביולוגי שהוא, או שיוצר במבחנה, אל מין אחר, ובכך לשנות באופן קבוע את תכונותיו התורשתיות של המין המהונדס.
טרנסגן – גן זר המשולב לגנום של אורגניזם (יצור) באמצעות שיטות של הנדסה גנטית.
צמח טרנסגני (צמח מהונדס) – צמח שאל הגנום שלו צורף חומר תורשתי זר (טרנסגן) באמצעות שיטות של הנדסה גנטית.
Genetically Modified, GM – שינוי גנטי של יצורים באמצעות שיטות של הנדסה גנטית.
קנולה – שם מסחרי לצמח הלפתית (rapeseed) ממשפחת המצליבים, אשר טופח לפני שנים בשיטות טיפוח מקובלות, לייצור שמן מאכל. השמן מהצמח שלא טופח אינו ראוי למאכל.
מיטוכונדריון – אברון ייצור ATP.
כלורופלסט – אברון הטמעת הפחמן הדו-חמצני בצמחים.
משחר התרבות החקלאית, מזה אלפי שנים, מתרבת האדם צמחים מבין צמחי הבר, במטרה לקבל זנים שאותם מגדלים החקלאים לרווחת האנושות. מגוון הגנים בכל מין-ביולוגי הוא הגורם שמגביל את אפשרויות הטיפוח הקלאסי. כשמופיעה מחלת צמחים חדשה התוקפת מספר מינים, מציאת צמח עמיד למחלה בין קרובי הבר של מין מסוים מאפשרת שילוב הגן שמקנה עמידות בזני התרבות על ידי הכלאות בין צמח הבר העמיד לבין זנים תרבותיים של אותו מין; אך בגלל המחסום הטבעי בפני הכלאה בין מינית, לא ניתן לנצל אותו צמח כמקור להקניית עמידות למינים אחרים הנתקפים על ידי אותו מזיק או גורם מחלה. יתרה מזאת, המהלך הקלאסי של הכלאת צמחים וטיפוחם כדי לשלב גנים חדשים בזנים חקלאים מתקדמים ממושך מאוד ומחייב מאמצים רבים. המכלוא הראשוני בין הזן התרבותי לבין מין הבר הקרוב אכן מכיל את הגן הדרוש אבל גם מכיל גם הרבה גנים הנושאים תכונות שליליות. במהלך ההכלאה גם נפסדות כמה מהתכונות החיוביות של זן התרבות. בטכניקה המקובלת נפטרים מהתכונות השליליות בסדרה ממושכת של הכלאות ומשיבים את התכונות הרצויות של זן התרבות. לעתים לא ניתן להשיב באופן מלא את התכונות הרצויות שעל שילובן בזני התרבות עמלו במשך שנים.
פיתוח טכנולוגיית הההנדסה הגנטית (GM) מאפשר להתגבר על שתי מגבלות: האחת, משך הזמן הדרוש להחדרת הגן הרצוי והשנייה – הפסד גנים רצויים מחד גיסא וכניסת גנים שליליים מאידך גיסא. טכנולוגיה זאת מאפשרת החדרת גן יחיד, שמקורו בכל אורגניזם שהוא, לצמח התרבות. וכך, מגוון המקורות מתוכם ניתן “לשאול” את הגן האחראי לתכונה אותה רוצים לשלב משתרע על כל עולם החי, ובנוסף ניתן לבנות גנים חדשים מלאכותיים שאינם קיימים בטבע (למשל, על ידי שינוי מכוון של גנים קיימים). ההנדסה הגנטית כוללת גם מגוון טכנולוגיות המאפשרות לשלב את הגן הרצוי “במכה אחת” – ושלא באמצעות הכלאה מינית – במין התרבות, מבלי לפגוע ביתר התכונות הרצויות, ובכך מתקצר ומתייעל תהליך הטיפוח.
טכנולוגיה זו המאפשרת ל”הנדס” את צמחי התרבות נושאת בחובה אפשרויות אדירות לשיפור איכות החיים, וכבר כיום יישומה מגביר במידה ניכרת את ייצור המזון. בהיות הטכנולוגיה בעלת עוצמה המבוססת על שבירת המחסומים הקיימים בטבע למניעת העברת גנים בין מינים שונים, יישומה מחוץ למעבדה מעורר פולמוס ציבורי חריף והתנגדות הנובעת בעיקר משני נימוקים:
א. תפישׂה דתית הרואה בהנדסה הגנטית התערבות במעשה הבריאה.
ב. חשש לסיכונים עתידיים, גם כאלה שלא מזוהים כעת, אשר עלולים להתגבר עם השימוש הנרחב בטכנולוגיה.
החששות מפני הסיכונים העתידיים מתייחסים הן להשפעת המוצר המהונדס על הצרכן והן להשפעתו על סביבת הצומח והחי. עד כה לא התממשו החששות בפני הסיכונים העתידיים.
היתרונות הנובעים מהצמחים המהונדסים מחד גיסא, והחששות בפני שימוש בהם מאידך גיסא, מחייבים חשיבה יצירתית ומעמיקה של ארגונים מתחום החקלאות, המדע, התעשייה, המשפט והצרכנים. גישה רב תחומית זו יוצרת רב שיח ממנו נגזרים נהלים וחקיקה. במאמר זה נסביר את עיקרי הטכנולוגיה, יתרונותיה, סיכונים אפשריים, טכנולוגיות שפותחו להתמודדות עם הסיכונים, ונסקור את המעמד החוקי של ייצור וגידול צמחים מהונדסים בארץ ובחלק ממדינות העולם.
הטכנולוגיות המקובלות ליצירת צמחים טרנסגניים
בכל האורגניזמים החיים, להוציא חלק מהנגיפים (וירוסים), כל גן המכתיב תכונה תורשתית מהווה מקטע מתוך מולקולות הדנ”א המהוות את כלל החומר התורשתי (גנום) של המין-הביולוגי. שינוי החומר התורשתי באמצעות הנדסה גנטית כולל שלושה שלבים:
1. זיהוי ובידוד גן (מקטע דנ”א) מאורגניזם כלשהו המבקר את התכונה אותה רוצים לשלב בצמח היעד. לחילופין ניתן לבנות במבחנה גן מלאכותי שיבקר תכונה רצויה של הצמח המהונדס.
2. פיתוח טכנולוגיה להשתלת הגן הזר בגנום של תא של צמח היעד.
3. פיתוח טכנולוגיה ליצירת צמח שלם ופורה מהתא אליו הוחדר הגן הזר.
שתי הטכנולוגיות הנפוצות ביותר להשתלת טרנסגן בתא הצמח ([PIC1]):
א. השיטה “הביוליסטית” המשלבת טכנולוגיה פיזיקאלית וביולוגית. בשיטה זאת יוצרים כמות גדולה של עותקי הטרנסגן אותם מצפים על-גבי כדוריות זעירות של מתכת (זהב או טונגסטן). את הכדוריות המצופות בגן יורים באמצעות “אקדח גנים” אל רקמה צמחית. בחלק קטן מהתאים “המופצצים”, חלק מהכדוריות חודרות לגרעין התא, המכיל את החומר התורשתי, והגן הזר משולב פיזית בתוך דנ”א התא.
ב. התמרה באמצעות חיידק אגרובקטריום מהונדס גנטית. באופן מקורי החיידק גורם למחלה בהרבה מיני צמחים ומהווה טפיל אשר במהלך האבולוציה פיתח מנגנון מתוחכם להעברת חלק מהגנים שלו אל גנום תאי הצמח, המשמש כ”פונדקאי” עליו ניזון החיידק. בשיטות ההנדסה הגנטית שינו את החיידק כך שהוא עדיין מסוגל להעביר מקטעי דנ”א לצמחים, אבל מבלי לגרום למחלה. הטרנסגן אותו מעוניינים להעביר לצמח היעד משולב בתוך מולקולת ה”נשא” של החיידק המהונדס. הדבקת רקמה צמחית בחיידק המהונדס מובילה להעברת מקטע הדנ”א המשולב בנשא אל תוך גנום הצמח (שימוש בחיידק זה מקובל ביותר בהנדסה גנטית של צמחים, בשעה שבבעלי חיים משתמשים בנשאים אחרים). בהמשך, התאים המותמרים עוברים ריבוי וברירה ומהתאים המותמרים נוצר צמח מהונדס. בטכניקת ההנדסה הגנטית חייב להתקיים שלב של יצירת צמח שלם במבחנה מהתאים הטרנסגנים. לאחר יצירת הצמח ניתן להרבותו בדרך מינית (על ידי זרעים), או באופן אל-מיני.
הציבור איננו חושש מעצם הטכנולוגיות להחדרת הטרנסגן; ואולם יש החוששים מהצמחים הטרנסגניים עצמם. גם ריבוי אל-מיני של הצמחים המותמרים אינו מהווה בעיה מאחר שהאמצעים המסורתיים לריבוי צמחים אינם מעוררים דאגה בלב הציבור. משחר החקלאות הִרבה האדם צמחים בדרך אל-מינית, כמו עצי פרי מייחורים, בננות מחוטרים, בצל, שום ותפוח-אדמה מבצלים ופקעות. לגבי צמחים, טכנולוגיה זו מקובלת כ”בטוחה”, להבדיל מההתנגדות הנמרצת לשיבוט בעלי-חיים ובני אדם, התנגדות שגברה עם הצלחת השיבוט של הכבשה “דולי”. בעניין השיבוט נעשה מאמץ חקיקתי במדינות רבות בעולם, כולל ישראל, שמטרתו לאסור התערבות גנטית ושיבוט בני אדם.
על המחברים
ד”ר רבקה ברג, חוקרת בכירה, המחלקה לגנטיקה, המכון לגידולי שדה וגן, מכון ולקני, מנהל המחקר החקלאי. פרופ' יעקב ברג, פרופסור חבר, עמית בפקולטה למדעי החקלאות, המזון ואיכות הסביבה, המכון לביוכימיה, מדעי המזון והתזונה, בית הספר למדעי המזון, האוניברסיטה העברית, והחוג לקרימינולוגיה המכללה האקדמית אשקלון.
