Αναπτύσσονται συνεχώς νέα εργαλεία για τη γεωργική βελτίωση. Είτε πρόκειται για αλληλουχία DNA, καλλιέργεια φυτικών ιστών ή γονιδιακή επεξεργασία, αυτές οι πρόοδοι έχουν στόχο την ανάπτυξη καλύτερων καλλιεργειών.
Οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί (ΓΤΟ) είναι ένα γνωστό παράδειγμα γεωργικής βιοτεχνολογίας. Η κυκλοφορία των προϊόντων ΓΤΟ, ξεκινώντας από τη δεκαετία του 1990, ακολουθήθηκε από μια επίθεση πληροφοριών από διάφορες πηγές σχετικά με τα σχετικά πλεονεκτήματα της τεχνολογίας αυτής, αλλά και με πολλές αντίθετες φωνές, που συνεχίζονται στο πέρασμα των δεκαετιών.
Μια νεότερη επεξεργασία γονιδίων στη γεωργική βιοτεχνολογία, είναι η επεξεργασία γονιδίων, συχνά γνωστή ως CRISRPR/Cas. Αυτή, προσθέτει έναν ακόμη όρο και ακόμα μεγαλύτερη πολυπλοκότητα, σε ένα πεδίο που ήδη ξεχειλίζει από παρερμηνείες και παραπληροφόρηση.
Καθώς αυτές οι τεχνολογίες γίνονται πιο διαδεδομένες, το ίδιο ισχύει και για την ανάγκη κατανόησης των διαφορών μεταξύ αυτών των εργαλείων. Το Allience for Science εξηγεί τις διαφορές και βοηθάει να γίνει το θολό αυτό τοπίο, πιο καθαρό.
Τι είναι ο ΓΤΟ; Αυτό το ακρωνύμιο για τους γενετικά τροποποιημένους οργανισμούς αναπτύχθηκε από τους αντιπάλους της τεχνολογίας και έχει γίνει ένας οικείος όρος. Χρησιμοποιείται συνήθως για να περιγράψει κάθε οργανισμό που κατέχει ένα νέο συνδυασμό γενετικού υλικού που επιτυγχάνεται μέσω σύγχρονων βιοτεχνολογικών προσεγγίσεων.
Ένα παράδειγμα ευρέως ανεπτυγμένου ΓΤΟ, είναι το Bt βαμβάκι — μια ποικιλία βαμβακιού που έχει σχεδιαστεί για να έχει εγγενή αντίσταση στο πράσινο σκουλήκι και άλλα παράσιτα εντόμων. Αυτός ο γενετικός μηχανισμός ελέγχου των παρασίτων μπορεί να μειώσει τις εφαρμογές φυτοφαρμάκων και να βελτιώσει τις αποδόσεις. Αν και μόνο 10 καλλιέργειες ΓΤΟ καλλιεργούνται εμπορικά, οι ΓΤΟ βρίσκονται σε μεγάλο μέρος της προσφοράς τροφίμων του δυτικού κόσμου, λόγω των συστατικών που προέρχονται από γενετικά τροποποιημένο καλαμπόκι, σόγια και ζαχαρότευτλα. Άλλες καλλιέργειες ΓΤΟ που έχουν εγκριθεί προς πώληση σε διάφορα σημεία του κόσμου, περιλαμβάνουν την πατάτα, την καλοκαιρινή κολοκύθα, την παπάγια, τα μήλα, την ελαιοκράμβη, το βαμβάκι και τη μηδική.
Οι γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί μπορούν να αξιοποιήσουν τη γενετική άλλων οργανισμών για να βελτιώσουν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά. Στην περίπτωση του Golden Rice, ένα γονίδιο από το daffodil και ένα άλλο γονίδιο από ένα βακτήριο του εδάφους, εισήχθησαν στο γονιδίωμα του ρυζιού για την παραγωγή βήτα καροτίνης, η οποία μετατρέπεται στην απαραίτητη βιταμίνη Α. Το χρυσό ρύζι προορίζεται να μειώσει την ανεπάρκεια βιταμίνης Α μεταξύ μερικών από τους φτωχότερους ανθρώπους σε έθνη όπως οι Φιλιππίνες, όπου το ρύζι είναι ένα βασικό φαγητό.
Στο πλαίσιο της έρευνας υπάρχουν πολλά παραδείγματα ΓΤΟ που αντιπροσωπεύουν μια ποικιλία φυτών και χαρακτηριστικών. Ωστόσο, η μετάφραση αυτής της τεχνολογίας σε εμπορικές ή εφαρμοσμένες ρυθμίσεις έχει φτάσει σε ένα σημείο συμφόρησης και κυρίως οι πλούσιες εταιρείες του ιδιωτικού τομέα μπορούν να συμμετάσχουν στην εμπορευματοποίηση των ΓΤΟ και έχουν επιλέξει να επικεντρωθούν σε προσοδοφόρες καλλιέργειες βασικών προϊόντων.
Αυτό το σημείο συμφόρησης θα μπορούσε να αμβλυνθεί από την επεξεργασία γονιδίων, η οποία πρόσφατα ήρθε στη σκηνή ως ένας σημαντικός μηχανισμός για τη βελτίωση των καλλιεργειών. Η ανακάλυψη και εφαρμογή του CRISPR/Cas9 για γεωργική βελτίωση, ήταν αποτελεσματική στη δημιουργία νέων ποικιλιών σε πολλά χαρακτηριστικά αναρίθμητων καλλιεργειών. Τα εργαλεία γονιδιακής επεξεργασίας χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία αλλαγών στο εγγενές γενετικό υλικό. Σε αντίθεση με τους ΓΤΟ, οι οποίοι εισάγουν νέες διαμορφώσεις γενετικών υλικών που συνήθως προέρχονται από άλλους οργανισμούς, οι μέθοδοι γονιδιακής επεξεργασίας τροποποιούν το υπάρχον γενετικό υλικό με τρόπους που μπορούν να αποφέρουν ευεργετικά αποτελέσματα.
Υπάρχουν πολλά εργαλεία για τη διευκόλυνση της γονιδιακής επεξεργασίας, αλλά το CRISPR/Cas είναι μακράν η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, ο όρος CRISPR να χρησιμοποιείται μερικές φορές εναλλακτικά με την επεξεργασία γονιδίων. Μέχρι σήμερα, η επεξεργασία γονιδίων έχει εφαρμοστεί σε μια μεγάλη ποικιλία φυτών και ζώων, συμπεριλαμβανομένων των φρούτων, λαχανικών, σταφυλιών για κρασί, ψαριών, ρυζιού και άλλων δημοφιλών τροφίμων.
Τα κανονιστικά πλαίσια που διέπουν την επεξεργασία γονιδίων είναι εκκολαπτόμενο και γενικά πολύ λιγότερο απαγορευτικό σε σχέση με τη ρύθμιση των ΓΤΟ. Η νομοθεσία σχετικά με την επεξεργασία γονιδίων αναδύεται παγκοσμίως και οδεύει προς την κατεύθυνση να επιτρέψει στα γονιδιακά επεξεργασμένα προϊόντα να περάσουν από την έρευνα στην παραγωγή με σχετική ευκολία, σε σύγκριση με τους ΓΤΟ. Ένα ευνοϊκό ρυθμιστικό περιβάλλον μπορεί να διευκολύνει την εμφάνιση γονιδιακών προϊόντων που παράγονται από ιδρύματα του δημόσιου τομέα.
Τόσο η γενετική τροποποίηση, όσο και η επεξεργασία γονιδίων προσφέρουν ισχυρά εργαλεία για την αύξηση της απόδοσης των καλλιεργειών, την προσαρμογή στην κλιματική αλλαγή, την ενίσχυση των διατροφικών ιδιοτήτων των τροφίμων, τη βελτίωση της καλής μεταχείρισης των ζώων και την ανάπτυξη προϊόντων με πολλά άλλα σημαντικά χαρακτηριστικά.
Αξίζει να σημειωθεί ότι τα εργαλεία επεξεργασίας γονιδίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή ΓΤΟ. Σε αυτή την περίπτωση, οι νέες διαμορφώσεις γενετικού υλικού μπορούν να εισαχθούν με ακρίβεια στα γονιδιώματα των οργανισμών χρησιμοποιώντας μηχανήματα επεξεργασίας γονιδίων. Αυτά τα γονιδιακή επεξεργασμένα προϊόντα ΓΤΟ συνήθως ρυθμίζονται νομοθετικά ως ΓΤΟ.
Αν και οι ΓΤΟ και οι οργανισμοί που έχουν υποστεί γονιδιακή επεξεργασία είναι εμποτισμένοι με τεχνολογικά οφέλη και μειονεκτήματα, παρέχουν ισχυρούς μηχανισμούς για την ανάπτυξη καλλιεργειών και ζωικών ποικιλιών επόμενης γενιάς για την αντιμετώπιση των σημερινών και μελλοντικών απαιτήσεων για τα παγκόσμια συστήματα τροφίμων.