CRISPR-Cas9 (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) är ett gensredigeringssystem som härstammar från en naturlig försvarsmekanism som bakterier använder mot virus. Utvecklat som ett gensredigeringsverktyg av Jennifer Doudna och Emmanuelle Charpentier (Nobelpris i kemi 2020) gör det det möjligt att "korrigera" specifika DNA-sekvenser hos en organism med aldrig tidigare skådad precision: att hitta en sekvens av 20 genetiska bokstäver i ett genom på 3 miljarder, klippa den och modifiera den. CRISPR revolutionerade genetiken eftersom det är enkelt (kan implementeras i alla väl utrustade laboratorier), snabbt (månader istället för år jämfört med traditionella GMO:er), ekonomiskt (kostnaderna reducerade med 99 % jämfört med tidigare teknologier) och mycket exakt (få off-target-mutationer med moderna system).

Jordbruksapplikationer: redan utvecklade sorter

Sjukdomsresistens: Xanthomonas oryzae (bakteriell rissjukdom) drabbar 50 % av skörden i vissa asiatiska regioner. Risplantor med CRISPR-redigerade SWEET-gener (som bakterien använder för att föda sig) är helt resistenta mot sjukdomen utan skördförlust. Utvecklat av University of California. Torkaresistens: majssorter redigerade med CRISPR för att öka vattenanvändningseffektiviteten (större uttryck av akvapoiner och abscisinsyracykelenzym). Ännu inte på marknaden men i avancerade försök. Allergenreducering: vete med CRISPR som tystnar specifika gliadinproteiner ansvariga för icke-celiak glutenkänslighet (celiakin kräver mer komplexa modifieringar). Utvecklat av franska INRAE. Tomater med mer lykopen och vitamin C: J02-tomaten (Japan, CRISPR-redigerad) modifierad för att ha högre nivåer av GABA (gamma-aminosmörsyra, associerad med blodtryckssänkning). Godkänd i Japan 2021: den första CRISPR-maten godkänd världen över. Banans sigatokaresistens: den mest förödande sjukdomen för bananer globalt. Utveckling av resistenta sorter med CRISPR (Wageningen University) utan behov av svampbekämpningsmedel. Potatisresistens mot sen bladfläck (Phytophthora infestans, sjukdomen som orsakade den stora irländska hungersnöden 1845): Solanum bulbocastanum har naturlig resistens. Resistensgener överförda med CRISPR till vanlig potatis ger absolut resistens utan transgenesi.

CRISPR kontra traditionell GMO: avgörande skillnader

Den tekniska skillnaden mellan CRISPR och traditionell GMO är viktig för att förstå reglering och offentlig debatt. Traditionell GMO (transgenesi): infogar DNA-sekvenser från en annan organism (ofta en bakterie, virus eller annan art) i värdorganismens genom. Producerar "transgena" organismer: deras DNA innehåller sekvenser främmande för arten. CRISPR (cisgenesi eller redigering): modifierar sekvenser som redan finns i organismens genom. Introducerar inte DNA från andra arter. Den producerade modifieringen är identisk med en naturlig mutation som kunde ha uppstått spontant eller genom klassisk mutagenes (strålning eller kemiska ämnen, använt i decennier inom jordbruket utan särskilda begränsningar). Nyckelfrågan är: är slutprodukten av CRISPR särskilbar från en naturligt muterad sort? I många fall nej: en CRISPR-redigerad växt med en enda punktmutation är genetiskt identisk med en växt som hade utvecklat samma mutation spontant. Detta är hjärtat i den europeiska regeldebatten.

Ny europeisk förordning (NTG): vad som förändras från 2023

Den europeiska regelverket för GMO:er (Dir. 2001/18/CE) tolkades av EU:s domstol 2018 som tillämplig på växter erhållna med CRISPR: CRISPR-växter betraktades därför som GMO:er och föremål för all byråkrati och begränsningar för traditionella GMO:er (fleråriga försök, EFSA-bedömning, fall-för-fall-auktorisering). I juli 2023 föreslog Europeiska kommissionen förordningen om nya genomiska tekniker (NTG), som skiljer mellan: NTG 1-växter (motsvarar naturliga mutationer eller kan erhållas med klassisk mutagenes): förenklad behandling, ingen GMO-bedömning, endast anmälan. NTG 2-växter (mer komplexa modifieringar): förenklad EFSA-process jämfört med traditionella GMO:er men med fullständig bedömning. NTG-förordningen godkändes av Europaparlamentet i februari 2024 och är för närvarande under behandling i EU:s råd. Det förändrar fundamentalt ramverket för europeiskt jordbruk: det öppnar dörren för dussintals CRISPR-sorter redan utvecklade av europeisk offentlig forskning (särskilt italiensk, med excellens vid CRA-W, ENEA, CREA-ZA) som blockerades av GMO-reglering.

Verkliga risker med gensredigering inom jordbruket

Debatten om CRISPR-risker måste vara precis och evidensbaserad. Verkliga och dokumenterade risker: off-target-effekter (oavsiktliga modifieringar på andra punkter i genomet): moderna system (högfidelitets-Cas9, basredigerare, prime-redigerare) har kraftigt minskat dessa fel men eliminerar dem inte helt. Fall-för-fall-bedömning är nödvändig för tillämpningar på öppen mark. Spekulativa risker som ofta citeras men med låg dokumenterad sannolikhet: gendrive (teknik skild från standard-CRISPR som sprider en genetisk modifiering genom en hel population: tillämplig på insekter, inte odlade växter), företagsmonopol (Corteva, Bayer/Monsanto, Syngenta investerar i CRISPR: men teknologin är fri från patent för akademisk forskning, och många universitet och offentliga forskningscentra (CREA, ENEA i Italien) utvecklar öppen källkod CRISPR-sorter), förlust av biologisk mångfald (samma dynamik som konventionell avel med intensiv selektion: att hanteras med politik för bevarande av traditionella sorter, inte motsatt CRISPR). Den vetenskapliga gemenskapens konsensus är att riskerna med CRISPR-sorter är jämförbara med eller lägre än för sorter erhållna med klassisk mutagenes (redan i bruk utan begränsningar).

Den italienska offentliga forskningens roll

Italien har en tradition av excellens inom växtgenetik med viktiga forskningscentra som arbetar med CRISPR-tillämpningar. CREA (Råd för forskning inom jordbruk och analys av jordbruksekonomi): utveckling av CRISPR-vetesorter resistenta mot sigatoka, vindruvor resistenta mot falskt mjöldagg, oliver resistenta mot Xylella fastidiosa. ENEA (Nationell byrå för nya teknologier): forskning på CRISPR-tomat och kiwi för närings- och resistensegenskaper. Universiteten i Padua, Bologna, Turin, Milano: grundläggande och tillämpad forskning på gensredigering i grödor. Godkännandet av den europeiska NTG-förordningen låser upp möjligheten för dessa centra att föra de utvecklade sorterna till försöksfaser på öppen mark och därefter till kommersialisering. Italiensk offentlig forskning har producerat CRISPR-sorter potentiellt mycket värdefulla för medelhavslandskapet jordbruk som tidigare blockerades av GMO-reglering.

Där CRISPR-livsmedel redan köps världen över

Kommersialiseringen av CRISPR-livsmedel är fortfarande mycket begränsad globalt. Japan: Sanatech Seed säljer "Sicilian Rouge High GABA"-tomaten i Japan (högt GABA-innehål, associerat med blodtryckssänkning). Tillgänglig online och i vissa kedjor. USA: vissa CRISPR-sorter av majs och soja är i avancerade försöksfaser (Corteva Agriscience, Pairwise). Ännu inte på marknaden som identifierbara slutprodukter. Argentina: har godkänt flera CRISPR-majs- och sojasorter. Producenter är inte skyldiga att märka dem som CRISPR (de betraktas inte som GMO:er enligt argentinsk lagstiftning). Australien: godkände CRISPR-växter 2019 som inte introducerar exogen DNA: de kräver ingen GMO-bedömning. Den globala bilden är mycket fragmenterad: olika länder behandlar CRISPR mycket olika, vilket skapar osäkerhet för jordbruksföretag som verkar på globala marknader.