عصر ویرایش دقیق ژنوم؛ گذار از مناقشه تراریخته‌ها

در دو دهه گذشته، زیست‌فناوری کشاورزی بیش از آن‌که عرصه هم‌افزایی علم و سیاست‌گذاری باشد، درگیر مناقشه‌ای فرساینده بر سر تراریخته‌ها بوده است؛ مناقشه‌ای که بخش مهمی از انرژی علمی، اجرایی و رسانه‌ای را به خود مشغول کرده و در بسیاری موارد اصل مسئله را به حاشیه رانده است. در حالی که جهان با شتاب به سوی نسل تازه‌ای از به‌نژادی دقیق حرکت می‌کند، ایستادن بر خطوط قدیمی و پافشاری بر همان الگوهای نخستین، می‌تواند به معنای از دست دادن فرصت‌های راهبردی باشد.

آنچه امروز اهمیت دارد، بازنگری در ریل‌گذاری‌های سیاستی و عبور از مناقشات فرساینده گذشته به سوی فناوری‌هایی است که توازن میان تقویت امنیت غذایی، پذیرش اجتماعی و الزامات نظارتی را به شکلی کارآمدتر برقرار می‌کنند. در این گذار، باید پذیرفت که مناقشه تراریخته‌ها در کشور، فراتر از یک جدل علمی، منازعه‌ای اقتصادی و اجتماعی با ذی‌نفعان متعدد بوده است. این ذی‌نفعان از شرکت‌های بزرگ بذر و کشاورزان تا مصرف‌کنندگان و کنشگران مدنی، الزاماً منافع و نگرانی‌های یکسانی در تداوم یا توقف وضع موجود نداشته‌اند. نادیده‌گرفتن این لایه از واقعیت، می‌تواند به تکرار همان خطای گذشته بینجامد.

محصولات تراریخته در جهان، بی‌تردید، بخشی از دستاوردهای مهم زیست‌فناوری بوده‌اند. افزایش عملکرد، کاهش مصرف برخی آفت‌کش‌ها در بعضی نظام‌های تولید، مقاومت به آفات و بیماری‌ها و بهبود برخی صفات کیفی، از جمله مزایای این فناوری است. با این حال، استفاده از این فناوری، بسته به صفت، محصول و سامانه تولید، پرسش‌هایی را درباره ایمنی غذایی، زیست‌ایمنی، پیامدهای زیست‌محیطی، اثر بر تنوع زیستی و حق انتخاب آگاهانه مصرف‌کننده برانگیخته است.

فارغ از میزان موجه بودن هر یک از این نگرانی‌ها، واقعیت آن است که همین مجموعه پرسش‌ها به شکل‌گیری چارچوب‌های سخت‌گیرانه نظارتی و کاهش پذیرش عمومی در بسیاری از کشورها انجامیده است. بنابراین، پرسش اصلی دیگر این نیست که فناوری تا کجا می‌تواند پیش برود، بلکه این است که چگونه می‌توان مزایای زیست‌فناوری را حفظ کرد و در عین حال نگرانی‌های موجود را به حداقل رساند.

شاید بتوان گفت در حال حاضر، پاسخ این پرسش تا حدی در فناوری ویرایش ژنوم و به‌طور مشخص در کریسپر (CRISPR) نهفته است. کریسپر، که مخفف عبارتClustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats  است، در اصل بخشی از سامانه دفاعی طبیعی باکتری‌ها در برابر ویروس‌ها به‌شمار می‌رود و در زیست‌فناوری به همراه آنزیم‌های برش‌دهنده موسوم به Cas (پروتئین‌های مرتبط با کریسپر) ابزاری برای هدف‌گیری و ویرایش بسیار دقیق توالی‌های مشخص DNA تبدیل شده است.

این فناوری امکان ایجاد تغییرات دقیق در ژنوم گیاه را فراهم می‌کند، به‌گونه‌ای که در برخی رویکردها، در محصول نهایی DNA خارجی قابل‌تشخیص در ژنوم گیاه باقی نمی‌ماند. از این‌رو، محصول حاصل از نظر ماهیت تغییر ژنتیکی، در برخی موارد به جهش‌های طبیعی یا تغییرات حاصل از روش‌های کلاسیک اصلاح نباتات نزدیک است، با این تفاوت که مسیر رسیدن به آن دقیق‌تر، سریع‌تر و هدفمندتر است. هرچند احتمال تغییرات خارج از هدف، در ویرایش ژنوم همچنان وجود دارد و نیاز به غربالگری دارد. این موضوع سبب شده است که در برخی نظام‌های قانون‌گذاری، ویرایش ژنوم با تراریخته در یک ردیف قرار نگیرد و افق تازه‌ای برای تنظیم‌گری و پذیرش اجتماعی گشوده شود.

به نظر می‌رسد برای بهره‌گیری از این ظرفیت، در الگوی سیاست‌گذاری باید از رویکرد مبتنی بر فرایند به سمت رویکرد محصول‌محور حرکت کرد و مسیرهای ساده‌تر صدور مجوزها را برای محصولات فاقد DNA خارجی، به منظور کوتاه کردن بروکراسی صدور مجوزها، ایجاد نمود.

این تحول، مبنای شکل‌گیری یک هدف‌گذاری میان‌مدت تازه در ادبیات علمی این حوزه نیز شده است. در مقاله ارزشمندی با عنوان

Precision Harvest: Path to Genetically Modified Organism- Free Crops with CRISPR by 2035، در مجله معتبر Trends in Plant Science، چشم‌اندازی تحلیلی از مسیر دستیابی به محصولات حاصل از ویرایش ژنوم مبتنی بر کریسپر تا سال ۲۰۳۵ ارائه شده است.

این مقاله صرفاً یک پیش‌بینی فناورانه نیست، بلکه چشم‌اندازی برای توسعه محصولات ویرایش‌شده فاقد DNA خارجی ترسیم می‌کند و بر همگرایی سه تحول کلیدی تا سال ۲۰۳۵ تأکید می‌کند: نخست، بلوغ فنی سامانه‌های ویرایش ژنوم با دقت بالاتر، دامنه هدف‌گیری وسیع‌تر و خطاهای کمتر؛ دوم، تکامل چارچوب‌های قانونی و نظارتی در کشورهای پیشرو، به‌گونه‌ای که محصولات فاقد DNA خارجی از مقررات سخت‌گیرانه مربوط به تراریخته‌ها معاف شوند؛ و سوم، شکل‌گیری اعتماد عمومی از مسیر شفافیت، آموزش و گفت‌وگوی علمی.

این سه روند در کنار هم، آینده به‌نژادی را به‌سوی ویرایش دقیق ژنوم سوق می‌دهند و نشان می‌دهند که مسیر توسعه فناوری دیگر در انحصار الگوهای پیشین نیست. از این رو، سیاست‌گذاری کشاورزی کشور نیز باید متناسب با همین واقعیت بازتعریف شود. برای تحقق این چشم‌انداز، تکیه صرف به بودجه دولتی غیرواقع‌بینانه است؛ بنابراین مدل تأمین مالی باید به سمت مشارکت عمومی و خصوصی تغییر یابد تا با ایجاد مشوق‌های حقوقی و مالیاتی، بخش خصوصی به سرمایه‌گذاری در سکوهای بومی ترغیب شده و با تمرکز بر بذور دارای ارزش افزوده، پایداری اقتصادی پروژه‌ها تضمین گردد.

در عین حال، این مسیر بدون توجه به تفاوت مقررات بازارهای هدف، الزامات حقوقی و مسئولیت، و نیز خطر وابستگی به نهاده‌ها و زیرساخت‌های فناورانه راهبردی، نمی‌تواند به یک سیاست پایدار ملی تبدیل شود؛ از این رو، توسعه سکوهای بومی باید هم‌زمان با رصد تحولات تجاری و تغییرات نظام‌های تنظیم‌گری بین‌المللی دنبال شود.

در این چشم‌انداز، سه هدف بنیادین برای محصولات ویرایش‌شده قابل تصور است: افزایش عملکرد، ارتقای مقاومت به تنش‌های زیستی و غیرزیستی، و بهبود کارایی جذب و مصرف عناصر غذایی. تحقق هم‌زمان این سه هدف، معنایی فراتر از پیشرفت فنی دارد؛ به معنای کاهش وابستگی به نهاده‌های شیمیایی، افزایش بهره‌وری آب و خاک، تقویت تاب‌آوری در برابر تغییر اقلیم و ارتقای امنیت غذایی است.

در کشاورزی‌ای که با محدودیت منابع، نوسان اقلیم و فشار هزینه‌ها مواجه است، چنین ظرفیتی می‌تواند به‌طور مستقیم در خدمت پایداری تولید قرار گیرد. افزون بر این، امکان افزایش ریزمغذی‌ها و اصلاح ارزش تغذیه‌ای محصولات، دریچه تازه‌ای برای مقابله با سوءتغذیه و ارتقای سلامت غذایی می‌گشاید. هرچند تحقق برخی از این صفات، به‌ویژه در موارد چندژنی، همچنان با پیچیدگی‌های علمی و فنی همراه است.

البته کارکرد این فناوری به مزرعه محدود نمی‌ماند. ویرایش ژنوم می‌تواند در مرحله پس از برداشت نیز به‌کار گرفته شود؛ جایی که کاهش قهوه‌ای‌شدن، افزایش ماندگاری، بهبود کیفیت نگهداری و کاهش ضایعات غذایی، اهمیتی تعیین‌کننده دارد. ضایعات پس از برداشت، بخشی از تولیدی است که عملاً از دست می‌رود و هر فناوری‌ای که بتواند این هدررفت را کاهش دهد، در حقیقت به امنیت غذایی کمک کرده است.

در کنار آن، این فناوری می‌تواند زمینه توسعه برخی غذاهای فراسودمند با ویژگی‌های تغذیه‌ای بهینه نظیر گندم با گلوتن تعدیل‌شده یا روغن‌هایی با ترکیب اسیدهای چرب مطلوب‌تر  را فراهم کند. آینده تغذیه، بیش از آن‌که بر افزایش کمی تولید استوار باشد، به اصلاح دقیق کیفیت محصول وابسته خواهد بود.

یکی از تحولات تعیین‌کننده در این مسیر، هم‌افزایی کریسپر با هوش مصنوعی است. مدل‌های پیشرفته هوش مصنوعی می‌توانند کارکرد ژن‌ها و پروتئین‌ها را پیش‌بینی کنند، شبکه‌های تنظیم ژنی را تحلیل کنند و مناسب‌ترین محل‌های ویرایش را با دقت بالاتری پیشنهاد دهند. نتیجه این هم‌افزایی، کاهش احتمال تغییرات ناخواسته، سرعت بیشتر در طراحی ارقام جدید و افزایش دقت در انتخاب صفات هدف است.

در چنین شرایطی، فرایند اصلاح نباتات از حالت تجربی و کند، به سمت طراحی هوشمند و مبتنی بر داده حرکت می‌کند. این همان نقطه‌ای است که زیست‌فناوری از تکرار، به طراحی ارتقا می‌یابد. هرچند دقت پیش‌بینی عملکرد ژن‌ها، طراحی gRNA و برآورد آثار خارج از هدف همچنان با محدودیت‌هایی همراه است.

در همین چارچوب، باید توجه داشت که کاربردهای ویرایش ژنوم دیگر به حذف ساده ژن‌ها محدود نیست و به‌تدریج به سمت هدف‌گیری عناصر تنظیمی مانند پروموترها، نواحی غیرترجمه‌شونده و سایر بخش‌های کنترل‌کننده بیان ژن نیز گسترش یافته است. این تحول به‌جای خاموش کردن کامل یک ژن، امکان تنظیم دقیق شدت، زمان و بافت بیان آن را فراهم می‌کند.

به بیان دیگر، می‌توان صفات را نه به‌صورت خشن و یک‌باره، بلکه به‌صورت هوشمند و کنترل‌شده تنظیم کرد. برای نمونه، در سطح پژوهش این امکان مطرح شده است که با هدف‌گیری عناصر تنظیمی، الگوهای بیان ژن در بافت‌های خاص، مانند ریشه، با دقت بیشتری تنظیم شوند. چنین رویکردی افق تازه‌ای برای افزایش بهره‌وری، کاهش هزینه‌های تولید و ارتقای سازگاری گیاهان با محیط‌های متغیر می‌گشاید.

با این همه، فناوری به تنهایی ضامن موفقیت نیست. پرسش‌های مربوط به پذیرش اجتماعی، شفافیت و به‌روزرسانی قوانین همچنان تعیین‌کننده‌اند. تجربه جهانی نشان می‌دهد که ارتباطات علمی نباید در قالب انتقال یک‌سویه دانش باقی بماند، بلکه باید به گفت‌وگویی مبتنی بر اعتماد، مشارکت و حق انتخاب آگاهانه تبدیل شود. در عین حال، باید واقع‌بین بود که شفافیت و گفت‌وگو، هرچند لازم، اما به‌تنهایی برای مهار مقاومت‌های ریشه‌ای ایدئولوژیک یا بدبینی‌های علمی کافی نیست و لازم است تمایز علمی و نظارتی میان ویرایش ژنوم، تراریخته و جهش‌زایی کلاسیک، به‌صورت شفاف در ادبیات عمومی، رسانه و اسناد سیاستی توضیح داده شود.

این خطر وجود دارد که ویرایش ژنوم نیز با همان برچسب دستکاری ژنتیکی مواجه شود و کل این مسیر در بن‌بست نظارتی تراریخته‌ها گرفتار آید. از این رو، راهبرد پذیرش اجتماعی باید دوگانه باشد: نخست، تمایزهای علمی و حقوقی میان ویرایش ژنوم، تراریخته و محصولات فاقد DNA خارجی، به‌صورت شفاف و غیرتبلیغی در ادبیات عمومی، رسانه و اسناد سیاستی توضیح داده شود تا از تکرار انگاره‌های پیشین جلوگیری شود؛ و دوم، مشارکت طیف متنوع‌تری از ذی‌نفعان، از جمله متخصصان سلامت، تغذیه و صنایع غذایی، که تاکنون در مناقشه تراریخته کمتر فعال بوده‌اند، می‌تواند با استدلال‌های سلامت‌محور و اقتصادی، میدان گفت‌وگو را از دوقطبی‌سازی ایدئولوژیک خارج کند.

چنین مشارکتی تنها زمانی پایدار خواهد بود که نقش حرفه‌ای هر یک از این بازیگران، همراه با منافع مشروع و سازوکار مشارکت نهادی آنان در تولید شواهد، اقناع اجتماعی و توسعه بازار، به‌روشنی تعریف شود. جامعه صرفاً مخاطب آموزش نیست؛ بلکه یکی از اضلاع اصلی تصمیم‌گیری درباره آینده فناوری است. اگر این واقعیت جدی گرفته نشود، حتی پیشرفته‌ترین فناوری‌ها نیز در مسیر اجرا با مانع مواجه خواهند شد.

بنابراین، مدیریت مخاطرات اجتماعی نیازمند ظرفیتی فراتر از اطلاع‌رسانی عمومی است و باید با تقویت توان ارتباطی نهادهای علمی و اجرایی موجود، سازوکاری منسجم برای پاسخ‌گویی مبتنی بر شواهد، رصد و مدیریت شبهات، و هدایت بحث عمومی از دوقطبی‌سازی به سمت تحلیل‌های تخصصی فراهم شود.

در پایان، باید تأکید کرد که گسترش ویرایش ژنوم را می‌توان نشانه ورود به مرحله‌ای تازه در زیست‌فناوری کشاورزی دانست، بی‌آنکه این امر به معنای کنار رفتن کامل تراریخته‌ها باشد. با دانش کنونی، تراریخته‌ها، به ویژه در برخی کاربردها مانند انتقال مسیرهای بیوسنتزی کامل برای تولید مولکول‌های دارویی در گیاهان یا ایجاد صفات پیچیده چندزنی که فراتر از ظرفیت ویرایش‌های محدود هستند، همچنان می‌توانند جایگاه مهمی داشته باشند، هرچند توسعه ابزارهای جدید ویرایشی مانند CRISPR-Cas9 و روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی، به‌تدریج برخی از این محدودیت‌ها را کاهش می‌دهند. در این گذار، آنچه تغییر خواهد کرد، روند غالب در به‌نژادی گیاهی است، نه حذف کامل یک فناوری.

تعلل در گذار از عصر تراریخته به عصر ویرایش دقیق ژنوم، هزینه‌ای فراتر از عقب‌ماندن از یک فناوری نوظهور در پی دارد و نه‌تنها کشور را از فرصت‌های پیش‌رو در حوزه امنیت غذایی محروم می‌سازد، بلکه استقلال زیست‌فناورانه را نیز به‌طور جدی تحت تأثیر قرار خواهد داد. سرمایه‌گذاری هدفمند در توسعه سکوهای بومی، بهره‌گیری از ظرفیت‌های هوش مصنوعی، تربیت نیروی انسانی متخصص و بازنگری هوشمندانه در چارچوب‌های نظارتی، ضرورتی راهبردی برای آینده کشاورزی ایران است. ضرورتی که موفقیت آن، در گرو درک دقیق اقتصاد سیاسی این گذار و طراحی هوشمندانه ائتلاف‌های اجتماعی جدید خواهد بود.

اسکندر زند/ استاد مؤسسه تحقیقات گیاه‌پزشکی کشور

هما بهمدی/ عضو هیأت علمی مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی