Geneties-gebaseerde innovasie onder druk in Suid-Afrika

Gepubliseer: 1 Maart 2024

179
Dr Hennie Groenewald, HUB, Biosafety Suid-Afrika

In Oktober 2021 het die Suid-Afrikaanse reguleerder van geneties gemodifiseerde organismes (GMO’s) aangekondig dat alle produkte wat deur middel van sogenaamde “nuwe telingstegnologieë” (NTT’s) ontwikkel word, as GMO’s gereguleer sal word.

Dit beteken onder andere dat al hierdie produkte slegs binne die beperkinge van die GMO-wet ontwikkel en gekommersialiseer sal kan word, dat omvattende veiligheidsdata vir hulle gegenereer moet word en dat hulle dan as GMO’s gebruik en bemark sal moet word. NTT-produkte kan onder meer gewasse en diere vir landbougebruik, mikroörganismes vir industriële toepassings en terapeutiese middels insluit.

NTT’s sluit ’n verskeidenheid van tegnologieë in, waarvan genoomredigering (genome editing) die mees prominente en waardevolle subkategorie is. Genoomredigering verwys na die geteikende, hoogs akkurate verandering van ’n organisme se DNS-volgordes en word moontlik gemaak deur nuwe molekulêre tegnieke soos CRISPR-Cas. Hierdie tegnieke kombineer die vermoë om spesifieke DNS-volgordes te identifiseer, die DNS-string op daardie spesifieke plek te breek en dan weer te herstel, waartydens ’n beplande ver­andering aan die DNS-volgorde gemaak kan word.

Genome, DNS, genetiese eienskappe en genetiese verbetering
’n Genoom is die somtotaal van ’n organisme se genetiese mate­riaal oftewel DNS-volgordes en dit bepaal die uiteindelike genetiese eienskappe van elke individuele organisme. In die landbou word konvensionele teling al vir eeue gebruik om die gewenste genetiese eienskappe in nuwe nageslagte te kombineer en so beter variëteite/rasse te skep. Die verandering van ’n organisme se DNS-samestelling deur teling is beperk tot geslagtelike voortplanting (kruising, hoofsaaklik binne spesieverband) en die genetiese variasie wat natuurlik binne die spesie voorkom. Eers in die 1970’s, toe rekombinante DNS-tegnologie ontwikkel is, kon genetiese eienskappe geredelik oor spesiegrense geskuif word. Die proses staan ook as genetiese modifisering (GM) bekend. Organismes wat so ontwikkel word en trans-DNS-volgordes (van ’n ander spesie afkomstig) besit, word as GMO’s gedefinieer en is aan streng, addisionele regulasies onderworpe. Insekweerstandige Bt-mielies, waar ’n bakteriële geen na mielies oorgeplaas is, is ’n bekende voorbeeld hiervan.

Die GMO-reguleringsproses het ten doel om alle moontlike risiko’s, soos ’n verande­ring in allergenisiteit of omgewingsimpak, te identifiseer en na behore te beoordeel en te bestuur indien nodig, vóórdat die GMO kommersieel gebruik mag word. Die groot hoeveelheid navorsingsdata wat vir hierdie risiko-analiseproses gegenereer moet word, dra by tot die kompleksiteit, tyd en koste verbonde aan die ontwikkeling van GMO’s. ’n GMO moet boonop ook aan die nasionale GM- regulatoriese proses van elke land waar dit geplant en/of gebruik gaan word, onderwerp word.

Die gevolge van oorregulering
Die moontlike impak van Suid-Afrika se eensydige benadering tot genoomredigering se regulering, kan aan die hand van die implikasies vir drie verskillende belanghebbendes in die waardeketting bespreek word:

  1. Innoveerders of produkontwikkelaars soos akademiese en openbare navorsers, entrepreneurs, klein en groot maatskappye en bedryfsorganisasies. Argentinië, die eerste land wat in 2015 genoomredigeringsregulasies gepubliseer het, en die VSA het reeds ’n beduidende hoeveelheid data gegenereer wat aandui hoe presisieteling die karakter en uitkomste van geneties-gebaseerde innovasie verander. In teenstelling met die feit dat GMO’s amper eksklusief deur groot multinasio­nale maatskappye ontwikkel is, word presisietelingsprodukte oorwegend (>80%) deur klein maatskappye, akademici en entrepreneurs ontwikkel.


    Verder kan ’n baie wyer reeks kleiner en nisgewasse nou ook ekonomies lewensvatbaar verbeter word. In minder as tien jaar is reeds meer as 60 verskillende gewasse met behulp van presisietelingstegnieke ten opsigte van direkte markrelevante eienskappe verbeter – ’n feit wat sterk kontrasteer met slegs die handjievol GMO-gewasse wat oor die laaste vier dekades internasionaal vrygestel is. Genoomredigering kan ’n katalisator wees vir die daarstelling van ’n volhoubare Suid-Afrikaans bio-innovasiesektor wat geskoolde werksgeleent­hede, ekonomiese groei en ’n verskeidenheid van plaaslik relevante produkte kan bied.

    Presisieteling wat in Suid-Afrika as GM gereguleer word, stel plaaslike bio-innoveerders aan addisionele tegniese en administratiewe voorvereistes, hoër ontwikkelingskoste en subjektiewe markdiskriminasie bloot, terwyl hulle internasio­nale kompeteerders aan geen van hierdie nadele blootge­stel is nie. Suid-Afrikaanse bio-innoveerders sal dus hopeloos onkompeterend raak. Die negatiewe impak van die inisieel trae reaksie van die reguleerder om tot ’n besluit te kom oor die saak en die uiteindelike negatiewe uitspraak, blyk reeds duidelik uit die algemene pessimisme onder Suid-Afrikaanse navorsers. Dit word verder bevestig deur die feit dat daar tans nie ’n enkele Suid-Afrikaanse artikel op die EU-SAGE-databasis, wat alle markverwante genoomredigering-navorsings­artikels lys (~850), voorkom nie.
  2. Die primêre verbruikers van presisiegeteelde organismes, produsente in die landbousektor. Landbou is direk afhanklik van die genetiese eienskappe van die plante en diere waarop dit berus. Die waarde van genetiese variasie en die tegnologieë om dit akkuraat te ontwikkel ter bevordering van onder meer die produksievermoë, veiligheid, gesondheid, markvereistes en na-oeseienskappe, is vanselfsprekend. Verder kan die vereiste genetiese eienskappe vir ’n sekere gewas/produk met die verloop van tyd, na gelang van faktore soos die voorkoms van peste en plae, omgewingstoestande en markbehoeftes, verander. Die waarde van tegnieke waarmee hierdie eienskappe relatief vinnig en akkuraat verbeter kan word, kan dus ’n onontbeerlike rol in die volgehoue volhoubaarheid en mededingendheid van die Suid-Afrikaanse landbousektor speel.

    Die oorregulering van presisieteling in Suid-Afrika gaan nie slegs produsente weerhou van plaaslik ontwikkelde produkte soos hierbo bespreek nie, maar gaan die land isoleer as dit kom by internasionaal ontwikkelde produkte. Selfs die invoer van kommoditeite wat van presisiegeteelde organismes afkomstig is, sal verhinder word indien slegs Suid-Afrika GMO-voorvereistes vir hulle in plek stel.
  3. Laaste, maar nie die minste nie, die eindverbruiker. In een­voudige terme stel die aktiwiteite van beide die bio-innoveerder en die produsent slegs een uitkoms ten doel – om ’n veilige produk van hoë kwaliteit vir die eindverbruiker op die rak te plaas. Weer eens sal genetiese eienskappe wat die toeganklikheid en aantreklikheid van ’n produk vir die verbruiker verbeter, ’n waardevolle bydrae lewer. Sodanige waarde kan oor die hele voedingspektrum, vanaf basiese voedselse­kerheid tot ultrahoëwaarde-nisprodukte, toegevoeg word. Een van die mees positiewe tendense van huidige genoomredigeringnavorsing en -ontwikkeling, is dat ’n groot persentasie van die werk op die sogenaamde “uitseteienskappe”, byvoorbeeld voedingswaarde en rakleeftyd van voedselplante,­ fokus. Dit staan in skrille kontras met GM-gewasse wat grotendeels “inset-eienskappe”, soos insekweerstand en on­ruiddodertoleransie, bied. Presisiegeteelde voedselkwaliteits­eienskappe wat reeds in sekere lande gekommersialiseer is, sluit piesangs en sampioene met ’n langer rakleeftyd, gesonder sojaboonolie, laebitterheid-blaarslaai en ’n funksionele tamatie wat die kans op hartvatsiektes verminder, in.

    Die moontlikhede vir meer, beter, veiliger en nuwe kossoorte is legio en hoe meer bio-innoveerders en produsente wêreldwyd betrokke raak, hoe groter die kans vir voedsel­diversiteit, -sekerheid en -billikheid – en ’n wêreld wat floreer.

Genoomredigering en presisieteling
Genoomredigeringstegnieke kan gebruik word om ’n organisme se eie DNS-volgordes (endogene) te verander, soortgelyk aan die veranderinge wat natuurlik aanleiding gee tot die variasie wat binne ’n spesie voorkom. Alternatiewelik kan dit ook gebruik word om volledige gene van dieselfde of ander organismes/spesies op ’n spesifieke plek in die gasheergenoom te integreer. Die eersgenoemde benadering word as “presisieteling” gedefinieer en hierdie tegnieke word tipies gebruik om gene se uitdrukking te verhoog, te verlaag of geheel en al af te skakel. Dit kan ook gebruik word om ’n spesifieke eienskap van ’n proteïen te verander, byvoorbeeld die spesifisiteit van binding aan ’n substraat.

Presisieteling se waarde lê daarin dat die genetiese eienskappe van organismes akkuraat, effektief en maklik verander kan word. Enige genetiese eienskap waarvan die meganisme en geenvolgordes bekend is, kan geteiken word, insluitende groei- en ontwikkelingseienskappe, pes- en plaagweerstand, abiotiese aanpasbaarheid, voedingswaarde en verbruikerseienskappe. Voorbeelde van gewasse en genetiese eienskappe wat reeds só verbeter is, sluit gesonder sojaboonolie, mielies met hoër voedingswaarde, hoë-opbrengslusern en laeglutenkoring in.

Voeg hierby die feit dat hierdie tegnieke eenvoudiger, vinniger en goedkoper as genetiese modifiseringstegnieke (GM) is en dan raak dit duidelik waarom daar soveel opwinding heers oor die waarde en moontlike impak van hierdie tegnologie. Die optimisme heers nie slegs ten opsigte van die moontlike nuwe produkte self nie, maar ook hoe, deur wie en waar dit ontwikkel kan word. Geneties-gebaseerde innovasie en produkontwikkeling is nou binne die bereik van openbare navorsingsinstansies soos universiteite, selfs dié in ontwikkelende lande, klein maatskappye en entrepreneurs. ’n Groter verskeidenheid van gewasse kan nou gebruik word en nismarkte kan lewensvatbaar betree word.

Figuur 1: Telingstegnieke

Regulering van presisieteling
Die voordele van presisieteling kan egter slegs ten volle ontgin en benut word indien die regulering daarvan nie ’n onoorkombare hindernis veroorsaak nie.

Soos verwag het die meeste innovasie-vriendelike lande reeds regulasies in plek ge­stel wat presisiegeteelde organismes (PGO’s) as ekwivalent aan konvensioneel-geteelde organismes stel – gebaseer op die feit dat die ontwerpte genetiese veranderinge ekwi­valent is aan die variasie wat natuurlik kan voorkom. Hierdie produkte word dus nie as GMO’s in hierdie lande gereguleer nie. Selfs die Europese Unie, wat nog altyd skepties teenoor GMO’s gestaan het, het in Julie 2023 ’n voorstel voorgelê om presisiegeteelde plante, wat teoreties ook deur konvensionele teling sou kon ontstaan, vry te stel van GMO-regulering.

In teenstelling daarmee het die Suid­Afrikaanse GMO-reguleerder ongelukkig nie in die Oktober 2021-aankondiging onderskeid tussen die moontlike wyd uiteenlopende produkte van genoomredigering getref nie. Al hierdie produkte word tans, ongeag hul variërende risikoprofiele, oor dieselfde kam geskeer en as GMO’s gereguleer. Hierdie onwetenskaplike een-grootte-pas-alles-benadering tot die regulering van genoomredigering staan in teenstelling met die vereistes van die oorgrote meerderheid ander lande ter wêreld en kan Suid-Afrika duur te staan kom (sien Figuur 2).

Figuur 2: Regulering van presisieteling in onderskeie lande.

Gevolgtrekking
Die risiko/voordeelbalans vir genoomredige­ring en veral presisieteling hel ver oor na die voordeelkant en is beduidend verskillend van dié vir GM-tegnologie. Op twee na, is dit ook die gevolgtrekking van al die ander lande (~37) wat reeds hieroor besin het. Natuurlik moet die voedsel- en omgewingsveiligheid van alle produkte, en veral voedselprodukte, gereguleer en tot alle redelikheid verseker word, maar die omvang van die regulering moet ekwivalent wees aan die risiko wat dit bestuur. Presisieteling se risiko’s is ekwivalent aan dié van konvensionele teling, omdat die genetiese variasie wat ter sprake is, ekwivalent aan natuurlike variasie is – PGO’s moet daarom slegs soos konvensionele organismes gereguleer word.

Genoomredigering verteenwoordig ’n reusegeleentheid vir Suid-Afrika asook ander ontwikkelende lande, omdat dit geneties­gebaseerde innovasie binne die bereik van almal plaas. In die minder as tien jaar vandat die tegnieke ontwikkel is, het dit reeds ’n beduidende positiewe impak op verskeie ander lande se bio-innovasiesisteme gehad. Dit kan dieselfde vir Suid-Afrika doen. Genoomredigeringsprodukte is in verskeie sektore relevant en, soos die landbouvoorbeeld hierbo bespreek, kan dit volledige waardekettings vestig of verbeter. Dit kan verskeie van die land se ontwikkelingsprioriteite direk aanpak. Om dit te kan doen, móét die GMO-reguleerder egter so gou moontlik ’n wetenskap-gebaseerde regulatoriese stelsel wat met die res van die wêreld belyn is, in plek stel.

Bronne

  1. http://rb.gy/73ro2q
  2. https://www.eu-sage.eu/index.php/genome-search