CRISPR基因编辑技术上线 食品工业迎创新

据悉,CRISPR是目前世界上最快速、最精确有效的基因编辑技术之一,目前已经培育了CRISPR编辑的玉米和小麦,并进入了田间试验阶段。业内人士称,CRISPR将会顺利地成为农业和食品史上最快被接受的技术之一,它将被用于进行烟草、大豆、小麦、水稻、马铃薯、柑橘和番茄等作物的基因组编辑。

CRISPR(Clusteredregularlyinterspacedshortpalindromicrepeats,成簇规律性间隔短回文重复序列)是目前世界上最快速、最精确有效的基因编辑技术之一。孟山都公司最近取得了博德研究所(BroadInstitute)授予的首个CRISPR-Cas9技术商业许可证,这也是该技术的首个农业用途许可证。一年多来,杜邦公司一直和CaribouBiosciences公司合作,目前已经培育了CRISPR编辑的玉米和小麦,并进入了田间试验阶段。科学家们已经在动植物上使用了CRISPR技术,成功培育了冷藏期间不会迅速褐变的蘑菇、抗旱玉米和抗病毒家猪等品种。

CRISPR/Cas领域越来越多的论文、层出不穷的专利和不断增加的CRISPR研究资金都预示着,在未来的生物工程领域CRISPR将会成为核心组成部分。

此外,美国农业部已经声明,这类食品将不会受到管控,因为CRISPR技术不像如今的基因重组技术那样必须将新的基因导入生物体,它更多的是剪取生物体中现存的基因片段。

这一开创性技术再加上开放的监管环境,都意味着CRISPR将会顺利地成为农业和食品史上最快被接受的技术之一。过去需要十年才能完成的事如今只需要一个种植周期。

生产商们不需要等待CRISPR“碰巧”出现在食品行业——因为事实上它已经存在了。不久之后,企业就可以着手生产和销售不会褐变的蘑菇、更细嫩的肉品和更可口的卷心菜了。事实上,这一现象现在正在中国等国家发生着,在那里企业已经开始在食品行业使用一种与CRISPR极其相似的技术。

零售商和生产商应该尽快熟悉这一技术。食品企业需要尽快了解这一全新的基因工程技术将会使行业发生怎样的改变。同时在该技术开始冲击整个系统之前,他们就需要对CRISPR技术在食品中的应用方式和使用领域进行规定,必须要提前,而不能放马后炮。

确定CRISPR在食品行业中的使用方式

关于CRISPR的概念和原理已经有许多伟大的著述了:TechCrunch(一个美国科技类博客)做出了完美解释,《WIRED》(美国著名的科技类杂志《连线》)列出了该技术的主要功能,《Nature》在整个CRISPR历史中进行了深度参与。CRISPR是一个自然发生体系,可以简化和加速操纵基因组的过程。它使得基因组编辑过程更有效、产物更可控、改变更精细。

全世界科学家都对该技术在众多领域的潜在作用感到敬畏,比如农业和作物特性强化、人类基因治疗、家畜繁育、消除抗生素耐药性等方面以及蚊子灭菌等公共健康应用领域。

CRISPR已经被用于进行烟草、大豆、小麦、水稻、马铃薯、柑橘和番茄等作物的基因组编辑。

在动物方面,一个鲜明的例子就是通过对群体遗传特征的适宜修改和选择来提高动物育种的产量。该技术已经在猪、牛和三文鱼上获得成功。CRISPR/Cas9体系的便捷性已经使其进一步应用在了其他领域,比如生产更细嫩的牛肉。

在细菌方面,各个食物领域所涉及的各类细菌如发酵菌、益生菌、腐败菌以及食源性致病菌等,都可以使用CRISPR类体系进行处理。抗掠夺性噬菌体发酵剂的接种就是一个很好的例子。

上述只是一些上游的直接应用,不难想象该技术将会对零售商和拥有直销业务的生产商产生怎样的影响。利用CRISPR技术可以做的事几乎是毫无限制的,不过其中对食品行业来说最巨大的机会包括:

通过去除抗生素抗药性、增强对沙门氏菌等致病菌的免疫力来提高食品安全性

延长易腐食品的货架期

为消费者开发口感好、具有其他优良特性的新产品

就像新技术一直以来所面临的状况一样,CRISPR并不完美,它也有风险。不过如果生产商能够团结整个行业,对风险和机遇的折衷权衡有真正的理解,他们将会受益良多,整个食品行业也将拥有更好的机会来鼓励公众接受这一新技术。

监管讨论

这是核心争论:如果没有插入来自另一种生物体的新基因,那么CRISPR编辑的食物是“非转基因”的吗?美国农业部已经表明,不会像监管其他转基因生物一样监管CRISPR编辑的食物。有机认证机构也不需要对CRISPR编辑的食品进行认证。

然而问题是,整个食品工业缺乏一个良好的构建基础。现有的转基因规定已经过时了。转基因生物的定义正在进行讨论和审查。除了CRISPR之外,此次争论的焦点更有可能围绕一些受保护的特定利益来展开,而不是提出一些负责任的方法在允许食品工业采用新技术的同时,还能够保证消费者的安全性和知情权。

制造商必须首先对该项技术进行定义,然后要认识到标签也同样重要,消费者有权知道他们在吃什么。对于食品行业来说,认为CRISPR本质上是一项好的技术并加以利用是一个巨大的机遇,但这不应该被神秘笼罩,现在的消费者也不会赞同。如果公司不表明CRISPR的使用情况,那么消费者对这项技术的支持会像转基因产品一样快速且剧烈地陷入困境。

食品行业有一个独一无二的机会来改变现在争论的方向,然后从一个有力且易于理解的方向开始。生产商们有机会去影响言论,同时推动一些高明法规的建立,来适当保护消费者的权益并鼓励行业透明度。食品行业必须与其终端客户-公众-保持一致,因为如果能够通过对这种新技术采取一种可测量但真诚热情的方法来获得消费者和监管机构的广泛支持,食品行业就能够获胜。

投资于正确的技术

监管只是讨论的一部分。当CRISPR来临时,消费者必须能够相信产品是安全、可靠且符合质量标准。食品安全和质量技术的驱动力主要来自于上一代基于DNA的测试和工程方法。CRISPR是一个巨大的飞跃。

CRISPR使得产品合规性和认证变得更加复杂,因为它创造了无痕的基因编辑,这意味着没有一个快速有效的方式来检测食品是否已被修改。CRISPR变化对于PCR等现有技术来说,是不可见的。即使生产商想告诉消费者其产品是经过“CRISPR修改的”,现在也不可能有证据来支持。全基因组测序技术可能会有帮助,但其高昂的费用仍然会阻碍其大规模的应用。

但为了跟上这一要求的发展,生产者必须投资于食品透明化技术,这将保证我们能够实现对CRISPR承诺的声称。食品行业的发展在很大程度上是来源于一种被动的状态,有些新技术、安全和质量协议的开发仅仅是为了应对外部压力、召回或供应链威胁。由于《食品安全和现代化法案》(theFoodSafetyandModernizationAct)的颁布,食品行业正在朝着更加积极的方式发生巨大转变,这使生产商能够先行一步,这也应该是他们的目标。企业必须能够在消费者询问之前保证CRISPR技术对他们是安全的。

食品行业将被CRISPR重新定义

生物工程食品、农业和作物的概念并不新奇。农民、植物生物学家和育种者们采用这样的技术没有一个世纪,也有几十年了。多年来,食品行业已经看到或听说过许多类似的例子:害虫、除草剂、疾病和抗旱。而使用基于CRISPR的系统,食品行业只是升级了其工程工具箱而已。

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