برای هزاران سال، انسان‌ها از روش‌های اصلاح سنتی مانند پرورش انتخابی (selective breeding) و cross-breedingبرای پرورش گیاهان و حیوانات با صفات مطلوب‌تر استفاده می‌کردند. با این حال، در چند دهه اخیر، پیشرفت بیوتکنولوژی به دانشمندان این امکان را داده است که مستقیماً به اصلاح DNA از طریق مهندسی زیستی (Bioengineering) بپردازند. اصلاح موجودات به روش‌های قدیمی زمان‌بر و ایجاد تغییرات بسیار خاص دشوار است، اغلب نیز ممکن است نتایج متفاوتی را به همراه داشته باشد. درحالیکه، اصلاح DNA با استفاده از بیوتکنولوژی به دانشمندان این امکان را می‌دهد تا ساختار ژنتیکی را بصورت هدفمند و با سرعت بالا تغییر دهند.
موجود تراریخته یا دستکاری‌شده ژنتیکی (GMO یا Genetically Modified Organism)، به حیوان، گیاه یا میکروارگانیسمی اطلاق می‌شود که با استفاده از تکنیک‌های مهندسی ژنتیک، DNA آن تغییر یافته است. مصرف غذاهای تراریخته به اندازه غذاهای غیرGMO (non-GMO) ایمن است. با این حال، به عقیده دانشمندان، تغییر و اصلاح ژنوم برای هزاران سال است که با روش‌های سنتی انجام می‌گیرد و تنها محدود به روش‌های مهندسی ژنتیک نمی‌شود، بنابراین هیچ سازمان دولتی مانند FDA یا USDA برچسب غیرGMO را تأیید نمی‌کند.
محصولات ارگانیک
محصولات ارگانیک دارای باقیمانده آفت‌کش و سموم شیمیایی کمتری هستند اما مشخص نیست که آیا حاوی ارزش غذایی بالاتری هستند یا نه. مزارع ارگانیک سالانه مورد بازرسی قرار می‌گیرند و مقررات محصولات ارگانیک به کشاورزان دیکته می‌کند که از چه نوع آفت‌کش‌هایی استفاده کنند و باید روند حاصلخیزی خاک و مدیریت آفات در مزارع خود را ارائه دهند. برای دام، تمامی چراگاه‌ها و خوراک باید دارای گواهی ارگانیک باشند، به این معنی که باید حاوی حداقل 95% مواد ارگانیک باشند و نمی‌توانند از آفت‌کش‌های ممنوعه و یا مواد تراریخته استفاده کند. حیوانات نیز نباید آنتی‌بیوتیک‌های پیشگیرانه یا هورمون‌های رشد اضافه دریافت کنند. با این حال، محصولی که ادعای «ارگانیک» بودن می‌کند، ممکن است تنها 70% ارگانیک باشد.
GMO/ GE یا تراریخنه
مهندسی ژنتیک‌شده یا (Genetically Engineered) GE و اصلاح‌شده ژنتیکی یا GM (Genetically Modified) مترادف یکدیگر هستند. تنها تفاوت بین کاربرد آن‌ها در مناطق مختلف جغرافیایی است. در اروپا، GE و در ایالات متحده GM رایج‌تر است. Bioengineered نیز یک برچسب جدید است که استفاده از آن در ابتدای ۲۰۲۲ اجباری شده است. این برچسب‌ها باید روی تمام محصولات غذایی که از نظر ژنتیکی تغییر یافته‌اند نشان داده شود. با این حال، محصولات تولید شده از حیواناتی که خوراک GM دریافت کرده‌اند، نیازی به برچسب نخواهند داشت.
اکثر حیوانات GM، برای استفاده در تحقیقات آزمایشگاهی و برخی نیز برای مصرف انسان تولید می‌شوند. برای مثال، ماهی سالمون از نظر ژنتیکی مهندسی شده است تا یک سال زودتر بالغ شود، و مصرف آن مطابق سازمان غذا و داروی آمریکا بی‌خطر است. اولین گیاهان تراریخته در اواسط دهه 1990 برای مصرف انسان، تولید و معرفی شدند. امروزه تقریبا 90% ذرت، سویا و چغندر قند موجود در بازار GM هستند. محصولات تراریخته عملکرد بالاتری دارند، ماندگارتر هستند، در برابر بیماری‌ها و آفات مقاوم بوده و حتی طعم بهتری دارند. همه این‌ها مزیتی برای کشاورزان، مصرف‌کنندگان، و محیط زیست است.
مقاومت به آفت‌کش عمده‌ترین صفت گیاهان تراریخته‌ای است که جنبه تجاری پیدا کرده است. پنبه BT یا پنبه تراریخته که با باکتری خاکزی باسیلوس ترجینسیس (Bt) مقاوم شده است یکی از این محصولات زراعی است که مصرف سموم شیمیایی را تا حدود 80% کاهش داده است. درواقع این محصولات تراریخته با استفاده از ژنتیک موجودات دیگر صفات بهبودیافته‌ای کسب می‌کنند که پیش از این نداشتنه‌اند. برای مثال، برنج طلایی تراریخته، با دارا بودن یک ژن از گل نرگس و ژن دیگری از یک باکتری خاکزی بتاکاروتن تولید می‌کند و به این ترتیب توانسته مرگ و میر ناشی از کمبود ویتامین A را کاهش دهد. این محصولات قبل از اینکه برای فروش آماده شوند، مورد بررسی و آزمایشات دقیق قرار می‌گیرند بطوریکه تمامی فرآیند وارد کردن یک محصول GM به بازار چندین سال طول می‌کشد.
با این وجود، غذاهای تراریخته همچنان مورد بحث هستند. تغییرات ایجاد شده توسط مهندسی ژنتیک معمولاً به طور طبیعی رخ نمی‌دهد، همچنین در این روش معمولا ژن‌هایی از موجودی کاملاً متفاوت به موجودی دیگر وارد می‌شود که خطر احتمالی واکنش‌های آلرژیک را افزایش می‌دهد. نگرانی دیگر در مورد این محصولات، انتشار DNA خارجی به گیاهان و حیوانات غیر GM است. هرچند تاکنون هیچ یک از GMOهای تایید شده ب دلیل وجود مقررات ایمنی دقیق باعث ایجاد هیچ‌کدام از این مشکلات نشده‌اند. با این حال، احتمالا در آینده، GMOها نقش مهمی در تحقیقات زیست پزشکی ایفا می‌کنند، ممکن است حاوی ارزش غذایی بالاتر و ترکیبات دارویی باشند.
نگرانی‌های مصرف خوراک GM توسط دام
برخی از گاوهای شیری ممکن است غذای تراریخته مانند کنجاله کلزا مصرف کنند، اما باید توجه داشت که ایمنی این محصولات توسط سازمان‌های دولتی ارزیابی می‌شود. هیچگونه شواهد علمی مبنی بر اینکه خوراک تراریخته بر تولید شیر یا ترکیب شیر تأثیر می‌گذارد، وجود ندارد. برخلاف تصور عموم، خوراک GM ژنتیک حیوان و ترکیب شیر آن را تغییر نمی‌دهد. برای مثال، شیر گاو تنها شامل پروتئین‌های لبنی است و حاوی هیچ پروتئین ذرت یا گندمی نیست.
محصولات تراریخته در ایران
در 65 کشور جهان، از جمله استرالیا و همه کشورهای اتحادیه اروپا، برچسب زدن به غذاهای تراریخته ضروری است. در ایالات متحده نیز برخی محصولات حاوی GMO باید برچسب‌گذاری شوند. هم‌اکنون برخی از محصولات غذایی موجود در بازار ایران GM است اما به‌دلیل عدم اجرای قانون برچسب‌گذاری، مصرف‌کنندگان امکان تشخیص این محصولات را ندارند. امروزه فقط ۳ محصول تراریخته شامل دانه‌های روغنی کلزا، سویا و ذرت در ایران مجوز مصرف دارند.
ابزارهای ویرایش ژنوم (genome editing) در برابر فناوری GM
رفع محدودیتهای روش‌های قدیمی اصلاح ژنوم در بهبود کیفیت محصولات وابسته به استفاده از ابزارهای جدید ویرایش ژنوم مانند CRISPR/Cas9، ZFN، و TALEN است، این ابزارها می‌توانند تغییرات سریع‌تر و دقیق‌تری در ژنوم ایجاد کنند.
CRISPR/Cas9 رایج‌ترین و شناخته‌شده‌ترین تکنیک ویرایش ژنوم است که امروزه برای انواع زیادی از گیاهان و حیوانات اعمال شده که برخی از آن‌ها در حال حاضر در بازار موجود هستند. علم پشت CRISPR بسیار پیچیده است، اما به طور خلاصه شامل بریدن رشته‌های DNA با قیچی‌های مولکولی است.
CRISPR یا GMO؟
در مورد محصولات تراریخته اطلاعات و دیدگاه‌های متضاد در مورد جنبه‌های ایمنی به دلیل نگرانی‌های ورود قطعات DNA خارجی، و انتقال ژن‌های مقاومت به آنتی‌بیوتیک همچنان پابرجاست. بنابراین، نیاز به استفاده از روش‌های ویرایش ژنوم پیشرفته جهت بهبود کیفیت و عملکرد موثر گیاهان زراعی به موازات رفع شک و تردیدهای ایمنی زیستی، نگرانی زیست محیطی و مقبولیت جوامع بشری بیش از پیش احساس می‌شود.
از طرفی فناوری CRISPR/Cas9 قادر به ایجاد جهش و حذف هدفمند در ژن‌های غیرقابل دسترس با قابلیت وراثت و پایداری بالا بدون انتقال ژن خارجی است. همچنین تشخیص DNA ویرایش شده به این روش تقریباً غیرممکن است و این تغییرات از جهش‌های طبیعی قابل تشخیص نیستند.
قانون برچسب‌گذاری این محصولات در آمریکا و اروپا متفاوت است. طبق سیاست‌های آمریکا است که محصول-محور است، تا زمانی که کریسپر قطعات خارجی را وارد ژنوم موجود زنده نکند محصول حاصل از آن جزء محصولات تراریخته به حساب نمی‌آید و برهمین مبنا دانشمندان این محصولات ویرایش شده با فناوری CRISPR را به‌عنوان محصولات طبیعی (محصولی که دستکاری ژنتیکی نشده باشد) به‌حساب می‌آورند. همچنین این محصولات نسبت به محصولات تراریخته حامل DNA خارجی، از نظر جوامع عمومی پذیرفته‌تر هستند و FDA آن‌ها را به عنوان GMO در نظر نمی‌گیرد.
اما قوانین در اتحادیه اروپا کمی متفاوت است و به دلیل قوانین فرآیند-محور، عبارت (GMO) بر مبنای فرآیند طی شده تعریف می‌شود. درواقع فرآیند تولید محصول تعیین‌کننده قابلیت معرفی آن در بازار خواهد بود. بنابراین در برخی کشورهای اتحادیه اروپا، هر محصولی که با روش‌های مهندسی ژنتیک تولید شود، باید برچسب GMO داشه باشد.
علاوه براین، به دلیل فرآیند نظارتی سخت‌گیرانه و بسیار پرهزینه، تنها شرکت‌های ثروتمند بخش خصوصی می‌توانند در تجاری‌سازی محصولاتGM شرکت کنند. اما در مقابل، چارچوب‌های نظارتی حاکم بر ویرایش ژنوم نسبت به مقررات GMO بازدارندگی کمتری دارند و با سهولت بیشتری به سمت تجاری‌سازی پیش می‌روند.
به طور خلاصه، استفاده از فناوری‌های مهندسی ژنتیک سازگار با محیط زیست برای افزایش بازدهی تولید و تامین امنیت غذایی جمعیت رو به رشد جهان، به ویژه کشورهای در حال توسعه از اهمیت فراوانی برخوردار است. از طرفی، تکنیک‌های ویرایش ژنوم تنها به انتخاب طبیعی سرعت می‌بخشد، رویکردی که قرن‌هاست برای بهبود کیفیت محصولات انجام می‌گیرد. همچنین، آموزش مصرف کننده کلید پذیرش کامل این فناوری است. فناوری ویرایش ژنوم این اطمینان را به مصرف‌کننده می‌دهد که این محصولات ایمن و بهبودیافته هستند.
منابع:
https://education.nationalgeographic.org/resource/genetically-modified-organisms/
https://www.newhope.com/business-resources/future-food-preserving-biodiversity-navigating-climate-change
https://global.wf.com/hub_article/genetically-modified-vs-gene-editing/