Bild: Getty images

Ska EU ändra sig om gensaxen?

Med gensaxen Crispr/Cas9 utvecklas grödor som ska klara klimatförändringar och minska mängden bekämpningsmedel. Men i Europa sätter lagstiftningen stopp för odling. Är en omsvängning på väg?

Premium
Publicerad

Uppdatering: EU-kommissionen la fram sitt lagförslag 5 juli 2023.

Potatisplantor växer på rad i det gulaktiga skenet från lamporna i ett av växthusen på Sveriges lantbruks­universitet, SLU, i Alnarp i Skåne. Växtförädlingsforskaren Mariette Andersson gräver runt i jorden i en av krukorna och får upp en liten potatis.

– Det speciella med den här potatisen är att den saknar förmåga att bilda giftiga glykoalkaloider, förklarar hon och fingrar på den lilla knölen.

Glykoalkaloider bildas naturligt i potatis som skydd mot skadedjur och svampangrepp. Ljus kan trigga processen. Ljus gör också att potatisen bildar klorofyll, så gröna fläckar är en varningssignal om att potatisen kan innehålla gift.

Men i de här plantorna har generna som ansvarar för gifttillverkningen slagits ut med hjälp av gensaxen Crispr/Cas9.

– Vi har fått ner gifthalten under detekterbar nivå, säger Mariette Andersson.

Mariette Andersson med en gen­förändrad giftfri potatis i växt­odlings­labbet på SLU i Alnarp.
Bild: Marie Alpman

Gensaxen används inom växtförädling

Gensaxen Crispr/Cas9, som presenterades 2012 och Nobelprisades 2020, har på kort tid blivit ett kraftfullt hjälpmedel inom växtförädlingen. Enligt en rapport från FN:s mat- och jordbruksorganisation kan gensaxen bli ett viktigt redskap för att möta de utmaningar som klimatförändringarna och befolkningsökningen innebär för livsmedelsförsörjningen.

Forskare använder gensaxen för att utveckla grödor som tål torka, står emot olika växtsjuk­domar och som innehåller högre halter av nyttiga ämnen. I en databas, upprättad av växtforskare, listas närmare 700 exempel ur vetenskapliga publikationer på när gensaxen använts för att ge grödor nya egenskaper.

Minskad gifthalt är bara ett exempel på hur Mariette Andersson och hennes kollegor an­vänder gensaxen på potatis. De har också ut­vecklat en matpotatis med lågt glykemiskt index och en annan som inte färgas brun vid skador och som därmed skulle kunna bidra till att minska matsvinnet.

Kräver EU-tillstånd för att säljas

Haken är bara att potatis och andra grödor som fått gener utslagna med hjälp av gensaxen klassas som genförändrade organismer, GMO. För labb- och fältförsök går det att få tillstånd från Jordbruksverket, men för kommersiell odling krävs EU-tillstånd, något som i praktiken är omöjligt på grund av mycket omfattande krav. 

Men en uppluckring av EU:s GMO-lagstiftning är på gång. I sommar väntas EU-kommissionen lägga fram ett förslag som kan innebära att grödor som muterats med hjälp av gensaxen undantas från regleringen.

– Det skulle bli en stor vinst för både miljö och hälsa om det öppnas en väg att få odla de här grödorna kommersiellt i Europa, säger Mariette Andersson.

De genförändrade cellerna behandlas med hormoner så att de börjar att gro.
Bild: Marie Alpman
När plantorna växt till sig flyttas de till växthuset.
Bild: Marie Alpman
Först när de genredigerade potatiserna växt till sig kan resultatet analyseras.
Bild: Marie Alpman

Människan har ägnat sig åt växtförädling sedan jordbruket infördes för mer än 10 000 år sedan. Stegvis tämjde människan vilda sorter genom att välja plantor med egenskaper som att de inte tappade sina mogna frön, inte grenade sig för mycket och kunde gro och mogna vid samma tidpunkt. När jordbruket spreds över världen anpassades grödorna till lokala förhållanden.

Med ökad insikt om genetik kunde växtförädlarna välja ut och korsa plantor mer effektivt. På 1930-talet började man använda joniserande strålning och senare kemiska substanser för att framkalla mutationer hos växter för att på så vis få ett bredare urval av plantor med, olika egenskaper.

På 1970- och 80-talet lärde sig forskarna att flytta gener från en art till en annan och mellan individer av samma art. Den första kommersiella grödan som framställdes med sådan så kallad rekombinant dna-teknik var en tomat med fördröjd mognad som godkändes i USA 1994.

Samtidigt kom krav på reglering och EU fick sin GMO-lagstiftning 2001. Där krävs bland annat särskilt tillstånd för kommersiell odling och märkning av livsmedel och foder som innehåller GMO. Endast fyra genetiskt modifierade grödor har godkänts för odling inom EU, och den enda som odlas i dag är en fodermajs med inbyggt skydd mot skadedjuret majsmott och som godkändes 1998.

Vissa undantag i lagen

Lagen gör dock undantag för växter som utvecklats med hjälp av strålning och kemikalier eftersom dessa metoder för att framkalla mutationer har använts i växtförädlingen under lång tid innan lagen infördes. Problemet är att de skjuter brett och skapar massor av slumpmässiga mutationer, önskade liksom oönskade. Att sålla fram en växt med bara bra egenskaper är både en lång och kostsam process.

Det är här som gensaxen kommer in i bilden. Plötsligt kan växtförädlarna välja i vilken gen och var i genen mutationen ska ske. Och eftersom kunskapen om geners funktion fullkomligt exploderat på senare år går det allt oftare att lista ut var en mutation får störst effekt.

Mariette Andersson förklarar hur forskarna använder gensaxen på potatis: Blad plockas från en potatisplanta av den sort som ska muteras. Bladen hackas. Ett enzym tillsätts så att cellväggarna försvinner. Till cellerna utan väggar, protoplasterna, tillsätts gensaxen som gör ett klipp i den gen som forskarna bestämt på förhand. När cellen lagar hålet som bildas i dna-kedjan blir det ofta fel. En bit faller bort eller ersätts av en ny. En mutation har skett.

Men att skapa mutationen är bara första steget. Parallellt görs samma klipp i tusentals celler. Cellerna odlas i små skålar, groddas och analyseras. När groddarna växt till sig flyttas plantorna till växthuset. Så här långt tar processen ungefär ett år och först när potatisen är mogen går det att utvärdera effekten.

GMO vanligt utanför EU

Bild: Getty images

Genmodifierade grödor som utvecklats på klassiskt manér genom att flytta gener odlas i 29 länder på en total yta som motsvarar nästan fem gånger Sveriges. De fem länder som ligger i topp är USA, Brasilien, Kina, Kanada och Indien. Vanligast är odling av sojabönor, majs, bomull och raps.

Jämfört med tidigare metoder går det ändå snabbt, förklarar Mariette Andersson.

– Före Crispr tog det lång tid att utveckla nya potatissorter. Vi vinner många år när vi kan rikta oss direkt mot en specifik gen.

Det här sättet att skapa riktade mutationer med gensaxen har fått ett eget namn, genredigering. Till skillnad från den klassiska genetiska modifieringen, där gener flyttas från en art till en annan, så tillförs inget nytt dna. En annan viktig skillnad är att det i efterhand inte går att avgöra om mutationen uppstått spontant, med strålning, kemikalier, eller med en gensax.

Efterlyser nya GMO-regler

Under en period var det därför osäkert om även gensaxen skulle undantas från EU:s GMO-lag, precis som tidigare metoder för att framkalla mutationer. Inget nytt dna hade ju tillförts. Det svenska jordbruksverket kom till den slutsatsen i ett beslut från 2015. Tre år senare slog dock EU-domstolen fast att växter som redigerats med gensaxen ska räknas som GMO.

Beslutet väckte debatt. En av många forskare som länge velat se en modernisering av EU:s GMO-regler är Jens Sundström vid SLU i Uppsala, som bland annat arbetar med att ta fram rissorter som ger lägre utsläpp av växthusgasen metan. Han pekar på flera problem.

Föreläsning med Mariette Andersson

Mariette Andersson är en av föreläsarna på årets Kunskapskryssning 28–29 september 2023. Läs mer här!

Mariette Andersson, Mirela Beganovic och Josefin Alverup i det sterila växt­odlingslabbet i Alnarp.
Bild: Marie Alpman

– Lagstiftningen kräver att GMO-grödor ska märkas och att de genetiska modifieringarna ska kunna detekteras, men det fungerar inte med Crispr eftersom det inte går att avgöra hur mutationerna uppstått.

Även om han inte tror att det är realistiskt skulle han helst se att lagstiftningen gjordes om från grunden.

– I stället för att utgå från vilken metod som använts för att utveckla en ny produkt borde lagstiftningen utgå från vilken funktion den nya produkten har. Den borde också ta hänsyn till nyttor, som minskad kemikalieanvändning, säger Jens Sundström.

I en rapport från 2021 slår EU-kommissionen fast att det behövs en översyn av lagstiftningen bland annat på grund av problemen med att kontrollera om en gröda som muterats med gensaxen är GMO eller inte. Enligt rapporten har beslutet om att inte göra undantag för gensaxen påverkat forskningen negativt. EU-kommissionen skriver också att de nya metoderna kan hjälpa unionen att nå sina hållbarhetsmål samtidigt som de inte innebär några nya risker.

Storbritannien har lättat på reglerna

Många länder utanför EU räknar inte grödor som utvecklats med gensaxen som GMO eller har infört särskilda, enklare regler. Senast i raden är Storbritannien som reviderat lagstiftningen efter Brexit. Första steget var att underlätta för fältförsök. Under förra året försöksodlades till exempel en vetesort som visat sig bilda 45 procent mindre av det cancerframkallande ämnet akrylamid vid upphettning. Ett annat exempel är en tomat som bildar D-vitamin. I slutet av mars i år klubbades en ny lag som gör det enklare att odla genredigerade grödor kommersiellt.

Enligt Jens Sundström riskerar Europa att bli omsprunget av resten av världen, något som kan leda till stora problem för handeln.

– Vi kommer få in ’crispade’ grödor som vi inte vet vilka de är och som inte går att kontrollera. Samtidigt tillåts inte vårt eget lantbruk att använda tekniken.

Motståndet mot GMO kommer framför allt från miljörörelsen och ekologiska odlare, som anser att tekniken är osäker och kan leda till oväntade effekter för hälsa och miljö. Detta är dock något som avfärdas av experter.

Annelie Carlsbecker är kansliansvarig på Gentekniknämnden.

– Det finns inget som pekar på att gentekniken som sådan skulle innebära några risker för hälsan eller miljön, säger Annelie Carlsbecker, kansliansvarig på statliga Gentekniknämnden.

Många är ändå oroliga för GMO. I en under­sökning som Gentekniknämnden gjorde 2021 svarade nästan 70 procent att de är oroliga för negativa konsekvenser för hälsan hos människor och djur. Samtidigt visade den, liksom många andra undersökningar, på en stor okunskap.

– Det finns ett stort glapp mellan vad veten­skapen säger om GMO och människors uppfattning, säger Annelie Carlsbecker.

Åsa Wikforss, professor i teoretisk filosofi vid Stockholms universitet, leder ett projekt om kunskapsmotstånd där GMO ingår som ett av fyra områden.

– Vi valde att ha med GMO eftersom det är ett tydligt exempel på ett område som är relevant för politiska beslut och omdebatterat, trots att det föreligger vetenskaplig konsensus kring centrala påståenden som att det inte är farligare att äta, säger hon.

Preliminära resultat från panelundersökningar i projektet visar att 15–20 procent svarar ja på frågan om genmodifierad föda är generellt farligare att äta än naturlig föda. Cirka 38 procent är osäkra.

Åsa Wikforss är professor i teoretisk filosofi vid Stockholms universitet.
Bild: Stockholms universitet

Åsa Wikforss säger att svaren kan bero på okunskap, men många andra faktorer kan spela in, som desinformation i sociala medier och kunskapsmotstånd.

”GMO väcker känslor”

– GMO väcker mycket känslor som rädsla och äckel och sådana känslor kan driva kunskaps­motstånd. Det finns också en idé om att dna är essensen hos en organism där vi inte ska in och peta.

Hur frågan ställs spelar också roll. I Gentekniknämndens undersökning svarade en majoritet att de är för genredigering om den används för att minska mängden bekämpningsmedel. Det finns även tecken på att miljörörelsen svänger i frågan. I höstas uppdaterade det finska miljöpartiet De gröna sitt lantbrukspolitiska program och stödjer för första gången genredigering.

På SLU väntar Mariette Andersson och de övriga växtförädlingsforskarna på vad EU-kommissionen ska komma fram till. Om gensaxen undantas från GMO-regleringen innebär det att de potatisar och andra grödor som utvecklas här skulle kunna börja odlas.

Vid sidan av forskningen leder Mariette Andersson ett avknoppningsföretag som driver samarbeten med industrin. Tillsammans med stärkelseproducenten Lyckeby har företaget utvecklat en industripotatis med modifierad stärkelsekvalitet som minskar behovet av kemikalier i produktionen.

Lyckeby deltar även i forskningsprojektet med den giftfria potatisen. Potatis innehåller protein som i dag hamnar i restströmmen när stärkelsen plockats ut. Proteinet kan dock inte användas, eftersom det binder till de giftiga glykoalkaloiderna. Men om potatisen inte innehåller något gift kan proteinet tas till vara och användas i livsmedel och foder.

Andra möjligheter som det forskas på är att få fram potatis, som precis som det brittiska vetet, inte bildar akrylamid när det steks och friteras. Per Hofvander, chef för avdelningen för växtbioteknik i Alnarp, lyfter fram möjlig­heterna att skapa resistens mot olika sjukdomar och därmed minska mängden bekämpningsmedel.

– Det pågår mycket forskning kring det man kallar känslighets­gener som gör att växten angrips. Målet är att ta bort mekanismer hos växten som patogenen brukar utnyttja för sitt angrepp.

Även när det gäller en annan typ av genetisk förändring kan det blir en uppluckring av EU:s regler. Det handlar då om så kallad cicgenes, det vill säga när en gen flyttas från en individ till en annan inom samma art eller en närbesläktad art som växten kan korsa sig med.

Med den här metoden har SLU-forskare nyligen utvecklat en sort av den populära matpotatisen King Edward som är resistent mot bladmögel.

Ett centralt ord i EU:s definition av GMO är ”naturligt”. En GMO är en organism som inte kan skapas på ett natur­ligt sätt. Vad som är ”naturligt” och inte är därför en av många frågor som EU-tjänstemännen stångas med.

Bild: Johan Jarnestad

Så skapas mutationer med gensaxen

Samtidigt fortsätter utvecklingen. Japan blev först med försäljning av ett livsmedel som genredigerats med Crispr. Det rör sig om en tomat med ökat innehåll av signal­substansen GABA, som ska kunna sänka blodtrycket och som lanserades 2021.

Frågan är om och när en liknande tomat skulle kunna börja odlas inom EU. Beskedet från EU-kommissionen i sommar är ett första steg i en lång process som kan ta flera år innan en eventuellt ny GMO-lag godkänts i alla instanser.

Möt Mariette Andersson på F&F:s kunskapskryssning 28–29/9: fof.se/kunskapskryssning

F&F i din mejlbox!

Håll dig uppdaterad med F&F:s nyhetsbrev!

Beställ nyhetsbrev

Prenumerera på Forskning & Framsteg!

10 nummer om året och dagliga nyheter på webben med vetenskapligt grundad kunskap.

Beställ idag

Upptäck F&F:s arkiv!

Se alla utgåvor