Globalne ocieplenie oznacza m.in. problemy z uprawami. Rośliny źle znoszą wysokie temperatury, nie tylko dlatego, że podczas upałów tracą więcej wody. Temperatura raptem o dwa stopnie wyższa niż ta, do której przywykły, może oznaczać nawet o połowę niższe plony.

Teoretycznie można by poszukiwać nowych odmian roślin, odpornych na coraz wyższe temperatury. Jednak już kilka lat temu udowodniono, że będzie to trudne, a na przykład w przypadku pszenicy niemożliwe. Średni wzrost temperatur na Ziemi jest szybszy niż czas potrzebny na wyhodowanie nowej odmiany. Zajmuje to kilka lat, w ciągu których temperatura dalej będzie się podnosić.

Naukowcy z Baylor College of Medicine odkryli jednak gen, który chroni rośliny przed skutkami wysokich temperatur. Genetyczna modyfikacja pozwala na uzyskiwanie takich samych zbiorów przy temperaturach o dwa stopnie wyższych, co potwierdzili m.in. na pomidorach. Można by ją wprowadzać do tak różnych roślin uprawnych jak ryż, kukurydza, pszenica i soja, które w sumie dostarczają ludzkości większość kalorii.

Jak działa nowy gen?

– Sądzimy, że wysokie temperatury wywołują u roślin zmiany podobne do stanu zapalnego u zwierząt. Stan ten charakteryzuje obecność reaktywnych form tlenu, które pełnią rolę sygnalizatorów w komórkach. Ich nadmiar może być dla komórek szkodliwy i zaburzać procesy biologiczne. Odkryty gen zmniejsza ilość reaktywnych form tlenu spowodowanych wysokimi temperaturami, które u roślin wywołują stres – mówi dr Kendal Hirschi z Baylor College of Medicine.

Nie jest to odkrycie nowe - pierwszą pracę na temat genu nazwanego AtGRXS17 badacze opublikowali już dziesięć lat temu. Teraz autorzy odkrycia, jedenastu naukowców z kilku różnych amerykańskich uczelni, zgłosili gen do ochrony patentowej.

Bo choć to kontrowersyjne, geny i ich sekwencje można patentować. Nie chodzi tu o takie geny, które zostały zmienione. Opatentować można każdy odkryty gen. Od czasu powstania biotechnologii budzi to spore kontrowersje.

Geny można patentować

Patent to wyłączne prawo do własności intelektualnej. W przypadku wynalazków to zrozumiałe – jeśli ktoś włożył pracę i wysiłek, powinien móc czerpać z tego (przez określony czas) wyłączny zysk. Gdyby każdy mógłby sobie skopiować dowolne odkrycie i je sprzedawać, zapewne hamowałoby to wynalazczość.

Niektórzy podnoszą jednak, że patenty wynaleziono, by chronić wynalazki i ich twórców. Odkrywanie czegoś, co występuje w naturze, nie jest wynalazkiem, tylko odkryciem. Istnieje też argument praktyczny. Patentowanie genów utrudnia prowadzenie badań, a przez to postęp medycyny i nauki w ogóle. Przeciwnicy patentowania genów przypominają też, że nie można przyznawać praw do organizmów żywych, które noszą geny.

Mimo tych kontrowersji w wielu krajach na świecie, zarówno w USA, jak i w Europie, zezwolono na patentowanie genów. Genetycznie modyfikowane są setki roślin uprawnych. Uprawiane odmiany soi to w ponad 90 proc. odmiany genetycznie zmodyfikowane. Patentami objęto też jedną odmianę genetycznie modyfikowanych myszy, na których prowadzi się badania.

Patentowe spory o CRISPR-Cas9

Ostatnim głośnym sporem patentowym dotyczącym biotechnologii była technologia CRISPR-Cas9. Jennifer Doudna i Emanuelle Charpentier opublikowały pracę nad systemem CRISPR-Cas9 w czerwcu 2012 roku. Dotyczyła odkrycia takiego mechanizmu u bakterii, które – co istotne –  nie posiadają jądra komórkowego.

Sześć miesięcy później Feng Zhang z Broad Institute opublikował pracę, w której wykazał, że ten sam mechanizm można wykorzystać do edycji genów u organizmów posiadających jądro komórkowe. Jego instytucja wystąpiła o patent. Z czasem sytuacja się skomplikowała, bo prawa były zbywane, a roszczenia wnosiły inne instytucje, które do opracowania metody się przyczyniły.

W 2017 roku po latach sporów patent przyznano Broad Institute. Ale świat nauki nagrodził odkrywczynie. Trzy lata później, w 2020 roku, Doudna i Carpentier odebrały nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.

Źródła: Baylor College of Medicine, Journal of Biological Chemistry