孟山都的野心:抗虫,喷喷小RNA即可

2015-08-17 17:31 | 作者: Panda | 标签: 孟山都

基因农业网按:当转基因技术遭遇舆论狂殴,当基因组编辑育种捷报连连,孟山都公司似乎没有显示在基因组编辑育种上的作为。然而,早在2007年,孟山都在《自然-生物技术》上发表研究称,小RNA亦可达到玉米的抗虫效果。数年来,对于小RNA制剂抗虫的说法一直只闻其声不见其影,《麻省理工科技评论》于8月11日发表《下一场伟大的转基因辩论》一文,详述了孟山都的小RNA制剂抗虫的研发现状以及面临的问题。


照片:科罗拉多马铃薯甲虫(上)
被柑橘黑斑病感染的橘子(中)
孟山都公司展示的装有纯化RNA的玻璃瓶(下)
 
基因农业网(Panda)编译:在孟山都的实验室里,科学家们正学习如何利用RNA来得到理想的作物性状,而不用触碰它们的基因组。

科罗拉多马铃薯甲虫(Colorado potato beetle)是一种非常贪吃的害虫,它每天能够吃掉约10平方厘米的叶片,如果任其发展,一片叶子很快就会被啃得精光。不过,这些虫子可要倒霉了。它们刚刚吃下的食物——在圣路易斯总部之外,孟山都实验室里被精心处理过的绿油油的叶片——刚刚在含有RNA的溶液中浸泡过。

这个试验利用了一种被称为“RNA干扰”的技术,它能够暂时关闭任何一个基因的功能。上面的例子中,被关闭的基因掌握着昆虫生杀予夺的大权。“我非常确定,90%的虫子一会儿就会死掉”,孟山都的科学家贝蒂(Jodi Beattie)一边给我展示她的试验一边说。

RNA干扰这一机制的发现成就了两项诺贝尔奖(2006年),并引发了医药行业的激烈竞争,业内竞相利用这一机制研发能够阻断致病基因的新药。而孟山都公司现在正在考虑用这一机制替代传统的转基因技术。已经证实,在叶片上覆盖一层特殊设计的RNA,能够让取食叶片的虫子死亡。如果公司成功地开发一种能够渗透植物细胞的喷雾制剂,制剂中的RNA就会在细胞内发挥作用,阻断某些特定植物基因的功能。孟山都公司正在为此而努力。想象一下吧,只需轻轻一喷,就能够收获更美味的番茄,或者帮助作物熬过缺水的旱期,多美好!

在这一新兴领域,孟山都可不是一个人在战斗。其他大型农业生物技术公司(包括拜耳和先正达)也都在积极开发这项技术。这一技术的吸引力在于,它只是在基因表达水平上进行调控,而不需要对植物基因组进行修饰——也就是说,不使用转基因技术。

这就意味着,RNA喷雾制剂有可能避开那些关于农业生物技术的争论;至少,各大公司希望如此。可以确定的是,达到基因表达调控的目的而不需要转基因技术,具有非常好的商业前景。喷雾制剂可能很快就能被特殊定制,加入到与虫害或新型病毒的战斗中去。一个新型RNA喷雾制剂的诞生不仅比开发一个转基因作物新品种更快,并且,由RNA干扰引起的基因功能沉默效应只会持续几天或者数周,这就意味着你可以只在特定的缺水时期喷施具有抗旱功效的RNA制剂,而不会影响作物在正常降水时期的表现。

贝蒂还给我展示了一个大玻璃罐,里面装着纯化的RNA干粉,闪闪发亮,像是一大罐磨碎的花生米。如果在几年前,纯化得到这么多RNA大概需要花费一百万美元,这也是为什么当时没人会想到用拖拉机轰隆隆地在玉米田里大规模喷洒RNA的一个重要原因。随着近年来技术的发展,RNA制备成本大幅下降。据孟山都估算,每得到1克纯化RNA约花费50美金。而公司的技术部门说,只需十分之一的量(即0.1克RNA,约5美金),就足以100%杀死一英亩农田中的作物害虫。

孟山都已花费数百万美元学习如何使用基因喷雾制剂来控制作物性状,而反对者总有不同角度,他们从中看到了新的风险。

在孟山都,我见到了该公司的首席技术官傅瑞磊(Robb Fraley),他带领着一个5000多人的研究团队。三年前,傅瑞磊将RNA喷雾技术定为孟山都产品研发线中重要的新研究领域,他认为数年内这一技术将“开创一种使用生物技术的全新方法”,“不会有现在这样与转基因技术紧密相连的负面名声、大量的法规试验和高昂的成本投入”。他在跟自己的团队交流时说,他认为这项新技术“不可思议”、“激动人心”,并且“在我们所有的研究平台中,这个技术最能够让我回忆起生物技术刚开始兴起的时光”。

傅瑞磊参与了上世纪80年代孟山都第一个转基因植物(抗植物毒素矮牵牛)的研发。时至今日,孟山都已经发展成为依靠销售转基因种子而年收益达90亿美元的大公司,主要的转基因作物包括能够抗虫的Bt作物和能够抗农达的耐除草剂作物。如今全世界范围内种植的转基因玉米、大豆和棉花作物已经超过1.8亿公顷。有多少赞美就伴随多少诋毁,孟山都的生物技术走在世界前沿的同时,也掀起了公众激辩的巨浪。在反对者眼中,孟山都就是邪恶的化身,就连公司名字孟山都(Monsanto)也被他们改成了“孟撒旦(MonSatan)”。

不过,有了RNA喷雾技术(孟山都称这类产品为BioDirect技术),孟山都公司可能已经找到了一种让其反对者头疼的方法。喷雾制剂是由一种普遍存在的分子组成,能够在土壤中被迅速降解。它们能够保证足够的精确性,从基因表达水平上杀死马铃薯害虫,同时不会伤害它们的近亲(比如瓢虫)。目前,对人类而言,食用RNA分子应该不会比喝一杯果汁的危害更大。正如孟山都在给美国法规监管机构的信中写的那样,“人类自会吃那天起就已经开始从外界摄取RNA了”。

公众的反对、繁杂的法规监管程序,以及植物育种的漫长过程,都意味着一个转基因作物新品种从研发之初到进入市场大约需要花费13年的时间,平均成本超过1亿美元。不过,密苏里州一家非盈利机构丹佛斯植物科学中心的主任兼孟山都顾问卡林顿(James Carrington)说,假设你深受某种植物病毒的困扰,“如果你能够通过简单的喷施就能控制这种病毒,多好!你可以想象一种产品,它能够快速变化来适应需求,因此你能够快速地进行测试,而试验速度的加快必然会加速产品的市场化进程”,他说:“对它们带来的问题,你也能够快速作出回应。”

虽然RNA产品的应用在商业化上可行,也不像转基因技术那样有争议,不过,也不是每个人都心悦诚服。“公众不太接受转基因,而这可能会引起更大的恐慌。人们会说,这些RNA有可能会被我们吃下去,而你还把它喷得到处都是”,加尼福利亚大学戴维斯分校的植物生理学家哈蒂柏(Kassim Al-Khatib)说:“公众对生物技术的接受问题就在那儿摆着,在开发另一种替代方法之前你必须考虑这些。这不是明天就能使用的技术,也许是后天吧。”

喷雾制剂可能很快就能被特殊定制,用于控制虫害或新型病毒。

我与傅瑞磊交谈时,他并没有否认存在障碍——事实上,正是这一点令他想起了生物技术应用之初的情形。他说目前还没有人确切地知道如何使用大田喷雾器将RNA送入植物细胞中——至少还没有那些农民所努力寻求的廉价而有效的方法。许多虫子也不易吸收RNA。孟山都花费了数百万美元来克服这些难题,与专事研究药物输送的生物技术公司合作。他说: “我们还是取得了一些突破。”

杂草控制

对动物和植物这样的真核生物而言,遗传指令(我们通常所说的基因)以DNA的形式储存,真核细胞特有的细胞核结构将这些重要的遗传指令很好地保护起来。在需要制造蛋白质的时候,基因中携带的遗传密码被复制到RNA链上,带着密码的RNA链游出细胞核,在细胞质里指导蛋白制造机(核糖体)将不同的氨基酸按照RNA链上密码要求的顺序装配起来,产生蛋白质。这一过程中,RNA担任着“信使”的功能,它忠实地复制细胞核里DNA的指令,跑到细胞质里再严格按照这些遗传指令的要求指挥核糖体将细胞质内四处游荡的氨基酸装配成有功能的蛋白质。信使RNA可以重复使用,源源不断地“制造”蛋白质,直到接到让它“停止”的指令。RNA干扰,也被称为“基因沉默”,就是一种给信使RNA发出“停止”信号的机制,RNA干扰的结果是让信使RNA分解成非常短的RNA小片段,不再携带完整的遗传指令,因此也无法再指挥合成有功能的蛋白质了。

RNA干扰机制是天然存在的,科学家们推测它可能是在物种进化过程中细胞为了抵御病毒侵害而产生的一种自我保护机制。上面所说的信使RNA是单链,具有指导蛋白合成的功能。而当细胞遇到双链的RNA,或者两条单链RNA纠缠在一起时,细胞会认为这很有可能是病毒在自我复制(与动植物不同,病毒多以RNA的形式储存遗传指令)。为了保护自己,细胞会动员一些特殊蛋白,将这些双链的RNA分子切割成非常小的碎片,并且利用这些小的碎片信息去搜索“罪魁祸首”,找出任何与这些小的碎片信息匹配的长链RNA,随后将它们也一并粉碎。科学家们从中悟出,如果设计一段与动植物自己的基因信息相同的双链RNA,那么这些双链RNA在进入细胞后应该也会像病毒RNA一样引发基因沉默,从而阻止动植物体内某些特定基因的表达,而不需要像传统的转基因技术那样对基因组进行改造。

某些转基因植物已经借助于RNA干扰技术降低植物自身某些特定蛋白酶的表达量,或是用于抵抗病毒或害虫。莎弗番茄(商品名为Flavr Savr)是美国批准的第一例转基因作物,正是利用了RNA干扰机制来阻断一种会让番茄变软的酶,从而延长番茄在藤蔓上的成熟期。与孟山都的抗农达棉花和玉米一样,莎弗番茄也是一类转基因作物。它的种子里带有额外插入的基因,能够产生特定的RNA分子。自1994年莎弗番茄被批准以来,各大公司也纷纷尝试利用RNA干扰技术开发了几种其他作物产品。今年,一种转基因绿苹果(商品名为Granny Smith)得到有关法规监管部门的批准,该产品就是利用RNA干扰技术关闭了一个苹果褐变基因的表达。在这之前,一类可产生RNA抗环斑病毒的转基因木瓜已经拯救了整个夏威夷木瓜行业。孟山都公司也有一个利用RNA干扰技术的转基因玉米产品,能够抵抗西方玉米根甲,目前正在等待法规监管部门的最终批准。这将是第一个将抗虫RNA序列引入植物基因组中的转基因产品。

但是,如果不用触碰基因组,而只是简单地将RNA喷在植物上呢?化学家萨蒙斯(Doug Sammons)是孟山都公司里第一个这么想的人。他的研究方向是对草甘膦产生耐受性的抗性杂草,草甘膦是孟山都公司的主打除草剂产品,其商品名为农达。长期使用单一的草甘膦类除草剂,容易产生难以除去的抗性杂草,这对于孟山都和广大农民来说都是个头疼的难题。萨蒙斯通过研究确定,某些杂草中带有多达160个拷贝的epsps基因,而草甘膦的除草原理正是通过抑制植物内源性EPSPS蛋白的功能而抑制植物生长。如果杂草中的epsps基因拷贝数太多、EPSPS蛋白的表达量太高,草甘膦很可能就无法达到除草效果。看起来,这些“超级杂草”很聪明地找到了“对付”草甘膦的办法。

萨蒙斯设想,能不能利用RNA干扰技术不让杂草中多余的epsps基因表达成有功能的蛋白呢?因为抗性杂草的问题在于,这些植物都是野生的,孟山都不可能像对待玉米大豆那样为改造每一种抗性杂草的基因组。“于是他找到我们,说‘为什么我们不直接在作物上喷RNA呢?’我们当时就愣在那儿:‘你真这么想?’”孟山都的技术研究经理赫克(Gregory Heck)给我们描述当时的情形时说:“那会儿,我们满脑子想的都是转基因。”

这看起来是个不可能完成的任务,不过孟山都真的做到了。无论是实验室测试还是伊利诺伊州路边被杂草覆盖地区的田间测试,针对epsps基因设计的双链RNA与农达除草剂的混合物果然让草甘膦抗性杂草都枯萎了。根据孟山都在其专利中所称,该技术还涉及喷施一种有机硅表面活性,以让RNA分子更容易穿过植物表皮上的气孔。很神奇的,只需将植物叶片浸泡在含有RNA的溶液中,就能引发整棵植株的基因沉默效应,并且持续足够长的时间,足以让除草剂有效地发挥作用。

这一技术可能会为孟山都提供一种全新的独特农达制剂(农达除草剂在几年前刚刚过专利保护期),帮助解决整片美国土地上令人头疼的抗性杂草问题。“如果你能再创造一个草甘膦神迹,这绝对是个大奖。”赫克说,但公司的科学家们从中看到了更多价值:理论上,他们能够找出并暂时性地阻断任何作物中的任何一个基因。“对象可以是任何一种杂草或是玉米作物”,孟山都高级项目经理克罗斯兰(Lyle Crossland)说:“你可以就这样简单地编辑序列信息。你可以关闭那些让水果褐变的基因,可以做点儿什么让植物耐受干旱、提高光合作用效率。我们有很多正在进行的探索性项目。”

“这是一种高雅的方法,它有针对性地关闭某些特定基因,而哪里都会有一些我们不想要的性状。”

也有一些植物学专家尚不确定该技术是否能够实际应用。波尔斯(Stephen Powles)是澳大利亚除草剂抗性项目总监兼西澳大利亚大学教授,他告诉我说,他已经“试着”重复孟山都的杂草试验,但并没有取得太大成效。“将双链RNA喷洒在植物上,等着它进入植物,然后杀死植物,实际操作起来并不像听上去那么简单。事实上,这应该是非常、非常困难的。”他说:“还有制剂工艺学、货架期等问题需要考虑,比如110华氏度的气温下,它在皮卡车的后备箱里颠簸一周之后还能不能保持活性?”

乔根森(Richard Jorgensen)是第一个观察到RNA干扰效应的植物学家,他认为与真正的转基因技术相比,通过喷施RNA的方式来改变植物性状“可能实际上只能起到补充作用”。假设你想要改变花朵的颜色,“你会每周喷一次RNA,指望让它们能够进入植物花蕾的每一个细胞中去吗?我觉得与转基因相比,这个技术在应用方面还有许多限制性因素。”不过,对波尔斯来说,通过喷雾制剂得到理想性状的想法非常有吸引力。他说:“这是一种高雅的方法,它有针对性地关闭某些特定基因,而哪里都会有一些我们不想要的性状。”

与“臭鼬工厂”的合作
(维基百科:“臭鼬工厂”这一绰号来源自研制F-80战斗机时代的洛克希德公司,因当时其厂址毗邻一家散发着恶臭的塑料厂,员工不得不着民防用防毒面具来上班。工程师Irving Culver对劳动环境表示不满,而将自己小组起了“臭鼬工厂”的诨名。臭鼬工厂有着高度自治的管理模式,避免组织内部的想法创意等由于官僚主义而被限制。)

自2010年首次观察到RNA对抗性杂草的除草效果后,孟山都开始花重金开发RNA技术,想要在RNA制剂领域占有一席之地。它购买了一个名为Beeologics的公司,该公司发现了一种将RNA掺入糖水喂食蜜蜂从而杀死感染蜂巢的寄生虫的方法。此外,这个研究蜜蜂的公司还发明了一种更便宜的RNA制备方法。

孟山都还着手解决RNA进入植物细胞的效率难题,斥资3千万美元取得由生物技术公司Alnylam拥有的RNA干扰技术诀窍和专利使用权,并与加拿大不列颠哥伦比亚省本拿比市研究RNA输送的专家Tekmira公司达成了类似协议。此外,孟山都还为一个15人的公司提供资金支持,这个名为Preceres 的公司类似于“臭鼬工厂”,它建在麻省理工大学(MIT)校园内,由机器人忙着不停搅拌RNA,将它与特别定制的纳米粒子混合在一起。

Preceres 公司最初由研发药物输送的专家启动成立,包括MIT的教授安德森(Daniel Anderson)和兰格(Robert Langer),他们花了十几年时间学习如何将RNA药物送入人类细胞中,这是一个非常令人头疼的难题,几乎让人打消开发这类药物的念头。安德森告诉我说,在作物项目中也面临着实质性的难题。“如果你对一个人进行静脉注射,这可能还简单些,但如果你想要将效果扩散到整个植株,这将是一系列全新的挑战。”他说,“至少我们不必担心医用药物会受环境风向影响。”

Preceres公司的基本任务是如何将像RNA这样的带电荷大分子顺利通过植物的蜡质表皮送到细胞内。为完成这一任何,公司的研究人员尝试着将RNA包裹在被称为脂质体的人工合成纳米微粒中——这是一种主要由油脂构成的微滴,带有特别设计的化学分子尾巴结构。主要的想法是,这些滑溜溜的脂质体能够裹着RNA“溜”进植物细胞内,随后包裹着的油脂外衣在细胞质中溶解,释放出RNA。在Preceres公司装配好的脂质体制剂被送往圣路易斯市,最后在孟山都的温室中完成测试。

威甘德(Roger Wiegand)是Preceres公司的CEO,他说公司正努力对付一些不容易吸收RNA的害虫,比如马铃薯甲虫:“就是会有一些虫子对我们的双链RNA嗤之以鼻”,他说,其中包括一种为害巴西大豆植株的毛虫。孟山都已经将毛虫唾液样本送到Preceres公司所在的坎布里奇市,用于测试制剂在毛虫唾液中的耐受性。

如果能够解决RNA输送的问题,威甘德认为RNA喷雾制剂将是“一笔大买卖”,是“与当年的转基因作物一样的重大突破”。不过,迄今为至,只有寥寥数篇科学论文提到了RNA喷雾这一概念。因此很难想象公司所宣称的前景。许多大公司甚至闭口不谈:拜耳拒绝对其研究计划作出评价,先正达也是如此。而后者在2012年斥资5.23亿美元收购了一家名为Devgen的欧洲生物技术公司并着手RNA杀虫剂的研究。

我所知道的一个计划是由以色列企业家帕尔蒂(Nitzan Paldi)领导的,他是Beeologics公司联合创始人之一。帕尔蒂目前发起了一项名为Forrest Innovations的计划,投资解决柑橘黑斑病,这种果树枯萎病害正在摧毁佛罗里达州的整个柑橘产业,并巴西也有发现。这种病害是由细菌引起,并由一种名为亚洲柑橘木虱的入侵害虫传播,它让柑橘变硬、褪色,让果汁闻起来一股燃油味儿。2014年,佛罗里达州22%的柑橘果实受到感染,不等成熟就从树上脱落下来。

帕尔蒂不愿透露太过具体的RNA应用策略,但他说,他希望阻断被细菌感染的柑橘树中那些会引起不良反应的基因。正是柑橘树对细菌感染的自发免疫反应导致了那些枯萎症状。如果RNA制剂能够成功缓解这些症状,帕尔蒂相信RNA干扰技术会得到法规监管机构的批准。并且,只要稍体会一下柑橘种植者的绝望、整个佛罗里达没有柑橘汁的景象,公众也应该能够宽容以待。他说,“我们现在可以算是快马加鞭地在挽救大局”。

致死匹配

在孟山都,开发抗马铃薯甲虫RNA喷雾的努力已经超越了杂草控制的想法。据孟山都领导该抗虫计划的遗传学家威廉姆斯(Jeremy Williams)称,它有可能会在2020年上市。公司已经定位了一个基因,并开始致力于喷雾制剂的防雨性能,使得它能紧紧依附在植物叶片上,至少一周之内不会被雨水冲刷掉。

马铃薯甲虫之所以成为RNA喷雾制剂靶标的原因之一,就是因为它以对许多常规杀虫剂都具有抗性而闻名。自1952年以来,从DDT开始,它已经对超过60种杀虫剂产生了抗性。不过,威廉姆斯相信,RNA干扰可不是那么容易被征服的攻击手段,他说,就算虫子真能进化到对RNA分子产生抗性,遗传学家们也可以简单地给予新的打击:只需“轻轻滑动”一下,将靶标序列错移几位,或是一次性定位几个靶标基因。

“人类自会吃那天起就已经开始从外界摄取RNA了。”

孟山都对柑橘种植者所面临的难题产生了浓厚的兴趣,并开始与美国农业部研究实验室中留着刺猬头发型的昆虫学家亨特(Wayne Hunter)合作。该实验室位于佛罗里达州大西洋沿岸的皮尔斯堡,在这里,葡萄柚和柑橘树正遭受柑橘黑斑病的侵害。有了孟山都的帮助,亨特开始尝试用RNA杀死木虱。他带领我参观了一块种植着100棵柑橘树的试验地,解释说,他已经用RNA浸泡过这些果树的根,或是直接将RNA注射到树干里。令亨特最感兴趣的结果是,看起来这些柑橘树真的吸收了双链RNA并把它们保持在体内。他向每棵树都施用了相对大量的RNA,约200毫克,几个月后在树冠部位还能检测到痕量的RNA分子。

在亨特的实验室里,研究人员将果树切片浸在混有双链RNA的溶液中喂养木虱。亨特正在使用与靶标害虫体内关键基因特异性匹配的序列对其进行测试。其中一个靶标是编码精氨酸激酶的基因,RNA干扰可以影响它为生物体提供能量的功能。

在挑选靶标序列前,科学家们会通过在线的开放DNA数据库来排除那些可能与有益昆虫(比如蜜蜂)基因发生匹配的序列。RNA干扰机制发挥作用要求大约20个保守碱基序列完全匹配。实验室中产生的双链RNA分子通常为200个碱基左右,在“对非靶标生物影响”的研究中用于喂食其他一些物种,包括蜜蜂、蚜虫、粉虱等。孟山都研究发现,设计合成的RNA序列(称为“触发物”)通常只能影响亲缘关系最近的物种,比如同一属的昆虫。“序列差异是可遗传的”,亨特说:“虫子的基因并不完全相同,与触发物序列不匹配的虫子就不会被杀死(其后代也不会被杀死)。”

与RNA制剂不同的是,传统杀虫剂在杀死害虫的同时也会连有益昆虫也一并杀死。为治理柑橘黑斑病,佛罗里达的种植者们已经以高达每两周一次的频率喷施了传统杀虫剂。其中一种杀虫剂名为吡虫啉,因其可能与蜜蜂种群减少有关而在欧洲被限制使用。亨特所在的亚热带昆虫研究所主任豪尔(David Hall)说:“我们必须想办法摆脱这些可怕的农药。”

目前看来,RNA处理制剂应用的最好情况也只是一种补充,而并非柑橘林的治理良方。RNA不会像化学品的神经毒素那样立即将害虫杀死。在亨特的实验室里,虫子从喂食第四天才开始死亡,而另一些则能活到两周。他解释说:“RNA是一种生物农药——它需要更长的时间发挥作用。”或许正是因为这个原因,由孟山都公司资助的100棵柑橘树的田间试验得到了模棱两可的结果:柑橘树上还是布满了木虱,但也有可能是从别处飞来的。亨特计划着在更大的封闭温室中再试一次,他要模拟种植者的实际情况,使用“大规模”的喷施装置给每一棵树都喷上RNA。

同时,种植者们也在努力尝试每一种方法:一些人将感染后的果树磨碎;还有一种转基因果树,感谢一个来自于菠菜的基因,这些果树能够抗枯萎病。不过,即使消费者接受转基因的柑橘汁,这种果树也来不及大面积种植以迅速取代佛罗里达柑橘林中数以百万计的感染果树。亨特的RNA分子或许也无法来得更早。“我们还有十年的路要走”,他说,“这是一个技术上的难题。但是环顾四周,我们承受着巨大压力,必须尽快找出解决的办法。”

大疑问

孟山都公共关系部门的员工告诉我,他们希望在RNA喷雾制剂方面的公众交流能够比之前在转基因作物方面做得更好一些。(每一个到公司参观的人都可以领到一个题为《关于孟山都的12大讹传》的宣传小册子,第一条就是关于孟山都在自家餐厅里禁用转基因食物的谣言)。目前为止,喷雾制剂还只是在研发产品线中,并没有引起转基因反对者的太多关注。不过,使用RNA干扰技术的转基因作物已经受到攻击。2012年,澳大利亚安全食物基金会宣称,由澳大利亚政府开发的尚处于试验阶段的转基因小麦可致人死亡。他们的理由是,被设计用于改变植物淀粉含量的RNA触发物可能与人类肝脏内某种酶的基因序列匹配,因此也会对扰乱人类基因的功能。不过这项指控完全是空穴来风,主要原因是RNA无法通过人类的唾液或胃酸的重重保护进入体内。Preceres公司的CEO威甘德说,即便如此,“任何一个怀疑论者都可能会想到的一个疑问是:‘如果它能够杀死虫子,那我吃了会怎么样?’”

孟山都已经为不可避免的安全性辩论大厦打好了地基,孟山都的员工分别去杂货店和农场,收集那些看起来被植物病毒感染的蔬果。经过分析他们发现了成千上万的病毒RNA,其中很多都与人类基因高度相似,而迄今为止尚未发现有人因误食农产品中的RNA而致病。鉴于公司最终得出的“长期安全食用历史”,认为RNA触发物与人类基因之间序列的相似性并不具有“生物学相关性”。

RNA或许是天然存在的。但是向环境中引入大量靶标RNA分子却是另外一回事。

去年,美国环境保护署(EPA)向其专家顾问组征求意见,以决定如何对RNA类杀虫剂进行监管,包括喷雾制剂以及由转基因作物表达的RNA。在向环保署提交的一封长达81页的信中,孟山都极力说服环保署无需对RNA类杀虫剂进行特殊监管。信中写道,由于不具有相关性,RNA产品实际上应当被豁免安全性测试,包括那些设计用于评估它们是否对啮齿类动物具有毒性、是否致敏,以及这些分子在环境中去向如何等更深层次的研究。孟山都声称只有蛋白质有可能致敏。公司的研究结果表明,当把RNA溶液倒入土壤中,RNA会很快被降解,48小时后即无法检出。

公司实验室里的研究可能永远也无法满足公众的质疑。美国国家蜜蜂咨询委员会告诉EPA说,现阶段使用RNA干扰技术可能会将生态系统置于“典型的风险”中,可能会让当年DDT的历史重演,以欢喜开场、以悔恨收尾。他们说:“未来某天我们会对这一技术有足够的科学认识,能够在开放条件下可持续、可预见地使用这一技术,但还有几十年的路要走。”养蜂人也担心授粉昆虫会受到非预期效应的伤害。他们提出的观点是,目前许多昆虫的基因组尚不清楚,因此科学家们也无法够预测RNA杀虫剂中的靶标序列是否与这些昆虫的基因匹配。

EPA的顾问们在去年递交给EPA的报告中认为,很难找到证据表明人类食用RNA会存在风险。但是RNA会不会对生态环境产生某种风险呢?他们发现这个问题更难回答。孟山都将RNA描述为一种安全的物质,并且极易降解;不过别忘了,其产品目的还是杀死害虫和杂草,而且公司还在致力于开发列持久的制剂。持续多久?在亨特的柑橘树上,这些分子能够持续长达数月。此外,孟山都自己的研究也发现,双链RNA能够以令人惊奇的方式跨物种转移。

越来越多的证据表明,RNA干扰机制背后是复杂的生物学在起作用,因此,EPA的顾问们认为,在农业中以“预期规模”使用RNA“需要继续探索其预期或非预期的生态效应”。RNA或许是天然存在的。但是但是向环境中引入大量靶标RNA分子却是另外一回事。顾问们最后总结道:“认知的差距使得我们难以预期”以后究竟会带来什么问题。

帕尔蒂告诉我说,其实RNA喷雾制剂的最大障碍并非来自于监管机构,真正的问题可概括为一个词:孟山都。“对世界上半数人来说,这个名字代表着‘邪恶’”他说:“孟山都正在引入一个新的技术,就是不行。但是,孟山都确实是实现这一技术的最好途径。对于科学素养而言,这还是理想的分子。”

原文链接:http://www.technologyreview.com/featuredstory/540136/the-next-great-gmo-debate/

来源:基因农业网

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