Накормит ли мир технология редактирования геномов?

Крестьяне в поисках продуктов питания с желаемыми признаками, такими как более высокая урожайность, устойчивость к болезням или улучшенные вкусовые качества, занимались селекцией на протяжении всех последних тысячелетий. Yuriko Nakao/Bloomberg via Getty Images

На фоне растущего беспокойства на предмет о том, сможет ли мир, пострадавший от изменения климата, производить достаточно продовольствия, с тем чтобы накормить всю планету, ученые ищут способы и методы решения проблемы обеспечения продовольственной безопасности. В связи с этим технология «направленного редактирования геномов» многими экспертами во многих странах, включая и Швейцарию, названа настоящим прорывом и едва ли не панацеей. Однако на пути этой технологии стоит устаревшая система регистрации патентных прав.

Русскоязычная версия и научная редакция: Игорь Петров. 

Над созданием сорта капусты, устойчивого к болезням, приспособленного к жаркому и сухому климату и требующего себе меньше азота для роста, ученые швейцарской компании Syngenta Group работали более 10 лет. Такая капуста, плоды которой не превышают размерами баскетбольный мяч, растет, кроме того, близко к поверхности земли, что заметно облегчает фермерам задачу сбора урожая.

Осенью прошлого года на ежегодной выставке, посвященной последним инновациям в области семеноводства, такая «защищенная от непогоды» капуста была представлена общественности вместе с другими новыми дизайнерскими овощами, включая «устойчивую к ржавчине» стручковую фасоль, горошек, пригодный для использования в качестве закуски, и  салат, выведенный специально для того, чтобы оставаться хрустящим и свежим, даже будучи зажатым между горячим бургером и булочкой для сэндвича.

Такие компании, занимающиеся сельскохозяйственными технологиями, как Syngenta, которая сейчас, кстати, принадлежит китайской государственной компании ChemChina, больше не считают нужным тратить годы на выведение новых сортов овощей с помощью традиционных методов селекции, предполагающих скрещивание в течение нескольких поколений целого ряда растений с целью отбора экземпляров с нужными свойствами.

Они хотят использовать такие технологии, как, например, CRISPR-Cas9, инструмент направленного редактирования геномов, который позволяет изменять ДНК овощей и других культур, добавляя полезные признаки и удаляя нежелательные. Этот инструмент способен, как предполагается, на 75% сократить время, необходимое для выведения новых сортов овощей.

«Метод редактирования геномов обладает огромным потенциалом в плане создания семенного фонда будущего», — говорит Чарли Бакстер (Charlie Baxter), глава отдела разработки семенных фондов компании Syngenta, в интервью порталу SWI swissinfo.ch. «Мы должны признать: если мы хотим накормить планету, причем экологически устойчивым способом, нам придется неизбежно использовать новые технологии».

Готовясь к первичному размещению акций (IPO) на Шанхайской фондовой бирже, компания пока предпочитает особо о своих планах не распространяться. Тем не менее представитель компании сообщил порталу SWI, что концерн сейчас активно инвестирует именно в технологии редактирования геномов во многих странах, включая США и Китай. Цель состоит в том, чтобы изменить в традиционных овощах такие параметры, как содержание питательных веществ, увеличить их урожайность и повысить устойчивость к вредителям и болезням.

Чем дальше, тем большим числом патентов на соответствующие разработки обладают Syngenta и многие другие крупные компании. Эти патенты защищают их разработки и дают им право запретить кому-либо другому воспроизводить, использовать, продавать или распространять их изобретения. Логично? Да, но у многих экспертов в сфере селекции и защитников прав фермеров такое развитие событий вызывает тревогу. Они опасаются, что монополия крупных игроков исказит ситуацию на мировом рынке семян, что она оттеснит мелких игроков и задушит инновации.

Регулирование рисков и патенты

Внедрение и распространение таких инструментов, как CRISPR-Cas9, уже стало причиной напряженности во многих странах Западной Европы. Регулирующие органы сейчас думают над тем, как следует регулировать такого рода изобретения, если вообще это стоит делать. В центре дебатов находятся вопросы безопасности и экологических рисков, а также вопрос о том, необходимо ли классифицировать растения, выведенные с помощью технологий геномного редактирования, в качестве «генетически модифицированных организмов» (ГМО), выращивание которых запрещено или сильно ограничено в сельском хозяйстве Европейского Союза и Швейцарии уже почти два десятилетия, или же это, как говорится, «другое»?

До сих пор Швейцария следовала в своей политике за нормами ЕС, классифицируя семена и растения, подвергшиеся геномному редактированию, как ГМО. Но время идет, взгляды меняются. Недавно исследование Европейской Комиссии, опубликованное в апреле 2021 года, предложило решительно модифицировать соответствующее законодательство, с тем чтобы отразить в нем и учесть новейшие достижения в области геномных технологий. В декабре 2021 года одна из палат швейцарского парламента проголосовала за исключение методов редактирования геномов из закона, регулирующего использование ГМО.

Если данная технология будет развиваться и если все большее число правительств мира будет допускать у себя методы редактирования геномов, то уже примерно через 20 лет до 50% всех новых сортов семян на мировом рынке будут иметь хотя бы один геномный признак, подвергнутый редактированию. Таковы прогнозы Майкла Кока (Michael Kock), юриста и патентного поверенного, который почти десять лет возглавлял отдел интеллектуальной собственности в компании Syngenta. Все семена с такими новыми модифицированными признаками будут защищены по крайней мере одним патентом. Технология редактирования геномов уже привела к экспоненциальному росту количества зарегистрированных патентов, даже несмотря на то, что на рынок пока было выпущено только два новых пищевых продукта с геномным редактированием — соевое масло и помидоры.

По оценкам М. Кока, около половины всех международных патентов в этой области, зарегистрированных в 2021 году, связаны именно с техникой редактирования геномов. Согласно данным IPStudies-Centredoc, швейцарской компании, занимающейся анализом патентов, в 2012 году существовало 21 семейство патентов (так называются все патентные заявки в разных странах на схожие изобретения), связанных с использованием технологии CRISPR. К 2021 году их число достигло уже 2 000. Внутри каждого такого семейства патентов могут содержаться десятки патентов в самых разных странах. Большинство из них относится к патентам, зарегистрированным в Китае и США, но около 700 патентов относятся к третьим странам.

Семена и защита интеллектуальной собственности

Все эти изменения способны привести к качественным последствиям для будущего нашего питания, ведь это означает, что любой новый геномный признак, например засухоустойчивость или размер листьев, может быть запатентован при условии, что данное генетическое изменение не существует в природе. Поскольку редактирование геномов позволяет вносить куда более точные изменения в геномы растений, природа тут отстает и работает более «небрежно», количество запатентованных новых геномных признаков будет стремительно расти.

Причем защищены патентами могут быть не только отдельные признаки, но еще и новые методы селекции, генетические последовательности и, в некоторых случаях, даже отдельные продукты питания, такие как пиво, приготовленное из ячменя, подвергшегося геномному редактированию. Такая защита по идее должна стимулировать научные исследования в области выведения новых видов семян, предоставляя изобретателям возможность окупить свои немаленькие инвестиции.

С появлением ГМО и биотехнологий в сельском хозяйстве патенты выдаются все чаще и чаще. Патентное законодательство в разных странах порой весьма различается, однако большинство стран допускают ту или иную форму патентной защиты, в частности сортов растений. Исключены из патентной защиты семена или растения как таковые, а также любой природный объект, растение и животное, равно как и биологические процессы. Однако патент может быть выдан на отдельные признаки, геномные последовательности или методы, особенно если данная генетическая мутация не существует в природе. Патенты выдаются, если заявитель может продемонстрировать новизну, изобретательский уровень и промышленное применение.

Сорт растений, который представляет собой точно определенную группу растений одного вида, не может быть запатентован, но он может быть защищен Сертификатом о защите сорта растений (plant variety protection PVP) на основе конвенций расположенного в Женеве Международного союза по защите новых сортов растений (Union Internationale pour la protection des obtentions végétales, УПОВ / UPOV). Сертификат выдается, если сорт отличается от остальных сортов, если он «однороден, стабилен и нов». Существуют исключения для селекционеров, которые имеют право для выведения нового сорта использовать семена и без согласия держателя сертификата PVP. Фермеры также могут повторно использовать такие семена в некоторых случаях, но они не могут продавать или обменивать их без согласия владельца сертификата.

Для выведения новых сортов растений, таких как эта фиолетовая, упругая и менее горькая, брюссельская капуста компания Syngenta использовала еще традиционные методы селекции. Что они выведут в будущем, используя такие инструменты редактирования геномов, как CRISPR? Yuriko Nakao/Bloomberg via Getty Images

В ближайшем будущем ожидается не только увеличение количества патентов. Селекция растений — это постоянный процесс скрещивания одного вида семени его с другим, с тем чтобы одна и та же зародышевая плазма передавалась следующему поколению. Поскольку редактирование геномов резко ускоряет темп инноваций, патенты будут наслаиваться друг на друга и все чаще перекрываться и пересекаться друг с другом. В своей статье, опубликованной в конце прошлого 2021 года, М. Кок, который сейчас работает в качестве независимого консультанта, предупредил, что такое «суммирование патентов может оказать на инновации «охлаждающий эффект».

«Если на один вид семян будет распространяться от 8 до 10 патентов, то тогда селекционерам или фермерам будет очень трудно вести переговоры о выплате причитающихся роялти со всеми владельцами патентов», — указал М. Кок в интервью порталу SWI Swissinfo. Селекционерам для продвижения какого-то нового сорта на рынок придется получать сразу несколько лицензий, что становится сложным и дорогим делом, поскольку селекционеры обычно платят владельцу патента еще и процент от продаж. Некоторые селекционеры вообще не захотят повторно использовать семена, даже выведенные традиционными методами, опасаясь, что они могут невольно не учесть чей-то патент.

Все эти опасения нашли свое отражение в недавнем исследовании Европейской Комиссии, которая предупредила, что патенты и лицензирование, связанные с новыми методами редактирования геномов, могут для небольших компаний стать «барьером на пути выхода на рынок», в целом ограничивая доступ к новым технологиям и к генетическому материалу для дальнейшей селекции. «Нам необходимо найти способ сделать инновации доступными, не уничтожая при этом стимулов к разработке инноваций следующего поколения», — говорит М. Кок. Он утверждает, что нам необходимо фундаментально пересмотреть систему всю систему защиты интеллектуальной собственности.

Рынок открыт для конкурентов?

Крестьяне в поисках продуктов питания с желаемыми признаками, такими как более высокая урожайность, устойчивость к болезням или улучшенные вкусовые качества, занимались селекцией на протяжении всех последних тысячелетий. Сегодня отдельные садоводы и фермеры все еще участвуют в этом процессе, но доминируют на рынке в наше время крупные компании. Структура под названием Euroseeds, базирующаяся в Брюсселе отраслевая ассоциация европейского семенного сектора, утверждает, что в нее входят более 36 национальных ассоциаций-членов из стран ЕС и государств за его пределами, представляющие несколько тысяч специализированных семенных предприятий.

На первом месте стоят транснациональные корпорации, такие как Syngenta, американская Corteva Inc. (бывшее сельскохозяйственное подразделение компании DowDuPont) и Bayer AG, которая в 2018 году купила компанию Monsanto. Все они входят в число десятку крупнейших семенных компаний мира, которые, благодаря слияниям и поглощениям, по разным оценкам, уже контролируют не менее 70% мирового рынка семян. Активисты, сражающиеся за права фермеров, и мелкие селекционеры все больше обеспокоены тем фактом, что массовое патентование всего и вся приведет к еще большей концентрации на рынке и к полному переходу рынка семян в руки этих крупных компаний.

«Проблема не столько в самой технологии, сколько в отношениях властей и системы индустриального сельского хозяйства», — говорит Саймон Дегело (Simon Degelo) из благотворительной организации Swissaid, выступающей в том числе в защиту прав мелких селекционеров и фермеров. «Фермерам должно быть позволено [свободно] выбирать семена, которые они хотят, и повторно использовать их, если они считают, что это лучше в интересах дела». Технология CRISPR-Cas9 была призвана изначально демократизировать инновации, поскольку менять геномы растений стало в наше время дешевле и проще. Но меры защиты интеллектуальной собственности могут закрыть другим доступ на рынок, сделав для фермеров и селекционеров повторное использование семян делом более дорогим и трудным.

Таково мнение Мариам Майет (Mariam Mayet), директора Африканского центра биоразнообразия (African Centre for Biodiversity) в Йоханнесбурге, ЮАР. Ее беспокойство разделяет и Моника Мессмер (Monika Messmer), старший научный сотрудник Научно-исследовательского института органического сельского хозяйства в Швейцарии (Forschungsinstitut für biologischen Landbau FiBL). «Когда новые культивары [группа культурных растений, которые в результате селекции обладают определённым набором характеристик, отличающих эту группу растений от других растений того же вида] выпускаются на рынок в Европе, то селекционеры по-прежнему могут извлекать прибыль на основе достижений их коллег, а патенты как угрожают такой системе».

«Мы не должны просто задаваться вопросом, безопасна ли эта технология, мы также должны спрашивать себя, какую пользу она приносит обществу», — подчеркивает М. Мессмер в интервью порталу SWI. Она считает, что компании должны быть обязаны делиться своим генетическим материалом и делать его доступным для использования другими лицами и компаниями. В ответ на наш запрос представитель Euroseeds указал, что данная структура «поощряет компании лицензировать запатентованные признаки для частного использования, но что и как лицензировать, это решает каждая компания сама».

Чарли Бакстер из компании Syngenta говорит, что его фирма «открыта для обмена технологиями с другими компаниями, создав платформу лицензирования для овощей, которая позволяет селекционным компаниям и академическим институтам использовать нашу технологию на их усмотрение. Семеноводческие компании успешны на рынке именно потому, что они знают, что делают, и потому, что они вкладывают в разработку новых видов своей продукции огромный опыт. Иначе люди  не покупали бы наши семена. Мы пытаемся реально сделать что-то хорошее для сельхозпроизводителей. И этот рынок открыт для любых конкурентов».