Hiroshi Ezura: Wyhodowaliśmy pomidora, który pomaga w obniżeniu ciśnienia i poprawia jakość snu

MARCIN ROTKIEWICZ: – Czy ulepszony genetycznie pomidor, opracowany przez pański zespół, można nazwać lekarstwem?
HIROSHI EZURA: – Raczej traktowałbym go jako formę żywności funkcjonalnej, czyli promującej zdrowie, a nie środek medyczny. W Japonii borykamy się ze znacznym wzrostem chorób związanych ze stylem życia, takich jak otyłość, cukrzyca czy nadciśnienie. Na to ostatnie cierpi niemal połowa naszej populacji, ale opiekę medyczną otrzymuje 30 proc. Dlatego uznałem, że powinniśmy do tego problemu podejść alternatywnymi metodami, czyli m.in. przez codzienną dietę.

Warzywo, o które pana pytam, jest od pięciu lat sprzedawane w japońskich sklepach pod nieco skomplikowaną nazwą „Sicilian Rouge High GABA”.
„Sicilian Rouge” to po prostu odmiana pochodząca z Włoch. „High GABA” odnosi się do kluczowej cechy naszego pomidora, który zawiera cztero–pięciokrotnie więcej kwasu gamma-aminomasłowego (GABA). Pełni on m.in. funkcję neuroprzekaźnika w układzie nerwowym – obniżającego ciśnienie krwi, redukującego stres i wspomagającego sen.

Dlaczego wybrał pan akurat ten związek chemiczny?
Z kilku powodów. Liczne badania dowiodły, że GABA wykazuje bardzo konkretne, prozdrowotne działania w ludzkim organizmie – skutecznie pomaga w obniżeniu ciśnienia krwi oraz przyczynia się do zauważalnej poprawy jakości snu. Po drugie, pomidory naturalnie zawierają najwięcej kwasu gamma-aminomasłowego wśród warzyw, jednak wciąż są to ilości niewystarczające do uzyskania efektów prozdrowotnych, np. obniżania ciśnienia krwi.

Po trzecie, GABA jest w Japonii popularną i dobrze znaną substancją. Zanim uruchomiliśmy projekt naszego pomidora, skomercjalizowano ponad 200 różnych produktów spożywczych, które były celowo wzbogacane o ten właśnie składnik. Żeby wprowadzić je na rynek, firmy musiały potwierdzić jego bezpieczeństwo i skuteczność. A japońscy konsumenci zdążyli dobrze go poznać. W praktyce oznaczało to, że nie musieliśmy tłumaczyć opinii publicznej, czym jest GABA, co znacznie ułatwiło akceptację naszego pomidora. W Europie czy Ameryce, gdzie miałem wystąpienia na ten temat, musiałem zaś zaczynać od podstaw.

Ten pomidor został jednak genetycznie zmieniony, by produkować więcej GABA. A takiej żywności nadal boi się spora grupa konsumentów, mimo że naukowcy zgadzają się od dekad, iż samo używanie narzędzi inżynierii genetycznej do ulepszania roślin nie zagraża zdrowiu.
Te obawy dotyczą przede wszystkim żywności klasyfikowanej prawnie jako GMO. Chodzi m.in. o rośliny ulepszone za pomocą transgenezy, czyli metody umożliwiającej kopiowanie genów z jednych organizmów do drugich, i to nawet bardzo odległych ewolucyjnie. Przykładem są odmiany kukurydzy Bt, która sama może się bronić przed szkodnikami dzięki genom pochodzącym od pewnej powszechnie występującej w środowisku bakterii. Pomidor High GABA nie jest jednak GMO, przynajmniej według japońskiego prawa. Uzyskaliśmy go, zmieniając wyłącznie DNA tej konkretnej rośliny, bez dodawania genów skopiowanych z innych organizmów.

Jakiej metody użyliście?
CRISPR/Cas9, czyli narzędzia umożliwiającego bardzo precyzyjne edytowanie DNA. W 2020 r. przyznano za jego odkrycie Nagrodę Nobla.

W Unii Europejskiej pański pomidor podpadałby jednak pod prawną definicję GMO, co uniemożliwiłoby uprawę i sprzedaż. To restrykcyjne prawo ma jednak zostać zmienione, by ułatwić wykorzystywanie takich technik jak CRISPR/Cas9.
W 2019 r. japoński rząd ustanowił ramy prawne, które dzielą produkty zmodyfikowane genetycznie na trzy grupy, a z każdą z nich wiążą się odmienne obostrzenia. Kluczowe znaczenie ma brak „obcych” genów. Dlatego nasz pomidor jest traktowany jak zwykłe warzywo i nie wymaga specjalnego znakowania.

Mimo to pańska firma (start-up założony na Uniwersytecie Tsukuba), która skomercjalizowała pomidor High GABA, postanowiła i tak dodać specjalną informację dla konsumentów.
Byliśmy świadomi, że jest to pierwsza na świecie dostępna w sklepach roślina wyhodowana przy użyciu metody CRISPR/Cas9. Dlatego podjęliśmy decyzję o dobrowolnym oznaczaniu pierwszych partii wprowadzonych do sprzedaży. Na etykiecie umieściliśmy informację, że zostały wyhodowane przy użyciu technologii edycji genów, pomyślnie przeszły proces oceny bezpieczeństwa i zostały oficjalnie zgłoszone japońskiemu rządowi do zatwierdzenia. Zależało nam na pełnej transparentności i budowaniu zaufania.

Czy podjął pan jeszcze inne działania, by pokazać ludziom, że ta technologia jest bezpieczna?
Przez pięć lat niemal co tydzień organizowałem warsztaty i seminaria – łącznie odbywało się 40–50 takich spotkań rocznie. Wyjaśniałem, że hodowla roślin od zawsze opiera się na modyfikacjach genetycznych przeprowadzanych różnymi metodami – przede wszystkim na wywoływaniu mutacji. Przedstawiałem edycję genów CRISPR/Cas9 jako podobne, ale znacznie precyzyjniejsze narzędzie. Ta wiedza demitologizuje biotechnologię i ułatwia jej akceptację.

Uznałem jednak, że najlepszym sposobem na przekonanie konsumentów będzie danie im możliwości zdobycia wiedzy w praktyce. Przed pełną komercjalizacją naszego pomidora ogłosiliśmy akcję skierowaną do ogrodników hobbystów. Otrzymaliśmy prawie 5 tys. zgłoszeń i w 2021 r. przekazaliśmy sadzonki ponad 4 tys. osób z całej Japonii. Założyliśmy też w portalach społecznościowych specjalne grupy, do których dołączyło prawie 2 tys. ludzi. Nasi specjaliści doradzali, jak dbać o pomidory, a uczestnicy dzielili się swoimi, czasem trudnymi doświadczeniami z uprawą.

Dzięki temu na własne oczy przekonali się, że to zwykła roślina, podatna na szkodniki i choroby, a nie jakaś „żywność Frankensteina”. Co więcej, niektórzy ludzie mierzyli sobie ciśnienie krwi po zjedzeniu własnych plonów i z radością raportowali jego obniżenie. Późniejsza ankieta wykazała, że aż 90 proc. uczestników tej akcji nie przejmuje się technologią wykorzystaną do uzyskania danej rośliny, o ile służy ona ich zdrowiu.

Czy w Japonii jest wielu przeciwników stosowania inżynierii genetycznej w rolnictwie? Miał pan okazję z nimi dyskutować?
Mamy grupy o podobnie negatywnym nastawieniu, jak te w Europie, choć są mniej głośne. Wydaje mi się bowiem, że Japończycy to naród dość pragmatyczny. Jeśli rzetelnie się im wytłumaczy, na czym od zawsze polegała hodowla roślin i czym w istocie jest edycja genów, łatwo akceptują taki nowy produkt.

Jakie jest obecnie zainteresowanie pańskim pomidorem?
Systematycznie rośnie. Początkowo sprzedawaliśmy go tylko online, ale z czasem zainteresowali się nim duzi sprzedawcy detaliczni – głównie dzięki uzyskaniu pozwolenia na informowanie o jego właściwościach, takich jak pomoc w obniżaniu ciśnienia krwi i poprawie jakości snu. Obecnie pomidory High GABA są dostępne w kilkuset placówkach handlowych w całym kraju. Ponadto trafiły do menu wybranych restauracji, głównie w rejonie Tokio, w tym do lokali serwujących kuchnię włoską.

Czy pojawią się również w innych krajach?
Na razie skupiamy się na rynku japońskim, ale myślimy też o eksporcie. Jeśli chodzi np. o UE, to musimy poczekać na zmianę prawa.

Powiedział pan, że to pierwsza na świecie roślina o działaniu prozdrowotnym uzyskana dzięki metodzie CRISPR/Cas9. Nie jest to jednak pierwszy produkt żywnościowy otrzymany metodami inżynierii genetycznej, który ma poprawić zdrowie ludzi. W latach 90. XX w. naukowcy opracowali tzw. złoty ryż, który przeciwdziała negatywnym skutkom niedoboru witaminy A. To roślina, do której skopiowano pojedyncze geny kukurydzy oraz bakterii. Ze względu na głośne akcje przeciwników GMO dopiero kilka lat temu wprowadzono ją do sprzedaży w niektórych krajach Azji. Czy to nie jest gorzka lekcja o tym, jak ideologiczne zacietrzewienie może zastopować pożyteczną technologię?
Rzeczywiście, złoty ryż mógł znacznie wcześniej pomóc w niektórych krajach rozwijających się, szczególnie dzieciom. Przyznam, że nie do końca rozumiem, dlaczego spotkał się z takim oporem, zwłaszcza ze strony aktywistów z bogatych krajów, gdzie nie ma problemu z dostępnością witaminy A. Jako naukowiec skupiam się na twardych danych badawczych, a te jednoznacznie potwierdzają, że odrzucanie tego produktu nie miało racjonalnego uzasadnienia.

Wróćmy do pańskich badań. Pracuje pan również nad modyfikacjami melonów.
Nie zamierzamy zwiększać w nich poziomu GABA. Melon naturalnie posiada wystarczająco dużo tej substancji, więc zjedzenie jednego lub dwóch kawałków w zupełności wystarcza, by wspomóc obniżenie ciśnienia krwi. Dlatego skupiliśmy się na wykorzystaniu metody edycji genomów do wydłużenia okresu przydatności do spożycia. W Japonii uprawiamy unikalną odmianę melona, która bardzo różni się od europejskich czy amerykańskich.

Jego największym mankamentem jest krótka, niespełna tygodniowa naturalna trwałość – tyle może wytrzymać na sklepowej półce. A nasi rolnicy chcieliby te owoce eksportować. Postanowiliśmy im pomóc, choć zastosowanie metody CRISPR/Cas9 w tym przypadku jest procesem bardzo trudnym. Dlatego trochę zmodyfikowaliśmy tę technologię.

Z jakim wynikiem?
Udało nam się przedłużyć trwałość melona do miesiąca. Pozwala to na transportowanie owoców tańszą drogą morską zamiast lotniczej. Mamy nadzieję, że w przyszłym roku wystartujemy z uprawami testowymi i jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, to komercjalizacja nastąpi w 2028 r.

Stosowanie inżynierii genetycznej w hodowli roślin wydaje się szczególnie istotne w kontekście zmian klimatu. Chodzi o to, by np. zboża lepiej radziły sobie z niedoborami wody. Czy pańskie laboratorium prowadzi takie badania?
Adaptacje do zmieniającego się środowiska traktujemy jako jeden z priorytetów, dlatego koncentrujemy się na poprawie tolerancji na upały. Moje laboratorium nie jest duże, więc nie mogę prowadzić zbyt wielu prac badawczych równocześnie, ale nadzoruję finansowanie projektów w innych japońskich placówkach naukowych, które zajmują się różnymi modyfikacjami, m.in. usprawnianiem procesów fotosyntezy czy zmniejszeniem zużycia nawozów sztucznych, co ma kluczowe znaczenie dla środowiska. Badamy możliwości poprawy procesu wiązania azotu dzięki symbiozie roślin z mikroorganizmami żyjącymi w glebie. Określone drobnoustroje otaczające korzenie mogą skutecznie wspierać ten proces.

A co pan sądzi o tak ambitnych projektach, jak umożliwienie roślinom pobierania azotu bezpośrednio z atmosfery, co mogłoby wyeliminować konieczność nawożenia gleby tym pierwiastkiem?
To wyjątkowo trudne zadanie. Dlatego znacznie bardziej obiecujące i realistyczne jest wspomniane wykorzystanie powiązań symbiotycznych między roślinami a mikroorganizmami. Zrozumienie specyficznych mechanizmów tych interakcji to pierwszy, kluczowy krok do kontrolowania tego procesu. Wykorzystując tę wiedzę, moglibyśmy w przyszłości uzyskać np. odmiany ryżu, które przy wsparciu odpowiednich bakterii znacznie efektywniej wchłaniałyby azot. To zaś przyniosłoby redukcję zużycia syntetycznych nawozów azotowych o 40, a może nawet 60 proc. Uważam, że jest to cel możliwy do osiągnięcia w ciągu najbliższych 5–10 lat.

Wiązanie azotu to ogromnie ważna cecha, ale zwykli konsumenci raczej się nad nią nie zastanawiają. Ich – jak pan zauważył – szczególnie interesuje własne zdrowie.
Jeśli spojrzymy na przyszłość systemów żywnościowych, musimy zająć się nie tylko zwiększaniem plonów, co już się dzieje, lecz przede wszystkim priorytetowym traktowaniem jakości żywności. W obliczu chorób cywilizacyjnych oraz ze względu na ograniczony dostęp do opieki medycznej w wielu regionach świata żywność funkcjonalna stanie się kluczowa. Dlatego zwiększenie zawartości GABA w pomidorze to tylko pierwszy krok.