NIBIO har laget Norges første CRISPR-matplante

Forsker Tage Thorstensen og hans team ved NIBIO har, som de første i Norge, lykkes i å bruke CRISPR-teknologi til å slå ut mottagelighetsgener i markjordbær. Dette er gener som gjør plantene mer sårbare for sykdom, spesielt soppsykdom.

Genredigeringsverktøyet CRISPR har blitt kalt århundrets oppfinnelse, og tidligere denne måneden ble Emmanuelle Charpentier og Jennifer A. Doudna tildelt nobelprisen i kjemi for utviklingen av CRISPR.

CRISPR kan beskrives som en «gensaks» som kan fjerne, legge til eller bytte ut biter av DNA slik man ønsker i alle typer levende organismer fra planter til mennesker. Det er håp om at CRISPR kan bli et verktøy for å løse utfordringer knyttet til matsikkerhet, klima og bærekraft. Såkalt genterapi gjør det også mulig å reparere eller kompensere for genfeil i cellene til syke personer.

Gjennombrudd før sommeren

- Nobelprisen var veldig fortjent og veldig forventet. CRISPR har allerede fått enorm betydning innen forskning og utvikling, og kommer til å ha en enorm innvirkning for oss alle i nær fremtid, sier Thorstensen.

NIBIO-forskeren har jobbet med CRISPR både på salat og jordbær.

- Men mest på jordbær. I jordbær bruker vi CRISPR til å slå ut mottagelighetsgener - gener som gjør plantene mer sårbare for sykdom.

Han forklarer at de i lang tid har jobbet med å utvikle et eget CRISPR-verktøy for jordbær, og før sommerferien kom «eureka-øyeblikket»:

- CRISPR er jo en gensaks som gjør at du kan kutte i DNA. Dersom du kjenner arvestoffet til planten du vil modifisere, kan du lage helt nøyaktige kutt i arvestoffet og endre på genet som er skadelig for planten. I planter må man ha spesielle plantevektorer for å få CRISPR-molekylene inn i plantecellene. Vi måtte tilpasse disse til jordbær og så måtte vi få disse CRISPR-verktøyene inn i jordbærcellene. Dette var den største flaskehalsen fordi jordbær er en langt vanskeligere plante å jobbe med enn andre modellplanter som brukes i forskningen. Men rett før sommeren fikk vi bekreftet at vi hadde fått det til. Det var et stort øyeblikk fordi det betydde at vi kunne gjøre et nøyaktig kutt i genet vi ønsket, sier Thorstensen.

Han legger til at de har genredigert jordbærplanter på cellenivå tidligere, men dette er første gang at hele planten er genredigert og at endringen kunne arves til neste generasjon.

Flere svar om en måned

Ifølge NIBIO-forskeren er det nå stor spenning knyttet til om de genredigerte bærene vil være mer resistente mot gråskimmel - en soppsykdom som gjør stor skade på jordbær.

- Vi vet ikke ennå, men vi jobber med det.

For øyeblikket har forskerne 50-60 planter som vokser i godkjente vekstrom for GMO ved Senter for klimaregulert planteforskning (SKP) ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU). Disse plantene blir analysert, forskerne gjennomfører smitteforsøk og ser på plantenes egenskaper. Dette er en del av masteroppgaven til Oskar Schnedler Bjorå som utfører smitteforsøkene med gråskimmel. Svaret vil forhåpentligvis foreligge i løpet av 1-2 måneder.

- Disse plantene vil da være helt vanlige og umulig å skille fra andre jordbærplanter, bortsett fra at de har den mutasjonen vi ønsker. CRISPR-teknologien gjør det mulig å få til disse endringene raskt og presist. Alternativt måtte vi gjerne ha krysse jordbærsorter og avlet i mange år. Får vi frem egenskaper mot soppsykdom er det fantastisk, men vi er også svært fornøyde med at vi fikk det til teknologisk. Dette er kunnskap som vi kan bruke i større skala, på flere plantetyper og som kan komme norske bønder til gode, påpeker Thorstensen.

Han understreker at slike planter vil kunne redusere sprøytemiddelbruken betraktelig.

- Dette vil gjøre produksjonen mer bærekraftig og lønnsom. Og lykkes vi med jordbær – kan vi også gjøre det i potet, korn og andre planter, sier han.

Bygger opp kompetanse

Thorstensen forteller at CRISPR-teknologien også er brukt av andre forskere i NIBIO, og at forskningsinstituttet er i ferd med å bygge opp solid kompetanse. Flere andre prosjekter er i oppstart eller under planlegging.

Selv er han med i et prosjekt på hageplanter i samarbeid med Eliteplanter, et sameie av planteskoler:

- I dette prosjektet forsøker vi å gjøre hageplanter sterile, slik at de ikke sprer seg i norsk natur. Vi slår vi ut gener som gjør dem fertile ved hjelp av CRISPR-teknologi. Det er fem forskjellige planter vi skal jobbe med. Dette er planter som er svartlistet og som i følge Artsdatabanken er en fare for naturen. Ved å bruke CRISPR kan disse bli mindre skadelige for norsk natur, forteller han.

Legger press på myndigheter

Nå håper Thorstensen at Nobelprisen også vil være med på å legge press på myndigheter rundt om i verden.

- CRISPR kan for eksempel være et verktøy til å kurere sykdommer. Når det gjelder planter er det bare en ny metode for å lage mutasjoner. Siden 1930-40-tallet har det vært tillat å gjøre mutasjoner med bestråling og kjemikalier som lager mange og unøyaktige endringer i arvestoffet, også utenfor de genene man ønsker å endre. Hvorfor skal vi ikke kunne bruke den beste teknologien som er mye mer nøyaktig og som ikke lager mutasjoner der den ikke skal? Det er egentlig helt uforståelig.

- Vi kan gjøre endringer på de norske sortene for å gjøre dem bedre rustet mot klimaendringer og nye sykdommer som kommer inn fra andre land via importert plantemateriale. Disse sortene som de store internasjonale bioteknologiselskapene ikke bryr seg om er både et ansvar og en mulighet for norske forskningsmiljøer eller bioteknologibedrifter. Det vil si at vi kan beholde de norske sortene uten å bruke enorme mengder sprøytemiddel. Jeg tror imidlertid  det bare er et spørsmål om tid før vi har genredigerte planter på det europeiske og norske markedet, hevder han.

Ifølge Thorstensen har Bioteknologirådet allerede anbefalt en oppmykning av regelverk, og det er ulike initiativer i Norge og Europa som jobber med å få endret lovverket rundt CRISPR.

- Jeg håper at forslaget fra Bioteknologirådet blir implementert i norsk lov. Det er i hvert fall en god start legger han til.