От вишни без косточек до более мягкой капусты: этот стартап использует CRISPR для повышения качества продукции

Девяносто процентов взрослых американцев не едят достаточно фруктов и овощей, выбрав быстрое питание и обработанные продукты вместо этого. Стоимость, вкус и удобство — все это факторы этого дисбаланса, но здоровье статистика показывает, мы должны приложить больше усилий, чтобы обратить вспять наши диетические тенденции.

Стартап называется Попарно стремится помочь изменить то, как мы едим, сделав фрукты и овощи более привлекательными. Компания сосредотачивается на чертах, которые могут удерживать людей от потребления продуктов, и настраивает эти черты с помощью CRISPR ген редактирования. Они надеются, что полученные продукты не только вызовут интерес потребителей, но и сохранят их здоровье и заставят возвращаться. Том Адамс, соучредитель и генеральный директор PairWise, поделился подробностями о компании и ее продуктах в интервью.

Продукция CRISPR

CRISPR был впервые использован для редактировать бактериальную ДНК в 2012 году. С тех пор ученые использовали инструмент для редактирования геномов сельскохозяйственных культур, животные, И даже людей, и начали испытывать его как средство лечения унаследованных состояний от слепота мышечной дистрофии и другие генетические заболевания.

CRISPR состоит из синтезированной последовательности направляющей РНК, которая соответствует целевой последовательности ДНК, то есть той части ДНК, которая должна быть изменена, и фермента Cas. Оказавшись в ядре клетки, направляющая РНК соединяется с целевой последовательностью ДНК. Фермент Cas разрезает ДНК в этой точке, и клетка восстанавливает разрез. Ремонт может либо отключить ген, инактивировав его, либо вставить новую последовательность.

Модификация гена, который кодирует данный признак, либо устраняет, либо изменяет этот признак; в случае фруктов и овощей, скажем, горечь зелени горчицы или семян ежевики. Учитывая, что геномы продуктов PairWise модифицированы, некоторые потребители могут захотеть узнать, классифицируются ли фрукты и овощи как генетически модифицированные организмы (ГМО).

Короткий ответ: нет. Министерство сельского хозяйства США не регулирует растения с отредактированными генами, если их признаки могли появиться в результате традиционных методов селекции или по прихоти природы. Техника CRISPR Использование PairWise включает в себя манипулирование генами, которые естественным образом существуют в геноме данного вида. «Изменения, внесенные PairWise в нашу зелень, ничем не отличаются от того, что может быть достигнуто с помощью обычного разведения, не содержат чужеродной ДНК и, следовательно, не считаются ГМО», — сказал Адамс.

ГМО, с другой стороны, может содержать гены других видов и не возникнет естественным путем даже после десятилетий традиционной селекции. Bt-культуры, например, разработаны так, чтобы содержать естественную форму пестицида, полученного из бактерий, что означает, что их не нужно опрыскивать химическими пестицидами.

Адамс отметил, что настроения против ГМО не обязательно связаны с сопротивлением самой технологии. «Есть много причин, по которым ГМО могут быть менее популярными, и одна из них заключается в том, что люди не чувствовали прозрачности», — сказал он. «Большинство продуктов, подпадающих под категорию ГМО, добавляются в пищу в качестве ингредиентов, и никто не знал, когда они получали это, а когда нет, и это создало эту стигму».

Он хочет, чтобы PairWise придерживался более активного и прозрачного подхода. «Мы собираемся очень четко описать процессы, которые мы используем для создания продуктов, и вам решать, нравятся ли вам преимущества или вы беспокоитесь о технологии», — сказал он.

Продукция нового поколения

Первый продукт, который PairWise выведет на рынок, — это зеленая горчица с более мягким вкусом. «Почти четыре года назад мы искали вещи, которые мы могли бы сделать, которые соответствовали бы технологии, но также удовлетворяли потребности потребителей», — сказал Адамс.

Исследование рынка, проведенное компанией, показало, что люди часто покупают салат ромен даже после того, как говорят, что предпочитают капусту или другую зелень из-за их большей питательной ценности. «Людям нравятся здоровые салаты, но они продолжают покупать ромейн, потому что привыкли к его вкусу», — сказал Адамс. Немаловажным фактором является и простота приготовления.

Горчица, как сказал мне Адамс, является родственником капусты, но на вкус она напоминает хрен, когда ее надкусываешь. Два компонента объединяются, которые вступают в реакцию и вызывают аромат хрена. PairWise использовала CRISPR-Cas12a для редактирования генома зеленого и удаления одного из этих компонентов. «На самом деле это просто удаление чего-то, что не нужно растению для выживания и не способствует питательной ценности», — сказал Адамс. Листья горчицы уже одобрены FDA и начнут продаваться в Калифорнии и на Тихоокеанском Северо-Западе в начале 2023 года под торговой маркой. Сознательные продукты.

Однако компания не останавливается на достигнутом; у них есть несколько проектов по улучшению фруктов и овощей.

Один из них — более мягкая версия капусты. Если вы когда-нибудь готовили капустный салат из того, что остается на стебле, вы знаете, что это трудоемкий процесс: мытье, удаление стеблей, нарезка, массирование… (правильно, массирование!). Капуста PairWise сохраняет все питательные свойства листовой зелени, но имеет текстуру, больше похожую на салат, что упрощает ее приготовление и употребление в пищу.

Другой — ягоды без косточек, в том числе ежевика и малина. Ненавидите, как эти крошечные семена застревают в ваших зубах, всегда в самых труднодоступных местах? CRISPR в помощь.

Один из самых интригующих проектов компании, на мой взгляд, — вишня без косточек.

«Я люблю вишни, но их очень трудно есть», — сказал Адамс. «У тебя все пальцы краснеют, когда ты заканчиваешь с некоторыми из них, и если поблизости нет мусорного бака, ты не знаешь, что делать с ямой». Я спросил его, как можно вырастить вишню или любой другой косточковый фрукт, такой как сливы, персики или абрикосы, без косточки, поскольку она соединяется со стеблем плода и является его спасательным кругом для дерева.

«Легче всего думать об этом, как о винограде без косточек», — сказал он. «На самом деле в нем все еще есть семя, но семя потеряло свою твердую внешнюю оболочку. Там все еще есть тот питательный зародыш растения, который обычно защищен оболочкой, мы просто делаем его таким, чтобы он был съедобным». Если им это удастся, поедание вишни без косточек будет совершенно другим опытом; Разве удаление косточки не единственное, что удерживает нас от того, чтобы сразу запихнуть в рот горсть восхитительных фруктов?

Совершенно новый завод

Когда дело доходит до вишни, PairWise уделяет внимание не только конечному продукту. В настоящее время 90 процентов черешни выращивают в штате Вашингтон, где летом практически не бывает дождей. Плод очень чувствителен к изменениям влажности и может расти только в сухом климате; эта специфика и тот факт, что фрукты должны быть доставлены из дальнего северо-западного угла страны, повышают их цену. Но что, если бы вишни могли расти, скажем, в Мичигане, Канзасе или Вермонте?

«Мы думаем, что достаточно хорошо понимаем генетику, чтобы изменить архитектуру дерева так, чтобы оно больше напоминало куст черники», — сказал Адамс. «И тогда вы сможете выращивать их в большем количестве сред и подвергать их меньшему риску».

PairWise также пытается изменить способ выращивания ежевики. Природа уже позаботилась о чувствительности к влаге, как и о ситуации с кустом, а не с деревом, но у кустов есть шипы, а шипы затрудняют сбор плодов. Компания работает над вырезанием шипов.

Вот идея: вишни размером с чернику без косточки, которые растут на кустах без шипов в любом климате. Похоже, продукту нужно совершенно новое имя, и, черт возьми, у меня есть предложения. (Не говоря уже о том, что это, вероятно, не произошло бы естественным образом, сколько бы поколений вы ни ждали.)

Оздоровление

Будь то более мягкая капуста, вишня без косточек или кусты без шипов, миссия PairWise — создать более здоровый мир, устранив барьеры на пути к употреблению свежих продуктов. «Нас интересует все, что касается того факта, что только 10 процентов американцев едят рекомендуемое количество фруктов и овощей», — сказал Адамс. «Это на самом деле мало что меняет, просто говоря людям, что они должны есть их больше. Наша идея в том, что вам нужно разрушить барьеры».

Это, безусловно, благородная цель. Но насколько вероятно, что продукты, созданные с помощью инженерных технологий, сыграют важную роль в изменении привычек потребителей или в привлечении демографической группы, ранее не питавшей отвращения к овощам? Люди, которые уже покупают и едят капусту на регулярной основе, могут выбрать более мягкую капусту 2.0, но люди, которые никогда не покупали капусту, могут не так легко поддаться на новомодную версию зелени.

Адамс считает, что есть потребители, которые выиграют от таких продуктов, как PairWise. «Есть люди, которые стремятся к здоровому образу жизни», — сказал он. «И они ищут что-то другое в салатах. Мы представляем новую категорию: питательная зелень, которая по-прежнему имеет приятный вкус».

Физические характеристики продуктов могут быть одним из барьеров, удерживающих людей от их покупки, но стоимость не менее важна (если не важнее). С годами исследований и разработок, связанных с производством CRISPR, я предполагал, что это будет не по карману. Десять долларов за пакет листовой капусты, похожей на салат? Спасибо, не надо.

По словам Адамса, это не так. «В салатном пространстве довольно широкий диапазон цен. Мы ожидаем, что будем в верхнем квартиле цен, но не собираемся быть выше него», — сказал он. Он добавил, что производство зелени PairWise на самом деле вполне конкурентоспособно по стоимости с другими видами салатной зелени.

Основываясь на маркетинговых активациях, которые компания провела летом в Сиэтле, Остине и Пало-Альто, перспективы их первого продукта выглядят довольно радужными. Они раздавали пакеты с салатом (с четкой маркировкой «отредактированный геном»), состоящим из зелени горчицы с красными и зелеными листьями, и просили людей заполнить короткий опрос об этом. Адамс подсчитал, что более 6,000 человек попробовали салаты, и более 90 процентов ответили, что они «очень мотивированы» или «отчасти мотивированы» на покупку продукта.

Новая зеленая революция?

Помощь людям в выборе более здорового питания — это лишь одно из преимуществ, которое может принести CRISPR. Его возможности обширны, о чем свидетельствует работа PairWise по созданию фруктовых деревьев, которые могут расти в разных климатических условиях и приносить урожай, который легче собирать. Это мало чем отличается Норман Борлауg's работали еще в 1940-х годах над созданием высокоурожайных семян пшеницы, устойчивых к стеблевой ржавчине, — проект, который закончился спасение миллионов людей от голода и голода.

Разница в том, что технология взяла на себя кропотливые и трудоемкие шаги, которые Борлоугу пришлось проделать, например, опыление и осмотр тысяч растений вручную (сто десять тысяч всего за один вегетационный период! Разговор о трудоемкости).

Адамс так же относится к работе PairWise и считает, что CRISPR открывает все возможности для нового рубежа искусственных пищевых продуктов. «Мы делаем то же самое, что и традиционные селекционеры, но только быстрее», — сказал он. «Мы могли бы повысить устойчивость всей продовольственной системы».

Изображение Фото: Анрита от Pixabay