หัวข้อ

อันตรายทางชีวภาพ: รุ่นต่อไป? พืชที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อสร้างโปรตีนอุตสาหกรรมและยา

อันตรายทางชีวภาพ: รุ่นต่อไป? พืชที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อสร้างโปรตีนอุตสาหกรรมและยา


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

โดย By Brian Tokar **

เนื่องจากนักวิเคราะห์ในอุตสาหกรรมได้ตระหนักว่าตลาดพืชดัดแปลงพันธุกรรมอาจมีปัญหาร้ายแรงในระยะยาวผู้บริหารของไบโอเทคกำลังมองหาผลิตภัณฑ์เฉพาะทางมากขึ้น

ความขัดแย้งทั่วโลกเกี่ยวกับอาหารดัดแปลงพันธุกรรมทำให้เกิดวิกฤตความเชื่อมั่นในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพและนักลงทุนทั่วโลก สถานการณ์เลวร้ายลงเนื่องจากการเติบโตของฝ่ายค้านในสหรัฐอเมริกาครั้งหนึ่งได้รับการส่งเสริมให้เป็นตลาดที่ค่อนข้าง "ปลอดภัย" สำหรับอาหารดัดแปลงพันธุกรรม

แม้จะมีค่าใช้จ่าย $ 50 ล้านต่อปีเพื่อส่งเสริมผลประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพในสหรัฐอเมริกาการค้นพบผลิตภัณฑ์ที่ปนเปื้อนข้าวโพดพันธุ์ Aventis Bt ในปี 2000 ซึ่งไม่ได้รับการอนุมัติให้บริโภคโดยมนุษย์อีกครั้งทำให้อุตสาหกรรมต้องเผชิญกับการป้องกัน

กลยุทธ์ขององค์กรที่เกิดขึ้นในช่วงปลายทศวรรษ 1990 - เมื่อการทำงานร่วมกันที่คาดหวังระหว่างเทคโนโลยีชีวภาพทางเภสัชกรรมและการเกษตรนำไปสู่การพัฒนากลุ่ม บริษัท "วิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต" ขนาดยักษ์กลุ่มใหม่ได้ถูกแยกส่วนออกไปแล้ว ในช่วงสองปีที่ผ่านมาเราได้เห็นการแยกแผนกเกษตรกรรมของมอนซานโตออกจาก Pharmacia ซึ่งเป็น บริษัท แม่ การสร้าง บริษัท การเกษตรซินเจนทาแยกจากหน่วยงานที่เกี่ยวข้องของซีเนกาและโนวาร์ทิส และการประกาศว่าอเวนติสกำลังพยายามแยกหน่วยงานเกษตร - ไบโอเทค

อย่างไรก็ตามการทำงานร่วมกันทางการเงินและเทคโนโลยีที่สำคัญยังคงมีอยู่ระหว่างเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรและเภสัชกรรม นอกจากนี้ความพยายามของอุตสาหกรรมไบโอเทคในการแสดงให้เห็นว่าตัวเองเป็นพลังแห่งความเห็นอกเห็นใจในโลกได้ปิดกั้นความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างเทคโนโลยีชีวภาพสำหรับอาหารซึ่งถูกมองว่าเป็นโครงการที่สิ้นหวังและเทคโนโลยีชีวภาพสำหรับการแพทย์ซึ่งมักถูกมองว่าเป็นไปได้ เพื่อให้ได้ประโยชน์ที่แท้จริง กลยุทธ์ของอุตสาหกรรมคือการเน้นย้ำถึงความเชื่อมโยงเหล่านี้อย่างชัดเจนและ บริษัท ต่างๆได้รับประโยชน์จากการรายงานข่าวในระดับสูงเกี่ยวกับอนาคตของผลิตภัณฑ์เช่นข้าวเสริมวิตามินเอและอาหารที่มีวัคซีน เนื่องจากนักวิเคราะห์ในอุตสาหกรรมได้ตระหนักว่าตลาดพืชดัดแปลงพันธุกรรมอาจมีปัญหาร้ายแรงในระยะยาวผู้บริหารของไบโอเทคกำลังมองหาผลิตภัณฑ์เฉพาะทางมากขึ้น

อุตสาหกรรมได้เคลื่อนไปในทิศทางของพืชดัดแปลงพันธุกรรมที่มีมูลค่าเพิ่มมากขึ้น ความพยายามในช่วงแรกรวมถึงคาโนลาที่มีกรดลอริกสูงของ Monsanto ซึ่งพัฒนาขึ้นเพื่ออุตสาหกรรมเครื่องสำอางเป็นหลักและมะเขือเทศของ Zeneca ที่มีเพคตินที่เปลี่ยนแปลงเพื่อปรับปรุงกระบวนการผลิต ทั้งสองได้รับการแนะนำในปี 1995 (1) นอกจากนี้ยังมีรายงานเกี่ยวกับมันฝรั่งข้าวโพดและพืชอื่น ๆ ที่แปรรูปเพื่อผลิตโพลีเมอร์พลาสติก (2) แต่งานวิจัยที่มีบทบาทมากที่สุดในปัจจุบันคือการดัดแปลงพันธุกรรมของพืชเพื่อผลิตโปรตีนเฉพาะที่น่าสนใจสำหรับอุตสาหกรรมเคมีและยา นี่เป็นส่วนขยายเชิงตรรกะของงานที่เริ่มโดย บริษัท ต่างๆเช่น Genzyme ในสหรัฐอเมริกาและ PPL Therapeutics ในสกอตแลนด์ซึ่งใช้วัวเป็น "เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ" เพื่อผลิตสารเคมีที่น่าสนใจในนมของพวกเขา แต่ในขณะที่ระบบการผลิตที่ใช้สัตว์ได้รับการพิสูจน์แล้วว่ามีค่าใช้จ่ายสูงและก่อให้เกิดปัญหาทางเทคนิคที่สำคัญ แต่ไม่ต้องพูดถึงความกังวลที่เพิ่มขึ้นต่อสวัสดิภาพสัตว์และการถกเถียงทางจริยธรรมเกี่ยวกับการโคลนนิ่งสัตว์การใช้พืชเป็น

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา บริษัท เคมีเกษตรและเกษตรชั้นนำหลายแห่งเช่นมอนซานโตดูปองท์และดาวรวมถึง บริษัท ขนาดเล็กและมีความเชี่ยวชาญจำนวนมากได้เริ่มพัฒนาระบบจากพืชสำหรับการผลิตสารเคมีและยา ส่วนประกอบของวัคซีนและโมโนโคลนอลแอนติบอดีจำนวนหนึ่งถูกผลิตขึ้นโดยต้นยาสูบมันฝรั่งและข้าวโพดโดยการทดลองและการทดลองทางคลินิกได้เริ่มจากผลิตภัณฑ์เหล่านี้หลายชนิด บริษัท หนึ่งชื่อ ProdiGene ซึ่งตั้งอยู่ในรัฐเท็กซัสได้ร่วมมือกับ Stauffer Seeds เพื่อผลิตโปรตีนที่แตกต่างกัน 11 ชนิดในพืชที่ดัดแปลงพันธุกรรมในระดับการค้า สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงการพัฒนาใหม่ที่สำคัญในเทคโนโลยีชีวภาพของพืชและยังหลีกหนีการตรวจสอบจากสาธารณะ

พืช "เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ" ใหม่เหล่านี้ทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมที่อาจเกิดขึ้นเช่นเดียวกับพืชดัดแปลงพันธุกรรมพันธุ์อื่น ๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการปลูกกลางแจ้งเป็นจำนวนมาก สิ่งสำคัญที่สุดคือปัญหาการผสมเกสรข้ามและผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อแมลงจุลินทรีย์ในดินและสิ่งมีชีวิตพื้นเมืองอื่น ๆ นอกจากนี้ในไม่ช้าเราจะสามารถเห็นเอนไซม์ที่ใช้งานทางชีวภาพและสารทางเภสัชกรรมซึ่งพบได้ในธรรมชาติในปริมาณเล็กน้อยและแยกทางชีวเคมีในบริเวณที่มีความเชี่ยวชาญสูงของเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตและเซลล์ที่หลั่งโดยเนื้อเยื่อพืชในระดับการค้าขนาดใหญ่ ผลที่ตามมาอาจตรวจจับและวัดผลได้ยากกว่าที่เกี่ยวข้องกับพันธุ์พืชดัดแปลงพันธุกรรมที่คุ้นเคยและอาจบานปลายไปถึงจุดที่ปัญหาที่คุ้นเคยในตอนนี้จะเริ่มซีดลงเมื่อเปรียบเทียบ

เทคโนโลยีใหม่นี้ยังมีผลกระทบต่อสุขภาพของประชาชน เช่นเดียวกับที่ผู้จัดจำหน่ายเมล็ดพืชเชิงพาณิชย์ไม่สามารถแยกผลิตภัณฑ์ที่มีลักษณะเฉพาะเช่นข้าวโพดอเวนติสสตาร์ลิงค์ได้อย่างน่าเชื่อถือมาตรการใดบ้างที่สามารถใช้เพื่อป้องกันการผสมโดยไม่ได้ตั้งใจของพืชที่ดัดแปลงเพื่อการผลิตทางเคมีจากการจัดหาอาหารที่เหลือ

ผู้เขียนเทคโนโลยีนี้ในสหราชอาณาจักรได้เสนอแนะให้ลดต้นทุนที่สูงในการทำให้โปรตีนเฉพาะเจาะจงจากพืชโดยมีรายได้จากการสกัดผลิตภัณฑ์อาหารเช่นน้ำมันแป้งและแป้ง (3)

เหตุผล: ทำไมต้องใช้พืชในการผลิตโปรตีน?

โปรตีนเป็นส่วนประกอบอย่างน้อยร้อยละ 50 ของน้ำหนักแห้งของเซลล์ที่มีชีวิตและมีความสำคัญต่อโครงสร้างและหน้าที่ของเซลล์ในทุกด้านตั้งแต่การให้ความสมบูรณ์ของโครงสร้างไปจนถึงการควบคุมปฏิกิริยาทางชีวเคมีรวมถึงกระบวนการพื้นฐานของการแสดงออกของยีน เนื่องจากความรู้ของเราเกี่ยวกับการทำงานของโปรตีนเพิ่มขึ้นหลายอุตสาหกรรมจึงพบการใช้งานเชิงพาณิชย์สำหรับโปรตีนที่ทราบกันดีว่าเป็นสื่อกลางในการทำงานเฉพาะในเซลล์ของสิ่งมีชีวิต โปรตีนเอนไซม์ที่เร่งปฏิกิริยาทางเคมีถูกนำไปใช้ในกระบวนการทางอุตสาหกรรมที่หลากหลายและโปรตีนจำนวนมากที่ทำหน้าที่ด้านกฎระเบียบพิเศษมักถูกใช้เป็นยา

การผลิตโปรตีนที่เหมาะสำหรับใช้ภายนอกเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมักเป็นปัญหา ผู้ผลิตได้ค้นหาวิธีที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพที่สุดในการสกัดผลิตภัณฑ์เฉพาะทางเหล่านี้จากแหล่งธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง สารเหล่านี้จำนวนมากมีอยู่ในเนื้อเยื่อของสิ่งมีชีวิตบางชนิดเท่านั้นและสารที่มีหน้าที่ทางชีววิทยาเฉพาะทางสามารถพบได้ในปริมาณที่น้อยกว่าและมักอยู่ภายใต้สภาวะทางชีวเคมีที่มีความต้องการสูงเท่านั้น การสกัดโปรตีนที่เป็นที่รู้จักจำนวนมากไม่ว่าจะเพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้าหรือการวิจัยเป็นงานที่น่ากลัว

อณูชีววิทยาและพันธุวิศวกรรมได้ขยายขอบเขตของวิธีการที่มีอยู่อย่างมากในการแยกโปรตีนเฉพาะจำนวนที่ใช้งานได้

ประการแรกมีการค้นพบลำดับกรดอะมิโนโปรตีนที่มีประโยชน์มากบางครั้งทำให้การสังเคราะห์โปรตีนทำได้ในห้องปฏิบัติการ ความเข้าใจที่เพิ่มมากขึ้นเกี่ยวกับการควบคุมการเผาผลาญทำให้ในบางกรณีสามารถกระตุ้นให้เกิดการผลิตโปรตีนเฉพาะในสัดส่วนที่สูงในสายการเพาะเลี้ยงเซลล์และวิธีการสกัดและการทำให้บริสุทธิ์ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก เมื่อไม่นานมานี้เทคโนโลยีทางพันธุกรรมเช่นปฏิกิริยาลูกโซ่โพลีเมอเรส (PCR) ทำให้สามารถแยกลำดับดีเอ็นเอที่เป็นรหัสของโปรตีนที่กำหนดทำสำเนาหลายชุดของลำดับนั้นและในที่สุดก็ผลิตโปรตีนเฉพาะจำนวนมากที่พบใน บริบททางชีววิทยาบางอย่างที่ไม่เปลี่ยนแปลง

แบคทีเรีย E. colli ซึ่งมีกระบวนการควบคุมและการแสดงออกของยีนที่มีลักษณะโดดเด่นเป็นเซลล์ที่มีชีวิตกลุ่มแรกที่ถูกระดมเพื่อจุดประสงค์นี้ โปรตีนของมนุษย์เช่นฮอร์โมนการเจริญเติบโตและอินซูลินและผลิตภัณฑ์เช่นฮอร์โมนการเจริญเติบโตของวัว recombinant (rBGH) ทำในลักษณะนี้ บริษัท ต่างๆเช่น Genzyme ในแมสซาชูเซตส์และ PPL Therapeutics ในเอดินบะระกำลังเชื่อมต่อยีนสำหรับโปรตีนที่ทำหน้าที่เป็นตัวยับยั้งโปรตีเอสในเซลล์ตัวอ่อนของแกะและวัวอื่น ๆ และกำลังพยายามที่จะทำให้โปรตีนเหล่านี้บริสุทธิ์จากนมเมื่อสัตว์ถึงวัยเจริญพันธุ์ บริษัท อื่น ๆ กำลังทดลองกับไก่ที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมโดยหวังว่าจะสกัดยาจากไข่ขาวของพวกเขา (4)

แต่สัตว์มีปัญหาทางเทคนิคเศรษฐกิจและจริยธรรมที่สำคัญ

ผลผลิตของผลิตภัณฑ์มักจะต่ำมากการผลิตมีราคาแพงและมีความเสี่ยงอย่างมากที่จะปนเปื้อนเชื้อพรีออนหรือไวรัสที่ทำให้เกิดโรค เนื่องจากอัตราความสำเร็จในการดัดแปลงพันธุกรรมของสัตว์อยู่ในระดับต่ำมากนักวิจัยจึงมุ่งเน้นไปที่การผลิตโคลนสัตว์ "เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ" ที่ประสบความสำเร็จจำนวนมาก สิ่งนี้ทำให้เกิดคำถามทางจริยธรรมที่มีหนามซึ่งจะเด่นชัดมากขึ้นหากเทคโนโลยีนี้สามารถใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์ แต่นักทดลองยังคงชอบให้เซลล์สัตว์และแบคทีเรียผลิตโปรตีนจากสัตว์เนื่องจากเซลล์พืชมักจะเติมน้ำตาลที่ตกค้าง (กระบวนการที่เรียกว่าไกลโคซิเลชัน) และปัจจัยอื่น ๆ ลงในโปรตีนที่สังเคราะห์ขึ้นใหม่ ผลกระทบที่ซับซ้อนเหล่านี้ทำให้โปรตีนใช้งานได้น้อยลงโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานทางเภสัชกรรมเนื่องจากสามารถสร้างโปรตีนที่ก่อให้เกิดภูมิแพ้และเปลี่ยนแปลงกิจกรรมทางชีวภาพได้ (5)

ความก้าวหน้าล่าสุดในพันธุวิศวกรรมพืชได้เพิ่มความเป็นไปได้ในการผลิตยาและโปรตีนจากสัตว์และมนุษย์อื่น ๆ ในพืช นักวิจัยซึ่งทำงานหลักในห้องปฏิบัติการเชิงพาณิชย์ได้พัฒนาพืชเพื่อผลิตวัคซีนแอนติบอดีต่อเนื้อเยื่อเฉพาะ (โมโนโคลนอล) เอนไซม์ที่ได้จากสัตว์หลายชนิดปัจจัยเลือดสารออกฤทธิ์ทางระบบประสาทและโปรตีนที่มีประโยชน์อื่น ๆ บริษัท หนึ่งชื่อ ProdiGene ซึ่งตั้งอยู่ในรัฐเท็กซัสกำลังร่วมมือกับ Stauffer Seed (การแยกตัวของ Stauffer Chemical และเดิมเป็นแผนกหนึ่งของ Novartis) เพื่อผลิตโปรตีนเฉพาะ 10 ชนิดในไร่ข้าวโพดที่ดัดแปลงพันธุกรรมรวมถึงวัคซีนเอนไซม์และสารให้ความหวานใหม่ในโปรตีน ฐาน. การสกัดโปรตีนจากเมล็ดข้าวโพดสามารถบรรเทาปัญหาการจัดเก็บการขนส่งและการทำให้บริสุทธิ์ซึ่งมักเกิดขึ้นกับสัตว์และแบคทีเรีย บริษัท อื่น ๆ กำลังใช้ยาสูบและพืชมันฝรั่งเป็น "เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ" ในการทดลองและ บริษัท CropTech ซึ่งตั้งอยู่ในรัฐเวอร์จิเนียโฆษณาเทคโนโลยีนี้ว่าเป็น "พระคุณแห่งการประหยัด" สำหรับชาวไร่ยาสูบที่กำลังดิ้นรน (6)

ยังคงเป็นที่เห็นอยู่ว่าจะได้รับประโยชน์ทางเทคโนโลยีหรือทางคลินิกจากผลิตภัณฑ์เหล่านี้หรือไม่ อย่างไรก็ตามความต้องการด้านการประชาสัมพันธ์ของอุตสาหกรรมเทคโนโลยีชีวภาพเป็นที่ประจักษ์อย่างชัดเจน ใน Nature Biotechnology ฉบับเดือนพฤศจิกายนปี 2000 Julian Ma จาก Guy Hospital ของลอนดอนเขียนว่า:

"หวังเป็นอย่างยิ่งว่าการออกสู่ตลาดในที่สุดและหลักฐานความปลอดภัยของวัคซีนที่ได้จากพืชดัดแปลงพันธุกรรมจะช่วยบรรเทาความกังวลด้านความปลอดภัยมากมายเกี่ยวกับอาหารดัดแปลงพันธุกรรม" (7)

ปัญหา: มีอะไรผิดปกติกับวิสัยทัศน์นี้?

นักวิจารณ์ด้านพันธุวิศวกรรมได้ตั้งข้อกังวลมากมายเกี่ยวกับผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมจากการผลิตพืชดัดแปลงพันธุกรรมจำนวนมาก การศึกษาที่ผ่านการตรวจสอบโดยเพื่อนจำนวนมากขึ้นได้ยืนยันถึงความกังวลเกี่ยวกับการผสมเกสรข้ามพืชที่เกี่ยวข้องและพันธุ์ป่าที่เกี่ยวข้องผลกระทบที่เป็นอันตรายต่อประชากรแมลงและสัตว์ขาปล้องการปนเปื้อนในดินผ่านการหลั่งผลิตภัณฑ์ดัดแปลงพันธุกรรมจากรากของพืชและการเปลี่ยนแปลงใน ประชากรและพฤติกรรมของจุลินทรีย์ในดินเพื่อบอกถึงผลกระทบเพียงบางส่วน (8)

เรื่องอื้อฉาวข้าวโพดสตาร์ลิงค์ในสหรัฐอเมริกาทำให้เกิดคำถามว่าพืชที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิตสารเคมีทางอุตสาหกรรมและยาสามารถแยกออกจากอาหารได้หรือไม่ ในขณะที่ Aventis พยายามเรียกคืนสต็อกข้าวโพดของ Starlink อย่างรวดเร็วเป็นที่ชัดเจนว่าเกษตรกรและไซโลธัญพืชได้ผสมธัญพืชที่อาจก่อให้เกิดภูมิแพ้นี้กับพันธุ์ที่ได้รับอนุมัติในปริมาณที่มากขึ้นเช่นเดียวกับข้าวโพดที่ไม่ใช่จีเอ็ม มีหลักฐานเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ว่าสารพิษ Bt ที่แสดงออกในข้าวโพดสตาร์ลิงค์อาจเป็นสารก่อภูมิแพ้ต่อมนุษย์ แต่สำหรับพืชที่มีส่วนผสมของยาและโปรตีนจากสัตว์และไวรัสอื่น ๆ ผลที่ตามมาอาจรุนแรงมากขึ้น

การนำผลพลอยได้จากพืชดัดแปลงพันธุกรรมรุ่นใหม่นี้เข้าสู่แหล่งอาหารอาจพิสูจน์ได้ว่ามีความสำคัญอย่างยิ่งต่อความสำเร็จทางการค้าของเทคโนโลยีนี้เนื่องจากต้นทุนในการทำให้โปรตีนบริสุทธิ์จากเนื้อเยื่อพืชมักเป็นสิ่งต้องห้าม Glynis Giddings และเพื่อนร่วมงานจากสถาบันวิทยาศาสตร์ชีวภาพแห่งมหาวิทยาลัยเวลส์ได้ทบทวนประโยชน์ที่เสนอของเภสัชภัณฑ์ที่ได้จากพืชดัดแปลงพันธุกรรมในวารสาร Nature Biotechnology และพูดคุยถึงวิธีเอาชนะความยากลำบากด้วยการสกัดและการสกัดการทำให้บริสุทธิ์:

"อีกทางเลือกหนึ่งคือครอบคลุมต้นทุนการทำให้บริสุทธิ์ด้วยรายได้จากการสกัดผลิตภัณฑ์ทั่วไปเช่นแป้งน้ำมันหรือแป้ง" (9)

Tony Laos ประธาน บริษัท Stauffer Seeds ซึ่งเป็น บริษัท ที่ริเริ่มนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในเชิงพาณิชย์กล่าวกับนักข่าวว่า "เมล็ดพืชกลายเป็นผลพลอยได้ในการผลิตโปรตีน" และยังแนะนำว่าผลิตภัณฑ์ดังกล่าวจะหาทางหลีกเลี่ยงไม่ได้ภายใน การจัดหาอาหาร. (10)

ปัญหาการปนเปื้อนในดินได้รับการบันทึกไว้แล้วในกรณีของสารพิษ Bt (11) ในกรณีนี้พบปริมาณสารพิษแบคทีเรียที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพในตัวอย่างดินมากกว่า 9 เดือนหลังจากเก็บเกี่ยวพืชดัดแปลงพันธุกรรม ในพืชดัดแปลงพันธุกรรมรุ่นต่อไปมีโครงการที่จะใช้ประโยชน์ทางการค้าจากปรากฏการณ์นี้ซึ่งเป็นเทคนิคที่เรียกว่า rhizosecression:

"ในเทคโนโลยีนี้รากของต้นยาสูบดัดแปรพันธุกรรมที่แช่อยู่ในสารละลายไฮโดรโพนิกจะหลั่งโปรตีนอย่างต่อเนื่องใน 3% ของโปรตีนทั้งหมดที่หลั่งจากราก"

Rhizosecression ได้รับการส่งเสริมให้เป็นทางเลือกที่ประหยัดในการสกัดสารประกอบที่ใช้งานทางชีวภาพ (13) หากในความเป็นจริงสิ่งนี้เป็นไปได้การปนเปื้อนในดินเกษตรโดยพันธุ์พืชดัดแปลงพันธุกรรมที่หลากหลายจะได้รับการควบคุมอย่างเพียงพอได้อย่างไร

ในขณะที่หลาย บริษัท ที่ดำเนินงานในสาขานี้แนะนำว่าพืชดัดแปลงพันธุกรรมชนิดพิเศษเหล่านี้จะถูกบรรจุไว้ในโรงเรือนหรือคัดด้วยมือก่อนการผสมเกสรเป็นที่ชัดเจนว่าสำหรับผลิตภัณฑ์จำนวนมากการใช้เทคโนโลยีนี้ให้ประสบความสำเร็จจะต้องมีแปลงปลูกกลางแจ้งขนาดใหญ่ มาตราส่วน ตัวอย่างเช่น Carole Cramer จาก Virginia Polytechnic Institute ผู้ก่อตั้ง CropTech กล่าวกับนักข่าว Farm Progress ว่าสำหรับโปรตีนบางชนิดหลายพันหรือหลายแสนเอเคอร์ * เติบโตที่ความหนาแน่น (ในกรณีของยาสูบ GMO) 50,000 ถึง 100,000 พืชต่อเอเคอร์มีความจำเป็นในการจัดหาตลาดปัจจุบันด้วยผลิตภัณฑ์เหล่านี้ (14) ในความเป็นจริงมีการแนะนำว่าการเพาะเลี้ยงเซลล์พืชจะยังคงทำกำไรได้มากขึ้นในการผลิตโปรตีนเฉพาะกลุ่มเล็ก ๆ (15) ทำให้เกิดคำถามว่าพืชทั้งต้นจะมีประโยชน์สำหรับการผลิตขนาดใหญ่หรือไม่

ความกังวลเกี่ยวกับสุขภาพของประชาชนและผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมของพืชเหล่านี้ทวีความรุนแรงขึ้นจากกิจกรรมทางชีวภาพระดับสูงที่หลากหลาย ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการตรวจสอบอย่างแข็งขันสำหรับการผลิตจากพืช ได้แก่ สารตกตะกอนโปรตีเอสและสารยับยั้งโปรตีเอสสารกระตุ้นการเจริญเติบโตโปรตีนที่ออกฤทธิ์ต่อระบบประสาทและเอนไซม์ที่ปรับเปลี่ยนโครงสร้างและการทำงานของสารประกอบทางชีวภาพที่สำคัญอื่น ๆ รวมทั้งโมโนโคลนอลแอนติบอดีและโปรตีนจากไวรัสในพื้นที่ผิวที่อาจเกิดขึ้น ใช้ในการฉีดวัคซีน การปล่อยแอนติบอดีและแอนติเจนของไวรัสในปริมาณมากอาจทำให้เกิดอาการแพ้หรือแพ้ภูมิตัวเองโดยไม่คาดคิดในบางคน

นอกจากนี้ประโยชน์ที่อ้างว่าได้รับวัคซีนที่ผลิตจากพืชยังถูกเรียกให้เป็นคำถามจากปรากฏการณ์ที่บันทึกไว้ว่ามีความทนทานต่อช่องปาก: การสูญเสียประสิทธิภาพของวัคซีนซึ่งมักเกิดขึ้นตามการให้แอนติเจนผ่านเยื่อเมือก (16) สารเช่นอหิวาตกโรคมักใช้เป็นปัจจัยร่วม (adjuvants) เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของวัคซีนในช่องปาก (17) การปนเปื้อนของผลิตภัณฑ์ยาที่มีสารเคมีตกค้างยังถูกระบุว่าเป็นปัญหาสำหรับผู้ผลิต (18)

การทำงานร่วมกันอย่างแข็งขันระหว่าง ProdiGene และ Stauffer Seeds ได้นำผลิตภัณฑ์หลายอย่างของเทคโนโลยีนี้ออกสู่ตลาดแล้วและผลิตภัณฑ์ของพวกเขาทำหน้าที่เน้นความเสี่ยงที่อาจเกิดขึ้นจากพืชที่ถูกดัดแปลงเพื่อผลิตโปรตีนเชิงพาณิชย์ Stauffer กำลังรับสมัครเกษตรกรอย่างกระตือรือร้นเพื่อปลูกข้าวโพดที่มียีนสำหรับเอนไซม์สามหรือสี่ชนิดวัคซีนสามชนิดสารให้ความหวานจากโปรตีน "ตัวแทนบำบัด" ที่เป็นกรรมสิทธิ์และสารเคมีที่ออกฤทธิ์ทางชีวภาพอีกสองชนิด (19) ผลิตภัณฑ์ 3 ชนิด ได้แก่ avidin, beta-glucuronidase และ aprotinin (สารยับยั้งโปรตีเอสที่ศัลยแพทย์นิยมใช้) ได้รับการผลิตในปริมาณที่เพียงพอที่จะจำหน่ายผ่านตัวแทนจำหน่ายในเชิงพาณิชย์ บริษัท Sigma Chemical Company, St. Louis (20

Avidin เป็นโปรตีนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในไข่ขาวดิบ ในขณะที่ Sigma ผลิตเพื่อใช้ในชุดตรวจวินิจฉัยทางการแพทย์ แต่ยังใช้เป็นสารยับยั้งการเจริญเติบโตของแมลงและกำลังถูกตรวจสอบเป็นยาฆ่าแมลงรุ่นใหม่ (21) Avidin จับกับไบโอตินซึ่งเป็นวิตามินบีที่สำคัญและป้องกันการดูดซึมผ่านเยื่อบุลำไส้ (22) สิ่งนี้ทำให้เกิดการขาดวิตามินบีในบางคนที่กินไข่ขาวดิบ (23)

มีรายงานที่ขัดแย้งกันว่าเบต้ากลูคูโรนิเดสจากพืช "เครื่องปฏิกรณ์ชีวภาพ" ยังคงถูกวางตลาดโดย Stauffer หรือไม่ แต่ดูเหมือนว่าจะมีอยู่ในรูปแบบนี้มาหลายปีแล้ว เอนไซม์นี้จะย้อนกลับปฏิกิริยาทางชีวเคมีที่ช่วยทำให้โมเลกุลที่ระคายเคืองละลายได้ ความสามารถในการละลายนี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการล้างพิษและกำจัดส่วนประกอบต่างๆเช่นฮอร์โมนยาปฏิชีวนะและยาเสพติด เมื่อมีเอนไซม์นี้สารพิษที่อาจเกิดขึ้นจะถูกปล่อยออกมาจากโมเลกุลที่ซับซ้อนซึ่งช่วยให้การขับถ่ายออกได้อย่างเหมาะสม เราสามารถคาดเดาผลที่ตามมาของระดับที่สูงขึ้นของสารประกอบดังกล่าวที่ถูกปล่อยสู่สิ่งแวดล้อมเท่านั้น

เป้าหมายที่ระบุไว้ของ Stauffer คือการเพิ่มการผลิตสารเหล่านี้และสารประกอบอื่น ๆ ให้ได้สูงสุดผ่านการผลิตข้าวโพดดัดแปรพันธุกรรมในต่างประเทศและในประเทศของเขาเองโดยคำนึงถึงรอบการผลิตที่เพิ่มขึ้นสามรอบต่อปี ตามเว็บไซต์ของ บริษัท การผลิตกำลังเกิดขึ้นในอเมริกาใต้แปซิฟิกใต้และแคริบเบียนรวมถึงในสหรัฐอเมริกา (24) เนื่องจากอเมริกาใต้เป็นศูนย์กลางของความหลากหลายทางชีวภาพสำหรับข้าวโพดจึงมีศักยภาพในการแยกชนพื้นเมืองที่เกี่ยวข้อง สัตว์ป่ามันสามารถรุนแรงมาก Stauffer และพันธมิตรได้ประกาศการศึกษาความปลอดภัยทางชีวภาพที่วางแผนไว้เพื่อทำความเข้าใจผลที่ตามมาให้ดีขึ้น

บริษัท และผลิตภัณฑ์ - สรุปโดยย่อ

ด้านล่างนี้เป็นรายชื่อบางส่วนของ บริษัท ชั้นนำในปัจจุบันที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีนี้และผลิตภัณฑ์บางส่วนของพวกเขา:

ProdiGene / StaufferSeeds (www.prodigene.com, www.staufferseeds.com)

Avidin, Aprotinin, Beta-glucuronides, Trypsin, "Enzyme No. 1" (identity is labelled "confidential"), Laccase, TGEV (Transmissible Gastroenteritis Virus Vaccine for Swine), Hepatitis B Vaccine (Human), LtB (human E. coli วัคซีน), "ผลิตภัณฑ์รักษาโรคหมายเลข 1" (มีข้อความว่า "เป็นความลับ"), Brazzein (โปรตีนให้ความหวานที่มีถิ่นกำเนิดในแอฟริกาตะวันตก) พืชที่ต้องการ: ไร่ข้าวโพด

CropTech (www.croptech.com)

โปรตีนไลโซโซมของมนุษย์ (glucocerebrosidase, iduronidase), อัลบูมินในซีรั่มของมนุษย์, urokinase, sIGA / G (สารคัดหลั่งโมโนโคลนอลแอนติบอดีไฮบริด), แบคทีเรียเอนเทอโรทอกซิน, แอนติเจนพื้นผิวของไวรัสตับอักเสบบี, นอร์วอล์ค, อินซูลินของมนุษย์, ไกลโคโปรตีน พืชที่ต้องการ: ยาสูบ

กำลังมีการทดลองทางคลินิกหลายครั้ง สมัครทำสัญญากับ บริษัท ยาสำหรับการผลิตขนาดเล็ก การพัฒนาเทคนิคเพื่อให้ยาที่ได้จากพืชเข้ากันได้กับเซลล์ของมนุษย์มากขึ้น (25)

EPIcyte (ซานดิเอโกแคลิฟอร์เนีย)

ร่วมมือกับ Dow Chemical เพื่อพัฒนาและผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดีในพืช ผลิตภัณฑ์แอนติบอดี 5 ชนิดอยู่ระหว่างการพัฒนาโดยใช้เทคโนโลยีที่ได้รับอนุญาตจากสถาบันวิจัย Scripps ทำงานเพื่อพัฒนาไมโครไบด์เฉพาะที่ผลิตโดยพืชเพื่อต่อต้านเอชไอวีและเริมและยาคุมกำเนิดเฉพาะที่ เป้าหมายคือการผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดีจากพืช 10,000 กิโลกรัมต่อปี (26) ด้วยความพยายามที่เป็นอิสระ Dow ยังทำงานเกี่ยวกับพลาสติก "ธรรมชาติ" ที่ได้จากข้าวโพด (27)

Integrated Protein Technologies (บริษัท ย่อยของ Monsanto, www.iptbio.com)

บริษัท ย่อยของมอนซานโตแห่งนี้พยายามทำสัญญากับลูกค้าหลายรายเพื่อผลิตโปรตีนในเชิงพาณิชย์ในข้าวโพดยาสูบและถั่วเหลือง สัญญาว่าจะสามารถผลิตโปรตีนที่เหมาะสมได้หลายเมตริกตันภายในสามปี โครงการปัจจุบันแปดโครงการมุ่งเน้นไปที่การผลิตโมโนโคลนอลแอนติบอดีรวมถึงความร่วมมือกับบริสตอล - ไมเยอร์สสควิบบ์ ยังมีเอนไซม์ในอุตสาหกรรมโปรตีนยาและวัคซีน (28) การใช้เทคโนโลยีการทำให้บริสุทธิ์ ProMetic BioSciences ผ่านข้อตกลงความร่วมมือ แผนก DeKalb ของ Monsanto กำลังดำเนินการเกี่ยวกับข้าวโพดที่ผลิต interferon จากสัตว์ปีกเป็นยาต้านไวรัส (29) และ บริษัท คู่ค้าได้พยายามผลิตพลาสติกโพลีเมอร์จากน้ำตาลข้าวสาลีที่เรียกว่า Biopol (30) แผนก Agracetus ของ Monsanto (Middleton, WI) มีส่วนร่วมในเทคโนโลยีนี้ด้วย

Planet Biotechnology (เมาน์เทนวิวแคลิฟอร์เนีย)

พยายามที่จะนำเทคนิคที่พัฒนาขึ้นในโรงพยาบาลทันตกรรมกายในลอนดอนไปใช้ในเชิงพาณิชย์ซึ่งอนุญาตให้ใช้แอนติบอดีที่ผลิตโดยพืชเพื่อป้องกันฟันผุ แอนติบอดีต่อเชื้อ Streptococcus ที่กลายพันธุ์ผลิตในยาสูบและธัญพืชและการทดลองทางคลินิกชี้ให้เห็นถึงศักยภาพในการป้องกันโรคฟันผุในระยะปานกลาง (31) การพัฒนาวิธีการรักษาโดยใช้แอนติบอดีสำหรับ "โรคติดเชื้อและสภาวะเป็นพิษที่มีผลต่อพื้นผิวเยื่อเมือกในช่องปากทางเดินหายใจระบบทางเดินอาหารอวัยวะเพศและทางเดินปัสสาวะและผิวหนัง" (32) การบำบัดรักษาเชื้อโรคในลำไส้ ได้แก่ ไวรัสตับอักเสบเฮลิโคแบคเตอร์ไพโลไรเอนเทอโรทอกซิเจนอีโคไลและอหิวาตกโรค

Meristem Therapeutics (www.meristem-therapeutics.com)

การแยกอิสระจาก Limagrain ยักษ์ใหญ่ด้านเมล็ดพันธุ์ของฝรั่งเศสที่มีสำนักงานใหญ่ในซานฟรานซิสโกสหรัฐอเมริกา โดยทั่วไปเกี่ยวข้องกับสัญญาการผลิตกับผลิตภัณฑ์ที่รวมถึงฮีโมโกลบินของมนุษย์แลคโตเฟอรินเทคนิคในห้องปฏิบัติการสำหรับการควบคุมไกลโคซิเลชั่น ยาสูบเป็นพาหนะหลัก

คอร์ปชีววิทยาขนาดใหญ่ (Rockville, MD., www.sbc.com)

เอนไซม์ไซโตไคน์ต้นแบบของวัคซีนสำหรับมนุษย์และสัตวแพทย์ที่ผลิตในต้นยาสูบ การพัฒนาวัคซีนสำหรับผู้ป่วยมะเร็งต่อมน้ำเหลือง Hodgkins แบบไม่จำเพาะ ความร่วมมือกับ Dow เกี่ยวกับผลิตภัณฑ์จีโนมที่ใช้งานได้ รองประธานฝ่ายจีโนมิกส์เป็นอดีตนักชีววิทยาระดับโมเลกุลของโรงงานมอนซานโต

ผู้มีบทบาทสำคัญอื่น ๆ ได้แก่ Protein Technologies, Inc. (แผนกหนึ่งของดูปองท์), สถาบันวิจัยพืช Boyce Thompson ของ Cornell University, SemBioSys (คาลการี, แคนาดา), Battelle Laboratories (โคลัมบัสโอไฮโอและริชแลนด์วอชิงตัน) และ Phytologics ประยุกต์ (แซคราเมนโต, แคลิฟอร์เนีย).

* 1 เอเคอร์: 0.405 ฮ่า

** Brian Tokar (Institute for Social Ecology) ของ Edmonds Institute ในสหรัฐอเมริกา (กันยายน 2544) www.edmonds-institute.org

บรรณานุกรม

1. Union of Concerned Scientists, "อาหารในตลาด: พืชดัดแปลงพันธุกรรมที่อนุญาตในแหล่งอาหารของสหรัฐอเมริกา" แก้ไขเมื่อเดือนมิถุนายน 2544 ที่ www.ucsusa.org

2. สำหรับการวิเคราะห์เชิงวิพากษ์เกี่ยวกับการผลิตไบโอโพลีเมอร์จากคนในอุตสาหกรรมโปรดดูที่ T.U Gerngross "เทคโนโลยีชีวภาพสามารถขับเคลื่อนเราไปสู่สังคมที่ยั่งยืนได้หรือไม่" Nature Biotechnology, Vol. 17, June 1999, pp. 541-3.

3. สำหรับการวิเคราะห์เชิงวิพากษ์เกี่ยวกับการผลิตพอลิเมอร์ชีวภาพจากภายในอุตสาหกรรมโปรดดูที่ T. 541-3

4. "เทคโนโลยีไบโอฟาร์มาบรรจบปลายน้ำ" ข่าวเคมีและวิศวกรรม 31 กรกฎาคม 2543 น. 18; "พันธุวิศวกรรมกำลังผลิตไข่ออกแบบที่สามารถเข้ากับตลาดเฉพาะกลุ่มใหม่ ๆ และสร้างผลกำไรที่มากขึ้น" Feedstuffs Vol. 71, No. 3, 18 มกราคม 2542, น. 18.

17.00 น. Doran, "การผลิตโปรตีนจากต่างประเทศในการเพาะเลี้ยงเนื้อเยื่อพืช," Current Opinion in Biotechnology, Vol. 11, 2000, pp. 199-204.

6 W. Harr, "ยาสูบแปลงพันธุกรรม: การผลิตโปรตีนของมนุษย์จากยาสูบสามารถเปิดตลาดใหม่สำหรับผู้ปลูก" Farm Progress, พฤศจิกายน 2541, ดูได้ที่ www.croptech.com/transgenic%20tobacco%20FP%2011%2098.htm

7. เจ. เค. ซี. Ma, "ยีนผักใบเขียวและวัคซีน" Nature Biotechnology, พฤศจิกายน 2543, น. 1142

8. สำหรับการทบทวนผลกระทบเหล่านี้และเอกสารทางวิทยาศาสตร์โดยละเอียดโปรดดู Ricarda Steinbrecher, "Ecological Consequences of Genetic Engineering," ใน Brian Tokar, ed., Redesigning Life? The Worldwide Challenge to Genetic Engineering, London: Zed Books, 2001, pp. 75-102.

9. G. Giddings, et al., 2000, op. อ้างอิง

10. S. Vacek“ ลูกผสมของ บริษัท Ag สร้างกระบวนทัศน์เมล็ดพืชใหม่” ที่ www.sarahvacek.com/media/Amvalue-added.htm

11. D. Saxena, et al., "Insecticidal toxin in root exudates from Bt corn," Nature, Vol. 402, 1999, p. 480.

12. E. Hood และ J. M. Jilka "การผลิตโปรตีน xenogenic จากพืช" ProdiGene, Inc. , 1999 ที่ www.prodigene.com/publications/99-10-01_plant_based_2.html

13. "เกษตรกรรมทางเลือก: แนวทางระดับโมเลกุลเพื่อผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์และแยกสารประกอบนวนิยาย" 8 มิถุนายน 2542 ที่ ihumans.com/news_comments_archive/plant_for_protein_prod.htm

14. W. Harr, 1998, op. อ้างอิง
15. P. Doran, 2000, op. อ้างอิง

16. J.K-C. Ma, 2000, op. อ้างอิง; H. Mason และ C. Arntzen“ พืชดัดแปลงพันธุกรรมเป็นระบบการผลิตวัคซีน” CropTech 2000 ที่ www.croptech.com/transgenic_plants_as_vaccine_pro.htm; โจคัมมินส์, "วัคซีนกินได้," Third World Resurgence, No. 127/128, March / April 2001, pp. 36-37.

17. มะอิ๊บ

18. Utah State University Biotechnology Center, "Biotechnology in the News: Plants as Factories" 3 มีนาคม 2542 ที่ www.usu.edu/~biotech/extnews/extnew25.html

19. คำอธิบายผลิตภัณฑ์ StaufferSeeds ที่ www.staufferseeds.com/0404prod.htm

20. "Sigma Chemical Co. และ ProdiGene Inc. เปิดตัวผลิตภัณฑ์โปรตีนรายแรกจากพืชดัดแปลงพันธุกรรม" แถลงข่าว ProdiGene, Inc. 10 มิถุนายน 1997 ที่ www.prodigene.com/news_releases/97-06-10_Sigma.html; J. Olson, "Rural Pharmaceutical Grower Inc. ," Farm Industry News, กลางเดือนมีนาคม 2543 ที่ www.staufferseeds.com/0702rural.htm; ดู E. Hood, et al., "การเลี้ยงโมเลกุลของโปรตีนอุตสาหกรรมจากข้าวโพดเลี้ยงสัตว์ดัดแปรพันธุกรรม," ใน F. Shahidi, et al., eds., Chemicals via Higher Plant Bioengineering, New York: Plenum Publishers, 1999, pp. 127-147.

21. L. McGraw,“ Avidin: โปรตีนฆ่าแมลงที่อ้างถึงไข่ในข้าวโพด,” งานวิจัยทางการเกษตร, สิงหาคม 2543, ที่ www.ars.usda.gov/is/AR/archive/aug00/egg0800.htm

22. "Avidin: Chicken Egg White" ในแค็ตตาล็อกของ Calzyme Laboratories ที่ www.calzyme.com/catalog/avidin.html; "Avidin" ในแคตตาล็อก Worthington Biochemicals ที่ www.worthington-biochem.com/manual/A/AV.html

23. "Glucuronidase, Beta" ในแค็ตตาล็อก Worthington Biochemicals ที่ www.worthington-biochem.com/priceList/G/GlucuronidaseB.html; Norbert Hoffmann, "The Ubiquitous Co-Enzyme UDPGlucuronic Acid," at www.kombu.de/glucuron.htm.

24. "Glucuronidase, Beta," en Worthington Biochemicals catalog, at www.worthington-biochem.com/priceList/G/GlucuronidaseB.html; Norbert Hoffmann, "The Ubiquitous Co-Enzyme UDPGlucuronic Acid," at www.kombu.de/glucuron.htm.

25. C. Cramer, "Plant Biotechnology and Molecular ‘Pharming’," Virginia Technical University, 1998, at www.biotech.vt.edu/outreach/biotech-times/5_98/pharming.html.

26. Potera, "Harvesting Secretory Monoclonal Antibodies from Plants," American Society for Microbiology, 1999, at dev.asmusa.org/memonly/asmnews/apr99/topic2.html.

27. "A New Crop of Transgenic Plant Technologies: Agbiotech Firms Adopt Collaborative Strategies for Success," Genetic Engineering News, Vol. 20, No. 4, February 15, 2000.

28. Utah State University Biotechnology Center, 1999, op. cit.

29. Olson, "Seed companies improve the nutritional value of feed corn," Farm Industry News, April 1999, at www.staufferseeds.com/0704feed.htm.

30. op. cit. 24.

31. "Planet Biotechnology Begins U.S. Clinical Trial for Treatment Against Cause of Tooth Decay," PR Newswire, November 3, 1998, at www.findarticles.com/m4PRN/1998_Nov_3/53162978/p1/article.jhtml

32. "Planet Biotechnology Inc., "Published Study Shows Positive Results for Vaccine Against Cause of Tooth Decay," Press release, April 28, 1998, at www8.techmall.com/techdocs/TS980428-8.html


Video: เรองเลาเชาน ชาวโคราชรวมบรจาคเลอดกบรถรบบรจาคโลหตเคลอนทจากเรองเลาเชาน (อาจ 2022).


ความคิดเห็น:

  1. Orvelle

    จำนวนคะแนนสูงสุดทำได้ ในสิ่งนี้ไม่มีความคิดที่ดี ฉันเห็นด้วย.

  2. Albaric

    What a good sentence

  3. Glendon

    ฉันเห็นด้วยกับคุณ ขอบคุณสำหรับความช่วยเหลือของคุณในเรื่องนี้ และเช่นเคย ทั้งหมดนั้นยอดเยี่ยมมาก

  4. Maynard

    ฉันพบว่าคุณไม่ถูกต้อง เราจะหารือ เขียนใน PM เราจะสื่อสาร



เขียนข้อความ