Naukowcy lubią mówić, że ich praca zwykle przebiega dwa kroki do przodu i jeden krok do tyłu. Ale czasami to napawa optymizmem.

Przykład: wysiłek naukowy, o którym piszę od 2010 roku, czyli praca nad przywróceniem kasztanowca amerykańskiego do naszych lasów, nagle cofnął się o dwa kroki. Może więcej.

W zasadzie okazało się, że płonne były nasze nadzieje, że genetycznie zmodyfikowany wariant zwalczy zarazę, która praktycznie wyniszczyła kasztanowce w Ameryce Północnej. Co gorsza, świadomość ta pojawiła się pod koniec ubiegłego roku, gdy projekt był bliski powodzenia po dziesięcioleciach wysiłków setek ludzi, w tym grupy z New Hampshire.

„Rozdział był bardzo optymistyczny, że drzewo transgeniczne opracowane przez SUNY-ESF zostanie po prostu zatwierdzone i zderegulowane. Zeszłego lata mieliśmy nadzieję, że jest tuż za rogiem. Oczywiście jesteśmy rozczarowani, że w tym momencie mamy do czynienia z kolejną sytuacją wyczekiwania i obserwacji” – powiedział Evan Fox, prezes oddziału Amerykańskiej Federacji Kasztanowców w New Hampshire/Vermont, która zajmuje się hodowlą drzew hybrydowych w sadach stanowych przez wiele lat.

Nie byli osamotnieni w tym oczekiwaniu. Zaledwie cztery miesiące temu w tym felietonie zastanawiano się, jak powinniśmy postępować z genetycznie zmodyfikowanymi kasztanowcami, o których, jak powiedziałem z pogodną pewnością, wkrótce uzyskają ostateczną zgodę Agencji Ochrony Środowiska (EPA), aby można je było sadzić wszędzie. Teraz wszystko wisi w powietrzu.

Oto, co się stało.

Jak zapewne wiecie, grzyb przenoszony na kasztanowcach japońskich przybył do Stanów Zjednoczonych na początku XX wieku i szybko się rozprzestrzeniał, przenoszony przez wiatr i pogodę. W ciągu kilku dziesięcioleci gatunki drzew, które niegdyś zajmowały aż jedną trzecią wschodnich lasów, prawie wyginęły.

Dziesięciolecia prób wyhodowania odpornej na zarazę hybrydy w sadach w New Hampshire i gdzie indziej nie przyniosły rezultatu, więc naukowcy z State University of New York College of Environmental Science and Forestry w Syracuse postanowili spróbować modyfikacji genetycznej. Wprowadzili powszechny gen traw, który niweluje kwas szczawiowy wytwarzany przez grzyby. Kwas ten zabija drzewa, zatem jeśli drzewo potrafi go zignorować, grzyb nie stanowi już problemu.

Dziesięć lat badań doprowadziło do powstania drzewa GMO o nazwie Darling-58, nazwanego na cześć wczesnego zwolennika programu i pozycji, jaką importowany gen zajmuje w chromosomie drzewa. Drzewa Darling-58 wykazały duży opór na poletkach badawczych i zaczęto uzyskiwać pozwolenie na wypuszczenie ich na wolność, czego nigdy wcześniej nie udało się osiągnąć w przypadku roślin GMO.

Zeszłej jesieni profesor Thomas Klak z Uniwersytetu Nowej Anglii, który od lat pracuje nad programem kasztanów, dokonał nieszczęśliwego odkrycia.

„Moje laboratorium odkryło, że gen nie znajduje się tam, gdzie myśleliśmy” – powiedział Klak.

Okazuje się, że zaimportowany gen przyłączył się do innej części chromosomu, niż sądzono, a tego rozróżnienia nie wykryto podczas wykonywania prac pół tuzina lat temu. Praktycznie wszystkie drzewa, które rosły i testowano, to w rzeczywistości Darling-54, a nie Darling-58.

Drzewa Darling-54 w dalszym ciągu neutralizują kwas, ale – jak to ujął Klak w zrozumiałym dla mnie sensie – przez cały czas pracują nad przeciwdziałaniem kwasowi, a nie, jak oczekiwano, robią to tylko wtedy, gdy kwas zostanie wykryty. Ta zawsze aktywna strategia zużywa znacznie więcej energii, co hamuje ogólny wzrost drzewa, co jest jednym z czynników, które doprowadziły do ​​wykrycia problemu. Lokalizacja Darling-54 wypiera także niektóre istniejące geny i nikt nie jest do końca pewien, co to przyniesie na dłuższą metę.

Agencja Ochrony Środowiska może nadal wyrazić zgodę na wypuszczenie drzew Darling, ponieważ jedyną prawdziwą obawą Agencji jest to, czy nie zaszkodzą one środowisku. Jednak pytania bez odpowiedzi skłoniły Amerykańską Federację Kasztanów do wycofania swojego wsparcia dla planu wypuszczenia drzew, częściowo z obawy, że roślina GMO, która nie odniesie sukcesu, rzuci cień na przyszłe wysiłki mające na celu wykorzystanie roślin GMO do wyżywienia ocieplającego się świata .

Aby skomplikować sprawę, testowany jest inny wariant genetyczny, nazwany Darwinem, który wydaje się być naprawdę obiecujący jako „wywoływany przez rany” niwelator kwasu szczawiowego – innymi słowy taki, w którym nie występuje problem Darling-54 polegający na tym, że jest zawsze NA.

Dlaczego tym razem wierzyć badaczom? „Dzisiejsze techniki są dużo lepsze niż jeszcze kilka lat temu. Genomika postępuje w sposób umożliwiający dostrzeżenie rzeczy, których nie można było zobaczyć nawet 5 lat temu” – powiedział Klak.

Może więc powinniśmy odłożyć obecne warianty na półkę i poczekać, aż Darwin przejdzie testy. Ale to zajmie lata, więc może powinniśmy kontynuować sadzenie drzew Darlington-58 (w rzeczywistości są to Darling-54) w nadziei, że wszystko będzie dobrze. Biorąc pod uwagę tempo zmian klimatycznych, możemy nie mieć luksusu czekania na pewność.

Wszystkie te pytania są przedmiotem debaty wielu organizacji, które bardzo chciałyby, aby amerykańskie kasztany wróciły do ​​naszych lasów i nie jest jasne, co się stanie. Klak, którego laboratorium jest ważne, ponieważ rozwinął się tak, aby szybko hodować pokolenia sadzonek kasztanowca, co pozwala na badanie wielu pokoleń w znacznie krótszym czasie, należy do osób debatujących na ten temat.

„Moim zdaniem ława przysięgłych nie została jeszcze rozstrzygnięta” – powiedział, wskazując na jeden jasny punkt: „Cieszymy się, że znaleźliśmy go, zanim nastąpiła deregulacja. To byłoby gorsze.”

W New Hampshire wolontariusze z American Chestnut Foundation spędzili lata, zbierając ręcznie pyłek tych rzadkich pozostałości drzew i wykorzystując go do krzyżowania z odpornymi na zarazę kasztanowcami chińskimi. Hybrydy są uprawiane w specjalnych gospodarstwach i chociaż nie udało im się oprzeć zarazie, są źródłem różnorodności genetycznej, która będzie potrzebna, jeśli kiedykolwiek otrzymamy drzewo GMO.

„Naszym celem było zachowanie genetyki linii kasztanowców amerykańskich… wyhodowanie ich do stanu kwitnienia, aby zawsze, gdy tylko pojawi się rozwiązanie, móc zapylić te drzewa” – powiedział Fox. „Będziemy to kontynuować”.

Przy odrobinie szczęścia wkrótce znów zaczną działać.