CRISPR ما وراء صحة الإنسان: جبهة الاستثمار الجديدة لتحرير الجينات

CRISPR ما وراء صحة الإنسان

يمكن قول الكثير عن القدرة المذهلة لتقنية تحرير الجينات CRISPR في صحة الإنسان. هذا ما ناقشناه في مقالات سابقة:

مقارنات الشركات الرائدة في تحرير الجينات:

• تحرير الجينات: CRISPR Therapeutics مقابل Beam Therapeutics
• CRISPR Therapeutics مقابل Editas Medicine

مقارنة مصنعي الأدوات الجينومية الرائدة:

Illumina مقابل Pacific Bioscience: اختيار شركة تسلسل الجينوم للجيل التالي

مع ذلك، لا يوجد سبب تقني لتقييد تحرير الجينات بالبشر فقط. تُستخدم CRISPR بالفعل في تطبيقات جديدة مثل علم الأحياء التركيبية وحتى تُعتبر لوقود الطحالب الحيوي. ومع ذلك، فإن أكبر سوق خارج الطب البشري لا يزال في بدايته: تحرير الجينات للزراعة وإنتاج الغذاء.

الوراثة والزراعة

بالنسبة لمعظم الناس، فكرة التعديل الجيني والزراعة تثير فكرة الكائنات المعدلة وراثيًا (GMOs). بينما تُقبل إلى حد كبير في بعض أجزاء العالم، تُحظر تمامًا في أسواق كبيرة أخرى مثل الاتحاد الأوروبي.

هذه نظرة محدودة إلى حد ما على الصلة بين الوراثة والزراعة. في الواقع، حتى أقدم الجهود في الزراعة اعتمدت بشكل كبير على تعديل الأنواع البرية وتحويلها إلى سلالات «مستأنسة». وكان ذلك صحيحًا لكل من النباتات والحيوانات.

الطريقة الأولى كانت التربية الانتقائية. لم يكن بإمكان المزارعين إحداث طفرات، لكنهم كانوا يستطيعون الاحتفاظ بها ونشرها عندما تحدث عشوائيًا. كما كانوا يجرون تقاطعًا نشطًا بين جينات الأنواع المختلفة لإنشاء محاصيل وقطعان أكثر قوة وإنتاجية وصحة.

في عشرينيات القرن الماضي، ظهرت التربية بالتحور. تعتمد على مواد كيميائية أو إشعاعية لتسريع عملية التحور وعملية اختيار متقدمة لاكتشاف أصناف أو صفات جديدة. يرجى ملاحظة أن هذه الطريقة لا تُعتبر كائنًا معدلًا وراثيًا (GMO) وتمثل الغالبية العظمى من الطعام الذي نستهلكه اليوم.

ثم، في الثمانينيات، بدأت التربية المتجانسة، حيث تُدخل جينات أجنبية إلى النباتات وأحيانًا إلى الحيوانات. هذا ما يعرفه الناس بالكائنات المعدلة وراثيًا (GMOs). بدلاً من التحور العشوائي، كانت العملية أكثر استهدافًا. ومع ذلك، لم تُتحكم بعض التفاصيل، مثل موقع الجين المُدرج.

مع أول إثبات مفهوم في العقد الأول من الألفية الجديدة، نبدأ الآن في تحرير الجينوم، والذي قد يُثبت أنه الحدود النهائية لتحسين المحاصيل.

المصدر: Innovative Genomics

تحرير الجينات في النباتات والحيوانات

ذكرنا النباتات المعدلة وراثيًا، لكن هذا مجرد أحد أكثر التطبيقات شهرة للتعديلات الجينية. في الطب الحديث، يُنتج بروتين مضاد لتجلط الدم في حليب الماعز، والإنسولين في بكتيريا معدلة وراثيًا، وأدوية أخرى للسرطان أو التصلب المتعدد يمكن إنتاجها في البيض.

نظرًا لأن الكائنات المعدلة وراثيًا تخضع لتنظيم صارم، قد يتمتع تحرير الجينات بميزة تجارية هائلة. وفقًا لمعظم اللوائح، “إذا تم استخدامه لتعديل الحمض النووي الذي يمتلكه النبات طبيعيًا، فإن النبات الناتج ليس متجانسًا/GM. إذا تم استخدامه لإضافة حمض نووي من نوع مختلف، فإن النبات الناتج يصبح متجانسًا/GM.”

لذلك، قد تشهد العديد من شركات تحرير الجينات التي تركز على النباتات أو الحيوانات أسواقًا ضخمة مثل الاتحاد الأوروبي تُفتح أمامها بينما يُمنع منافسوها التقليديون من الكائنات المعدلة وراثيًا من الدخول.

الإمكانات لتقنية تحرير الجينات CRISPR في الميدان هائلة. هناك العديد من التطبيقات الممكنة لدرجة أن مجرد سردها يتطلب مساحة كبيرة:

الحيوانات

• تقليل نقاط الضعف: الأمراض في السلمون، الخنازير، الثيران، الدجاج، إلخ.
• زيادة الغلات: مزيد من العضلات، نمو أسرع، تقليل الوفيات (مثلاً، 40% من السلمون المستزرع لا يصل إلى سن البلوغ).

النباتات

• زيادة المقاومة للظروف البيئية: الملوحة، الجفاف، الحرارة الشديدة، الفيضانات، الرياح، البرد والصقيع.
• تحسين الإنتاجية: تحسين عملية التمثيل الضوئي، تسريع نضوج الحبوب والفواكه، مزيد من الكتلة الحيوية للوقود الحيوي، السماد، إلخ.
• المقاومة للآفات والأمراض: البكتيريا، الفيروسات، الفطريات، الحشرات.
• تحسين الخصائص التجارية: منع تعفن الفطر والفواكه، زيادة مدة الصلاحية والقيمة الغذائية، فواكه خالية من البذور، تغيير اللون/المظهر/الطعم، إلخ.

استخدام جديد للزراعة

• تحويل النباتات أو الحيوانات إلى “مصانع حيوية” لـ:
• الطب البشري: الأجسام المضادة، العلاجات الطبية، إلخ…
• أعضاء جاهزة للزرع في البشر.
• الوقود الحيوي.
• التوابل، العطور، الصبغات.
• أنواع غير مسببة للحساسية.

للتعمق أكثر في إمكانيات وتحديات تحرير الجينات CRISPR في الزراعة، يمكنك الاطلاع على هذه الصفحة من معهد الابتكار الجينومي.

اختيار من الشركات التي تستخدم CRISPR في الزراعة

تستفيد العديد من الشركات بنشاط من تقنية CRISPR في الزراعة، حيث تمتلك العديد منها منتجات ستدخل الأسواق قريبًا، في انتظار موافقة الجهات التنظيمية.

لحسن حظ الشركات العاملة في هذا القطاع، فإن العبء التنظيمي على تحرير الجينات مقارنةً بالكائنات المعدلة وراثيًا التقليدية أخف بكثير، وفقًا للمجلة المرموقة Nature: “لقد خفّف هذا العبء التنظيمي في الولايات المتحدة على النباتات المعدلة جينيًا إلى حد شبه عدم وجوده. وقد اتبعت البرازيل والأرجنتين وأستراليا نهجًا مشابهًا.”. توفر اللوائح الأخف من المعتاد في قوى الزراعة الضخمة مثل الولايات المتحدة وأمريكا الجنوبية سوقًا كبيرًا للمحاصيل والحيوانات المعدلة جينيًا، بغض النظر عن قرارات الاتحاد الأوروبي وإمكانية تغيّر رأيه في هذا الشأن.

1. Aquabounty

على الرغم من أنها ليست شركة تحرير جينات تقنيًا، رائدة Aquabounty في سمك السلمون المعدل وراثيًا لمدة 30 عامًا.

AQB مخطط السعر

مع ذلك، نظرًا لأنه حاصل بالفعل على موافقة إدارة الغذاء والدواء (FDA)، كان من المفيد الإشارة إليه للمستثمرين المهتمين. تعتمد تقنيته على أساليب تعديل الجينات القديمة لكنها دُرست وأثبتت جودتها العالية، دون أي مشكلة من إدراج الجين.

2. Bayer

إحدى أكبر شركات التكنولوجيا الحيوية والبذور في العالم، بعد اندماجها مع شركة مونسانتو. تتحكم في معظم سوق بذور الكائنات المعدلة وراثيًا التقليدية وتعمل أيضًا على استخدام CRISPR للجيل القادم من البذور للذرة، فول الصويا، القمح، إلخ.

جزء من هذا الجهد للانتقال من الكائنات المعدلة وراثيًا التقليدية يتم عبر شراكة مع Gingko Bioworks (DNA)، إحدى أكبر شركات علم الأحياء التركيبية. تركز الشراكة على تطوير بدائل بيولوجية للأسمدة الكيميائية من خلال تحرير جينات الكائنات الدقيقة.

3. Gingko Bioworks

بالحديث عن Gingko، يعملون أيضًا على خيارات محددة لـ«زراعة» البكتيريا. وبشكل خاص لاستبدال زراعة نبات القنب بإنتاج القنابيديولات في المختبر.

DNA مخطط السعر

من المحتمل أنه مع مرور الوقت، قد يصبح «الزراعة» لمجموعة واسعة من المنتجات مثل القنب، التبغ، أو حتى القهوة مشروعًا في مجال التكنولوجيا الحيوية أكثر من مجرد زراعة النباتات. كما أنهم يطورون حلولًا لصحة الحيوانات والمحاصيل.

4. Corteva Agrisciences

تعمل الشركة التي تبلغ قيمتها 41 مليار دولار على تطوير خط جديد من المحاصيل باستخدام تقنية CRISPR.

CTVA مخطط السعر

للقيام بذلك، تستفيد من شبكة واسعة من الشراكات مع معاهد بحثية دولية. كما وقعت اتفاقية مع منتج البذور الفرنسي Vilmorin & Cie للوصول إلى براءات CRISPR الخاصة بـ Corteva.

5. Benson Hill

عند مناقشة الابتكار في CRISPR، يتركز التركيز غالبًا على شركات التكنولوجيا الحيوية الطبية أو المعاهد البحثية العامة. لكن الشركات الزراعية تشارك أيضًا في البحث الأساسي، كما توضح اكتشافات Benson Hill حول Cas12a2 واكتشافات ما يُسمى CRISPR 3.0.

تركز الشركة على فول الصويا، وتوجد أيضًا في البازلاء وتربية الأحياء المائية. لا تزال في مراحلها الأولى وتخطط لتحقيق الربحية في كل من EBITDA والتدفق النقدي الحر بحلول عام 2025.

6. Cibus

تقوم الشركة بتعديل خلايا النباتات عبر تحرير الجينات وطرق أخرى لإنشاء مفاعلات حيوية.

CBUS مخطط السعر

يمكن استخدام هذه المفاعلات الحيوية لإنتاج جزيئات تُستَخدم في مستحضرات التجميل أو الطعام أو الأدوية. تعمل المفاعلات الحيوية كأنها ثقافات خلوية، تحاكي تنظيم أنسجة النبات، مما يتيح إنتاج عدة مركبات في آن واحد وتكلفة أقل.

7. ToolGen (199800.KQ)

تستخدم الشركة منصة CRISPR-Cas9 لتحرير الجينات. تُستَخدم في صحة الإنسان، لتحسين صفات الحيوانات والنباتات، ولإنتاج مركبات ذات قيمة عالية في خطوط خلايا الحيوانات والنباتات. خط أنابيب أبحاثها الزراعية يتضمن أشياء مثل فول الصويا بمحتوى دهني صحي أكثر، مقاومة للأعشاب، تحمل للجفاف، ومقاومة للآفات.

8. Private companies

ليس كل الشركات التي تستخدم CRISPR لتحسين الزراعة مدرجة في البورصات. من بين الشركات الخاصة، والشركات الناشئة، والمنافسين المحتملين للشركات المذكورة أعلاه، يمكننا إبراز Pairwise، Hudson River Biotechnology، PlantEdit، أو Inari.