بخش ۱: مقدمه‌ای بر مهندسی ژنتیک در کشاورزی

۱.۱. از اصلاح نباتات سنتی تا بیوتکنولوژی مدرن: یک مسیر تاریخی

بشر هزاران سال است که در حال دستکاری ژنتیکی گیاهان بوده است. فرآیند اصلاح نباتات سنتی، که از طریق گزینش و تلاقی گیاهان با صفات مطلوب انجام می‌شود، پایه‌گذار کشاورزی مدرن است. این روش، هرچند مؤثر، فرآیندی آهسته و مبتنی بر شانس بود. با کشف ساختار DNA در اوایل قرن بیستم و توسعه فناوری DNA نوترکیب در دهه ۱۹۷۰، دانشمندان برای اولین بار ابزاری برای دستکاری مستقیم و هدفمند ماده ژنتیکی موجودات زنده یافتند. این پیشرفت نقطه عطفی در تاریخ زیست‌شناسی بود و راه را برای مهندسی ژنتیک هموار کرد. در سال ۱۹۷۳، استنلی کوهن و هربرت بویر با موفقیت اولین موجود زنده تراریخته (یک باکتری) را تولید کردند که سرآغاز عصر جدیدی در بیوتکنولوژی محسوب می‌شود. این دستاورد به سرعت به حوزه کشاورزی راه یافت و نویدبخش ایجاد محصولاتی با ویژگی‌های بهبودیافته برای مقابله با چالش‌های جهانی غذا بود.

۱.۲. تعریف موجودات اصلاح‌شده ژنتیکی (GMO): اصول، اهداف و نمونه‌های اولیه

موجودات اصلاح‌شده ژنتیکی (Genetically Modified Organisms یا GMOs) که در فارسی «تراریخته» نامیده می‌شوند، به گیاهان، حیوانات یا میکروارگانیسم‌هایی اطلاق می‌شود که ساختار ژنتیکی آن‌ها از طریق مهندسی ژنتیک تغییر یافته است. ویژگی اصلی این فناوری، وارد کردن یک یا چند ژن خارجی (که «ترانسژن» نامیده می‌شود) از یک گونه کاملاً متفاوت به ژنوم موجود میزبان است تا یک صفت جدید در آن ایجاد شود؛ تغییری که از طریق روش‌های طبیعی یا اصلاحی سنتی امکان‌پذیر نیست. اهداف اولیه در توسعه محصولات تراریخته عمدتاً بر بهبود ویژگی‌های زراعی متمرکز بود؛ از جمله ایجاد مقاومت در برابر آفات، بیماری‌ها و علف‌کش‌ها با هدف افزایش عملکرد محصول و کاهش نیاز به استفاده از مواد شیمیایی.

اولین محصول تراریخته‌ای که به صورت تجاری عرضه شد، گوجه‌فرنگی Flavr Savr در سال ۱۹۹۴ بود که برای داشتن عمر انبارداری طولانی‌تر مهندسی شده بود. پس از آن، توسعه محصولات کلیدی مانند ذرت، سویا، پنبه و کلزا که به ترتیب در برابر آفات (با استفاده از ژن باکتری Bacillus thuringiensis یا Bt) و علف‌کش گلایفوسیت مقاوم شده بودند، به سرعت گسترش یافت و امروزه بخش عمده‌ای از تولید جهانی این محصولات را تشکیل می‌دهد.

۱.۳. روش‌های متداول تولید GMO: از تفنگ ژنی تا ناقل‌های باکتریایی

روش‌های نسل اول برای تولید موجودات تراریخته، با وجود کارایی، از دقت پایینی برخوردار بودند. این روش‌ها عمدتاً به دو دسته تقسیم می‌شوند:

• انتقال غیرمستقیم (با واسطه ناقل): در این روش، از توانایی طبیعی باکتری Agrobacterium tumefaciens برای انتقال ژن به گیاهان استفاده می‌شود. این باکتری قادر است بخشی از ماده ژنتیکی خود را به نام T-DNA به ژنوم سلول گیاهی وارد کند. دانشمندان با جایگزین کردن ژن مورد نظر خود در این بخش، از باکتری به عنوان یک ناقل طبیعی برای انتقال ژن به گیاه استفاده می‌کنند.
• انتقال مستقیم (بدون واسطه ناقل): در این روش‌ها، DNA به صورت فیزیکی به سلول‌های گیاهی منتقل می‌شود. متداول‌ترین تکنیک، بمباران ذره‌ای یا «تفنگ ژنی» (Gene Gun) است که در آن، ذرات ریز طلا یا تنگستن پوشیده از DNA به سمت سلول‌های گیاهی شلیک می‌شوند. روش‌های دیگری مانند الکتروپوریشن (استفاده از شوک الکتریکی برای نفوذپذیر کردن غشای سلول) و ریزتزریقی نیز در این دسته قرار می‌گیرند.

محدودیت اصلی و مشترک تمامی این روش‌ها، ادغام تصادفی ترانسژن در ژنوم میزبان است. این عدم دقت به این معناست که ژن خارجی می‌تواند در هر نقطه‌ای از DNA گیاه قرار گیرد. این فرآیند تصادفی می‌تواند منجر به پیامدهای پیش‌بینی‌نشده‌ای مانند غیرفعال شدن یک ژن حیاتی در گیاه (جهش الحاقی)، بیان ناپایدار ژن جدید یا تغییر در تنظیم ژن‌های مجاور شود. این عدم قطعیت فنی، دانشمندان را مجبور می‌کرد تا هزاران نمونه گیاهی را برای یافتن یک رخداد موفق که در آن ژن جدید به درستی عمل کرده و اثرات جانبی نامطلوبی نداشته باشد، غربالگری کنند. این ماهیت غیردقیق و «غیرطبیعی» بودن فرآیند (وارد کردن ژن از یک باکتری به گیاه) به نقطه کانونی نگرانی‌های عمومی و علمی تبدیل شد و به شکل‌گیری چهارچوب‌های نظارتی سخت‌گیرانه‌ای منجر گردید که محصولات تراریخته را بر اساس فرآیند تولیدشان (یعنی ورود ژن خارجی) و نه لزوماً ویژگی‌های نهایی محصول، تعریف و ارزیابی می‌کنند. درک این پس‌زمینه تاریخی برای فهمیدن اینکه چرا کریسپر یک جهش پارادایمی محسوب می‌شود، ضروری است.

بخش ۲: ظهور کریسپر (CRISPR-Cas9) به عنوان یک ابزار انقلابی

۲.۱. کریسپر چیست؟ الهام از طبیعت و سازوکار مولکولی

کریسپر (CRISPR)، که مخفف عبارت Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats است، در اصل یک سیستم ایمنی تطبیقی در باکتری‌ها و آرکی‌هاست که برای شناسایی و نابودی DNA ویروس‌های مهاجم تکامل یافته است. دانشمندان با الهام از این سیستم طبیعی، ابزاری قدرتمند برای ویرایش ژنوم طراحی کرده‌اند که از دو جزء کلیدی تشکیل شده است:

• پروتئین Cas9: این آنزیم مانند یک «قیچی مولکولی» عمل می‌کند و قادر است رشته DNA را در یک نقطه مشخص برش دهد.
• RNA راهنما (gRNA): این مولکول RNA کوتاه، مانند یک «سیستم موقعیت‌یاب جهانی» یا GPS عمل می‌کند. توالی آن به گونه‌ای طراحی می‌شود که مکمل توالی DNA هدف در ژنوم باشد و پروتئین Cas9 را با دقتی بسیار بالا به آن نقطه خاص هدایت کند.

فرآیند ویرایش به این صورت عمل می‌کند: مجموعه پروتئین Cas9 و RNA راهنما وارد سلول می‌شود. RNA راهنما توالی هدف خود را در ژنوم پیدا کرده و به آن متصل می‌شود. سپس، پروتئین Cas9 یک برش دو رشته‌ای دقیق در DNA ایجاد می‌کند. پس از این برش، سلول به طور طبیعی تلاش می‌کند تا DNA آسیب‌دیده را ترمیم کند. دانشمندان از این سازوکارهای ترمیمی طبیعی برای ایجاد تغییرات مورد نظر خود بهره می‌برند. این تغییرات می‌تواند شامل حذف یک ژن، اصلاح یک جهش یا حتی وارد کردن یک توالی DNA جدید در محل برش باشد.

۲.۲. دقت جراحی در سطح ژنوم: تفاوت بنیادین بین ویرایش ژن و تراریختی

تفاوت اساسی میان فناوری کریسپر و روش‌های سنتی تولید GMO در نحوه ایجاد تغییر ژنتیکی نهفته است و همین تفاوت، پیامدهای عمیقی برای علم، صنعت و قوانین نظارتی دارد:

• تراریختی (Transgenesis): این فرآیند شامل افزودن یک ژن کامل و خارجی، معمولاً از گونه‌ای غیرمرتبط (مانند یک باکتری)، به ژنوم گیاه در یک مکان تصادفی است.
• ویرایش ژن (Gene Editing): این فرآیند شامل ایجاد اصلاحات دقیق (مانند حذف، جایگزینی یا درج کوچک) در DNA موجود گیاه است. در بسیاری از کاربردهای کشاورزی، این فرآیند بدون وارد کردن هیچ‌گونه ماده ژنتیکی خارجی انجام می‌شود و در محصول نهایی هیچ DNA بیگانه‌ای باقی نمی‌ماند.

به بیان ساده‌تر، تراریختی مانند افزودن یک فصل کاملاً جدید و خارجی به یک کتاب است، در حالی که ویرایش ژن با کریسپر مانند اصلاح یک غلط املایی یا بازنویسی یک جمله در متن اصلی کتاب است. بسیاری از تغییراتی که با کریسپر ایجاد می‌شوند، مانند حذف یک ژن کوچک، از نظر ژنتیکی غیرقابل تشخیص از جهش‌هایی هستند که ممکن است به طور طبیعی در طبیعت رخ دهند یا از طریق روش‌های اصلاحی قدیمی‌تر مانند جهش‌زایی با مواد شیمیایی یا پرتوها ایجاد شوند. این شباهت به فرآیندهای طبیعی، سنگ بنای استدلال برای اتخاذ رویکردی متفاوت در قوانین نظارتی برای این محصولات است.

۲.۳. مزایای کریسپر نسبت به فناوری‌های پیشین: سرعت، هزینه و دقت بی‌رقیب

برتری کریسپر نه تنها نسبت به روش‌های سنتی تولید GMO، بلکه در مقایسه با ابزارهای ویرایش ژن قدیمی‌تر مانند نوکلئازهای انگشت روی (ZFNs) و TALENs نیز کاملاً مشهود است.

• دقت: سیستم هدایت مبتنی بر RNA در کریسپر، هدف‌گیری بسیار دقیقی را ممکن می‌سازد و مشکلات مربوط به ادغام تصادفی ژن در روش‌های قدیمی را به حداقل می‌رساند.
• سرعت و هزینه: طراحی و ساخت RNA راهنما برای کریسپر بسیار سریع‌تر، ارزان‌تر و ساده‌تر از مهندسی پروتئین‌های پیچیده‌ای است که برای ZFNs و TALENs مورد نیاز بود. این سهولت دسترسی، تحقیقات در زمینه ویرایش ژن را برای آزمایشگاه‌های بیشتری در سراسر جهان ممکن ساخته است.
• تطبیق‌پذیری: کریسپر یک سیستم چندمنظوره است. نسخه‌های مهندسی‌شده آن نه تنها برای برش DNA، بلکه برای فعال‌سازی (CRISPRa) یا سرکوب (CRISPRi) بیان ژن‌ها، ویرایش یک تک حرف از کد DNA (ویرایش باز) یا حتی درج قطعات بزرگ DNA با دقت بالا (ویرایش پرایم) نیز به کار می‌رود. این ویژگی، کریسپر را به یک جعبه‌ابزار قدرتمند و انعطاف‌پذیر برای مهندسی ژنتیک تبدیل کرده است.

این پیشرفت‌ها نشان می‌دهند که کریسپر صرفاً یک بهبود تدریجی نیست، بلکه یک جهش کیفی در فناوری زیستی است. قدرت واقعی این فناوری نه تنها در دقت فنی آن، بلکه در توانایی‌اش برای عبور از موانع نظارتی و چالش‌های پذیرش عمومی نهفته است که سال‌ها گریبان‌گیر محصولات تراریخته بود. از آنجا که بسیاری از محصولات ویرایش‌شده با کریسپر فاقد DNA خارجی هستند، چهارچوب‌های نظارتی در کشورهایی مانند ایالات متحده آن‌ها را از قوانین سخت‌گیرانه GMO معاف کرده‌اند. این «مسیر سریع» نظارتی، هزینه‌ها و زمان ورود به بازار را به شدت کاهش می‌دهد و راه را برای نوآوری توسط شرکت‌های کوچک‌تر و مؤسسات تحقیقاتی دولتی که پیش از این توانایی مالی برای عبور از فرآیند پرهزینه تأیید GMO را نداشتند، باز می‌کند. بنابراین، انقلاب کریسپر به همان اندازه که یک انقلاب بیولوژیکی است، یک انقلاب اقتصادی و بوروکراتیک نیز محسوب می‌شود.

بخش ۳: کاربردهای تحول‌آفرین کریسپر در کشاورزی پایدار

فناوری کریسپر با فراهم آوردن امکان ایجاد تغییرات دقیق و هدفمند در ژنوم گیاهان، راهکارهای نوآورانه‌ای برای مقابله با چالش‌های اساسی کشاورزی مدرن، از جمله آفات، بیماری‌ها، تغییرات اقلیمی و نیاز به بهبود ارزش غذایی، ارائه می‌دهد.

۳.۱. مهندسی مقاومت در برابر تنش‌های زیستی: دفاعی مستحکم در برابر آفات و بیماری‌ها

یکی از مهم‌ترین کاربردهای کریسپر، تقویت سیستم دفاعی طبیعی گیاهان و کاهش وابستگی به آفت‌کش‌ها و سموم شیمیایی است. این امر از طریق اصلاح ژن‌هایی که در تعامل گیاه با عوامل بیماری‌زا نقش دارند، امکان‌پذیر می‌شود.

• مقاومت در برابر بیماری‌های قارچی و باکتریایی: به جای افزودن ژن مقاومت، کریسپر می‌تواند «ژن‌های حساسیت‌پذیری» را غیرفعال کند. این ژن‌ها در گیاه وجود دارند و عوامل بیماری‌زا از آن‌ها برای آلوده کردن سلول گیاهی سوءاستفاده می‌کنند. با حذف این ژن‌ها، گیاه به طور مؤثری در برابر پاتوژن مقاوم می‌شود، بدون آنکه ژن جدیدی به آن اضافه شده باشد. تحقیقات موفقیت‌آمیزی در این زمینه برای ایجاد مقاومت به بیماری بلاست در برنج و لکه باکتریایی در گوجه‌فرنگی انجام شده است.
• مقاومت در برابر آفات: به طور مشابه، می‌توان ژن‌هایی را در گیاه ویرایش کرد که آن را برای حشرات جذاب یا آسیب‌پذیر می‌کنند. برای مثال، مطالعاتی برای تولید ذرت مقاوم به کرم ریشه ذرت از طریق ویرایش ژن‌های مرتبط در خود گیاه در حال انجام است که می‌تواند جایگزین مناسبی برای ذرت Bt باشد.
• مقاومت در برابر ویروس‌ها: کریسپر کاربرد منحصربه‌فردی در مبارزه با ویروس‌های گیاهی دارد. این سیستم می‌تواند به گونه‌ای برنامه‌ریزی شود که DNA ویروس مهاجم را به طور مستقیم شناسایی و تخریب کند و به این ترتیب یک ایمنی پایدار و قابل توارث در گیاه ایجاد نماید. این رویکرد با موفقیت در گیاهانی مانند تنباکو آزمایش شده و پتانسیل بالایی برای محافظت از محصولات کلیدی مانند گوجه‌فرنگی در برابر بیماری‌های ویروسی ویرانگر دارد.

۳.۲. مقابله با چالش‌های اقلیمی: توسعه محصولات مقاوم به خشکی، شوری و گرما

تغییرات اقلیمی و پیامدهای آن مانند خشکسالی‌های مکرر، افزایش شوری خاک و امواج گرمایی، امنیت غذایی جهانی را تهدید می‌کنند. کریسپر ابزاری قدرتمند برای تسریع در توسعه محصولاتی است که می‌توانند در این شرایط نامساعد رشد کنند.

• مقاومت به خشکی: دانشمندان می‌توانند ژن‌های کنترل‌کننده پاسخ گیاه به کم‌آبی را شناسایی و ویرایش کنند. این ژن‌ها ممکن است در تنظیم باز و بسته شدن روزنه‌ها، توسعه سیستم ریشه‌ای عمیق‌تر یا بهبود کارایی مصرف آب نقش داشته باشند. تحقیقات مهمی، از جمله در ایران، بر روی توسعه گندم و جو مقاوم به خشکی با استفاده از کریسپر متمرکز شده است که برای مناطقی با منابع آبی محدود حیاتی است. برای مثال، غیرفعال کردن برخی ژن‌ها در برنج و ذرت منجر به لوله‌ای شدن برگ‌ها و حفظ بیشتر آب در شرایط تنش خشکی شده است.
• تحمل شوری و گرما: به طور مشابه، ویرایش ژن‌های مرتبط با انتقال یون‌ها در سلول‌های ریشه می‌تواند تحمل گیاه به شوری خاک را افزایش دهد و امکان کشاورزی در زمین‌های حاشیه‌ای را فراهم کند. همچنین، تقویت ژن‌های پاسخ‌دهنده به شوک حرارتی می‌تواند به گیاهان کمک کند تا در دماهای بالا زنده بمانند و عملکرد خود را حفظ کنند.

۳.۳. بهبود ارزش غذایی و کیفیت محصول: فراتر از افزایش عملکرد

کریسپر این قابلیت را دارد که کشاورزی را از تمرکز صرف بر کمیت و عملکرد، به سمت بهبود کیفیت و ارزش غذایی محصولات سوق دهد. این فناوری به دانشمندان اجازه می‌دهد تا مسیرهای متابولیکی گیاهان را برای تولید بیشتر ویتامین‌ها، مواد معدنی و ترکیبات مفید یا حذف مواد آلرژی‌زا و نامطلوب، مهندسی کنند.

• غنی‌سازی زیستی (Biofortification):
  • گوجه‌فرنگی غنی از ویتامین D: در یک پروژه پیشگام در بریتانیا، محققان با استفاده از کریسپر آنزیمی را که پروویتامین D3 را به کلسترول تبدیل می‌کند، غیرفعال کردند. این کار باعث تجمع پروویتامین D3 در میوه و برگ‌های گوجه‌فرنگی می‌شود. این پروویتامین با قرار گرفتن در معرض نور فرابنفش به ویتامین D3 فعال تبدیل می‌شود و یک منبع گیاهی و پایدار برای این ماده مغذی حیاتی فراهم می‌کند.
  • برنج طلایی: اگرچه برنج طلایی در ابتدا با روش‌های تراریختی سنتی تولید شد، اما اکنون از کریسپر برای وارد کردن دقیق‌تر و کارآمدتر ژن‌های مسیر تولید بتاکاروتن (پیش‌ساز ویتامین A) به ژنوم برنج استفاده می‌شود. این کار می‌تواند به مبارزه با کمبود ویتامین A که عامل اصلی نابینایی کودکان در بسیاری از کشورهای در حال توسعه است، کمک کند.
• بهبود کیفیت و حذف مواد نامطلوب:
  • محصولات مقاوم به قهوه‌ای شدن: یکی از نمونه‌های کلاسیک، استفاده از کریسپر برای غیرفعال کردن ژن آنزیم پلی‌فنل اکسیداز (PPO) در قارچ و سیب است. این کار از قهوه‌ای شدن آنزیمی جلوگیری کرده، عمر انبارداری را افزایش می‌دهد و ضایعات مواد غذایی را کاهش می‌دهد.
  • طعم بهتر: محققان با ویرایش ژن در گوجه‌فرنگی توانسته‌اند میوه‌هایی بزرگ‌تر تولید کنند که شیرینی و طعم گوجه‌فرنگی‌های کوچک و وحشی را حفظ کرده‌اند.
  • حذف کافئین و آلرژن‌ها: در آینده، می‌توان از کریسپر برای تولید دانه‌های قهوه بدون کافئین یا حذف پروتئین‌های آلرژی‌زا از محصولاتی مانند بادام‌زمینی استفاده کرد که می‌تواند کیفیت زندگی میلیون‌ها نفر را بهبود بخشد.

این کاربردها نشان‌دهنده یک تغییر استراتژیک در تحقیقات کشاورزی است. مهندسی ژنتیک نسل اول عمدتاً بر ویژگی‌های «دفاعی» (محافظت از عملکرد در برابر تهدیدات) متمرکز بود که مزیت مستقیم آن برای مصرف‌کننده چندان آشکار نبود و به بدبینی عمومی دامن می‌زد. در مقابل، کریسپر امکان طراحی «فعالانه» محصولاتی با ویژگی‌های مطلوب برای مصرف‌کننده، مانند ارزش غذایی بالاتر یا طعم بهتر را فراهم می‌کند. این محصولات یک ارزش پیشنهادی واضح و مستقیم برای مصرف‌کننده دارند (مثلاً «این گوجه‌فرنگی ویتامین D روزانه شما را تأمین می‌کند»). این تغییر رویکرد می‌تواند گفتمان عمومی پیرامون مهندسی ژنتیک در مواد غذایی را از بحث بر سر سود کشاورزان و کنترل شرکت‌ها، به سمت گفت‌وگو در مورد سلامت عمومی و تغذیه سوق دهد.

بخش ۴: چشم‌انداز آینده، چالش‌ها و ملاحظات

آینده کشاورزی با فناوری کریسپر بسیار روشن به نظر می‌رسد، اما تحقق کامل پتانسیل آن مستلزم غلبه بر چالش‌های فنی، عبور از چشم‌انداز پیچیده نظارتی و قانونی، و جلب اعتماد عمومی از طریق ملاحظات اخلاقی دقیق است.

۴.۱. چالش‌های فنی: کاهش اثرات خارج از هدف و بهبود دقت

با وجود دقت بالای کریسپر، یکی از نگرانی‌های اصلی فنی، احتمال بروز «اثرات خارج از هدف» (Off-target effects) است. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که آنزیم Cas9 به اشتباه نواحی دیگری از ژنوم را که توالی مشابهی با هدف اصلی دارند، برش می‌دهد و منجر به جهش‌های ناخواسته می‌شود. برای کاهش این خطر و افزایش ایمنی، راهکارهای متعددی در حال توسعه است:

• طراحی بهینه RNA راهنما: استفاده از ابزارهای بیوانفورماتیک برای انتخاب توالی‌های هدف کاملاً منحصربه‌فرد در ژنوم، احتمال اتصال اشتباه را به حداقل می‌رساند.
• استفاده از نسخه‌های مهندسی‌شده Cas9: پروتئین‌های Cas9 با وفاداری بالا (High-fidelity) طراحی شده‌اند که حساسیت بیشتری به عدم تطابق کامل با توالی هدف دارند و احتمال برش در مکان‌های غیرهدف را کاهش می‌دهند.
• بهینه‌سازی روش انتقال: استفاده از روش‌هایی که اجزای کریسپر را به صورت موقت در سلول فعال نگه می‌دارند، مانند راهبرد «بزن و فرار کن» با استفاده از نانوذرات، زمان لازم برای بروز اثرات خارج از هدف را کاهش می‌دهد.
• فناوری‌های پیشرفته‌تر: ابزارهای جدیدتری مانند «ویرایش باز» و «ویرایش پرایم» می‌توانند تغییرات ژنتیکی را بدون ایجاد برش دو رشته‌ای در DNA انجام دهند که این امر خطر جهش‌های ناخواسته را به شدت کاهش می‌دهد.

۴.۲. چهارچوب‌های نظارتی و قانونی: رویکردهای متفاوت در ایالات متحده و اتحادیه اروپا

یکی از بزرگ‌ترین موانع بر سر راه پذیرش جهانی کریسپر، نبود یک چهارچوب نظارتی هماهنگ است. رویکرد کشورها و مناطق مختلف به این فناوری به شدت متفاوت است:

• ایالات متحده: وزارت کشاورزی ایالات متحده (USDA) رویکردی «مبتنی بر محصول» اتخاذ کرده است. بر این اساس، اگر یک گیاه ویرایش‌شده با کریسپر حاوی DNA خارجی نباشد و بتوان آن را از طریق اصلاح نباتات سنتی نیز تولید کرد، مشمول قوانین سخت‌گیرانه GMO نخواهد بود. این سیاست، مسیر ورود به بازار را برای این محصولات هموارتر می‌کند.
• اتحادیه اروپا: در مقابل، اتحادیه اروپا رویکردی «مبتنی بر فرآیند» دارد. دیوان دادگستری اروپا در سال ۲۰۱۸ حکم داد که تمام موجودات حاصل از تکنیک‌های جهش‌زایی جدید (از جمله کریسپر) باید تحت قوانین سخت‌گیرانه GMO قرار گیرند. این تصمیم موانع بزرگی برای تحقیق و تجاری‌سازی در اروپا ایجاد کرده است، هرچند اخیراً پیشنهادهایی در پارلمان اروپا برای تسهیل این قوانین برای برخی تکنیک‌های ژنومی جدید (NGTs) مطرح شده است.

این واگرایی نظارتی بین دو بازار بزرگ جهانی، چالش‌های جدی برای تجارت بین‌المللی، همکاری‌های علمی و شرکت‌های تولیدکننده بذر ایجاد می‌کند. این شکاف در حال ایجاد دو «اکوسیستم نوآوری» مجزا است؛ یکی در آمریکا که مشوق نوآوری سریع است و دیگری در اروپا که رویکردی محتاطانه و محدودکننده دارد. این وضعیت احتمالاً منجر به توسعه انواع متفاوتی از محصولات در این دو منطقه شده و می‌تواند به مناقشات تجاری و تمرکز سرمایه‌گذاری در مناطقی با قوانین مطلوب‌تر منجر شود و چشم‌انداز جهانی فناوری کشاورزی را دچار چندپارگی کند.

۴.۳. پذیرش عمومی و ملاحظات اخلاقی: اعتمادسازی و گفت‌وگوی اجتماعی

موفقیت نهایی محصولات ویرایش‌شده با ژن به پذیرش عمومی آن‌ها بستگی دارد. تجربیات گذشته در مورد GMOها نشان می‌دهد که این پذیرش تنها بر پایه علم نیست، بلکه به شدت تحت تأثیر عواملی مانند اعتماد به نهادهای نظارتی و شرکت‌ها، ارزش‌های شخصی و اخلاقی، و درک مزایای مستقیم برای مصرف‌کننده قرار دارد.

ملاحظات اخلاقی مهمی نیز باید در نظر گرفته شوند:

• اثرات زیست‌محیطی: نگرانی‌هایی در مورد پیامدهای بلندمدت رهاسازی این گیاهان در محیط زیست، مانند تأثیر بر تنوع زیستی یا احتمال انتقال ژن‌های ویرایش‌شده به گونه‌های وحشی وجود دارد.
• مسائل اقتصادی-اجتماعی: خطر انحصار فناوری توسط چند شرکت بزرگ از طریق ثبت اختراع (پتنت) و افزایش وابستگی کشاورزان کوچک به این شرکت‌ها یک نگرانی جدی است.
• شفافیت و حق انتخاب: برچسب‌گذاری واضح و شفاف محصولات برای تضمین حق انتخاب مصرف‌کننده، یک اصل اساسی برای اعتمادسازی است.

برای عبور از این چالش‌ها، تعامل فعال با جامعه، ارتباطات شفاف از سوی دانشمندان، و تمرکز بر توسعه محصولاتی که مزایای آشکار اجتماعی، بهداشتی و زیست‌محیطی دارند، امری ضروری است.