פרופ' א.מ. מאיר – המחלקה לבוטניקה האוניברסיטה העברית בירושלים

בתקופה האחרונה מתנהל ויכוח  קולני וסוער בין תומכי השימוש במזון המהונדס “Genetically modified 'foods לבין מתנגדיו, באשר לשימוש במוצרים אלה. למי שמסתכל מהצד בוויכוח זה קשה לפעמים לגבש עמדה ברורה, כאשר לפעמים הויכוח דומה יותר לדו-שיח בין חרשים מאשר לדיון עניני ( (Wolfenbarger and Phifer, 2000.
איש לא יכול להטיל ספק בצורך להגדיל את יבול המזון בעולם כולו, על מנת לספק את הצרכים המינימליים של אוכלוסייה הולכת וגדלה על פני כדור הארץ. אין גם סימן שגידול זה ייפסק בעתיד הנראה לעין (Borlaugh, 2000; Chrispeels ,2000). לכן יש להכיר באמת - אנו חייבים ליצור יותר מזון והצמחים נשארים כמעט המקור הבלעדי שעשוי לענות על הצרכים.
בו בזמן, גם ברור, שבעזרת הנדסה גנטית ניתן לשנות את יכולת הייצור של צמחים מבחינה כמותית ואף איכותית. ניתן לשנות, כתוצאה של הנדסה גנטית של צמחים, את השיטות האגרונומיות. לדוגמה, ניתן לשפר את עמידותם של צמחים בפני מחלות או חרקים ועל ידי כך, אולי, לחסוך בשימוש  בחומרים נגד פטריות או קוטלי חרקים. עמידות בפני קוטלי עשבים יכולה לשפר את יכולת ההתחרות של צמחים מהונדסים עם עשבי בר בשדות של גידולים חקלאיים.
יחד עם זה יש לזכור שקיימת סכנה שהחרקים או הפטריות יפתחו במשך הזמן עמידות בפני החומרים אשר המסלול המטבולי ליצירתם הוחדר אל תוך הצמחים המהונדסים. כבר יש רמזים לכך.
הפיתוח של זני צמחים עם הרכב כימי משופר, דוגמת 'האורז המוזהב', שמועשר בקרוטן, מביא לתוצר יותר טוב מבחינת הערך התזונתי, דבר שהוא בעל חשיבות גדולה ביותר בארצות שבהן יש עוני ומחסור במזון (Potrykus, 2001). שאלה נוספת שמתעוררת היא, באיזו מידה יש שיפור ביבול ומה החיסכון האמיתי כאשר מגדלים צמחים מהונדסים. התשובות לשאלות אלו חורגות משיקולים מדעיים טהורים, ואינני מוסמך להיכנס לשיקולים כלכליים ופוליטיים שקשורים לכך.
כיום הצמחים המהונדסים הם, יחסית מעטים. מדובר בצמחי סויה, סלק וקנולה, העמידים בפני קוטלי עשבים ובצמחי תירס וכותנה שעמידים לחרקים, הודות לכך שהוכנס לתוכם גן המקדד  לטוקסין של Bacillus thuringiensis, אשר מקנה את העמידות.  לרשימה זאת יש להוסיף את האורז המוזהב והעגבניות בעלות חיי מדף ארוכים. אך התכנון הוא רב מאוד. מנסים ליצור צמחים עמידים לוירוסים ועמידים לנמטודות.
 אפשרויות נוספות לעתיד הם צמחים עמידים לקור, חום, או למליחות. למעשה רק הדמיון הוא הגבול לאפשרויות התאורטיות של הנדסה גנטית של צמחים בעתיד, (Schofield, 1999 ;1999Pretty) אך לא הכל יצליח או אפילו יכול להצליח.
מצטיירת תמונה שיש יתרונות לא מבוטלים לצמחים מהונדסים על אף הוויכוח הסוער. אם כן, אם הכל כל כך טוב וברור ומבטיח (ונתעלם לרגע מן הקשיים בדרך לייצור זני צמח 'משופרים') מדוע  רבים כל כך האנשים שמתנגדים בחריפות להנדסה גנטית של צמחים ושיווק  תוצרתם?
 יש לזכור שהמתנגדים הם לא רק אוהדי סביבה שרופים, המפלגות 'הירוקות' למיניהן בארצות הברית ואירופה. בין המתנגדים גם מדענים רציניים ושקולים.
היכן, אם כן, הבעיות?
הבעיות קיימות והן במישורים שונים – מדעיות, חברתיות, כלכליות וגם אתיות. הבעיות משולבות זו בזו והן סבוכות.
תורמת לכך אי הוודאות לגבי חלק מן העובדות, קיומן של השערות שרק חלקן מבוססות וכמובן היבטים  רגשיים לא מבוטלים (2000 ,van Wijk).

בהמשך אשתדל לנתח כמה מן השאלות המתעוררות. ראשית כל נסקור מה עשויות להיות הבעיות בשימוש בצמחים שעברו הנדסה גנטית.

אחת הבעיות שהעלו המתנגדים היה השימוש ב'סמן' לכניסת גנים לתוך הגנום של הצמח המהונדס והגן מבוטא בהם. עד לאחרונה היה הסמן עמידות בפני חומר אנטיביוטי Kanamycin.
שימוש בסמן זה בצמחים גרם לחשש שמא הסמן יוביל לבעיות של עמידות בפני חומרים אנטיביוטיים אצל בני אדם (וגם אצל בעלי חיים). רק טיפול מתאים, כגון חום, עשוי להרוס את הדנ'א של הצמח.  2000).Chiter et al.).
חשש זה נבע משתי סיבות – 
החששות, שהתאמתו, בקשר לשימוש בהורמונים  לזירוז גידול בעלי חיים; הסברה לא מספקת מצד המדענים לקהל הרחב. לא כולם מדענים ולא כל אחד חייב להיות בקיא במהות הבעיות.
על כל פנים, שאלה זאת מצאה, עקרונית, את פתרונה, כאשר פותח סמן חילופי להחדרת גן זר לצמח מסוים, אם כי עדיין משתמשים בסמנים הישנים יותר.
הועלתה גם השאלה האם בצמחים מהונדסים, או בתוצרת שמופקת מהם, עשויים להופיע חלבונים חדשים שהם אלרגניים. עד כה לא דווח על כך, אך קיים חשש לגבי תירס מהונדס. לכן האפשרויות קיימות. עובדה זאת תומכת בדרישה שיש לסמן כל מוצר מצמחים כאלה, בצורה מפורטת, על מנת לאפשר לצרכן לבחור האם לצרוך מוצר מסוים או לא.
בעיה שונה לגמרי היא היכולת של 'בריחת' גנים זרים מן הצמחים המהונדסים מגידול חקלאי לאוכלוסיית הבר של צמחי בר, בין אם מדובר בגן לעמידות בפני מחלות, או בפני קוטלי עשבים, או בפני הרביבורים (Herbivores) שונים.
לחשש זה יש בסיס מוצק על אף ההכחשות של אנשי מדע מסוימים.
התברר שקיים מעבר גנים מצמחי  ,Brassica napusשעברו הנדסה גנטית, אשר מגדלים אותם להפקת שמנים, אל צמחי בר מאותה משפחה בסביבה. בריחה זאת נגרמה בגלל העברת אבקה מצמח לצמח והפריה של צמחיית הבר על ידי האבקה באבקה מצמחים שעברו הנדסה גנטית.
בעבר נטען שאין אפשרות של האבקה כזאת, אחר כך נאמר שאמנם היא קיימת אך רק במרחקים קצרים מאד. אך המשך המחקר הוכיח בוודאות שלא רק שקיימת העברה של אבקה, אלא שהעברת האבקה היא למרחקים ניכרים מאד ואינה מצומצמת כלל Timmons et al., 1996)).
ההכחשות בתחילת הוויכוח גרמו נזק רב מאד, מפני שלא היו מבוססות. נתקבל הרושם של התנשאות של אנשי מדע אשר רמזו שהמתנגדים הם בורים ועמי ארצות שלא מבינים דבר. כמובן כאשר התברר המצב לאמיתו צהלו המתנגדים להנדסה הגנטית. הצרה היא שלא התומכים ולא המתנגדים מסוגלים לעמוד היום על מהות הבעיה – האם הבריחה מהווה סכנה כל שהיא. על המשמעויות של בריחה של גנים נעמוד בהמשך. יש גם לזכור שבריחה או נדידה של גנים מצמחי תרבות לצמחי בר אינה דווקא תופעה נדירה. תהליך זה קיים כנראה כמעט בכל הגידולים החקלאיים, עם או בלי הנדסה גנטית, ואינו ייחודי ל'קנולה' Ellstrand, 2001)).
אחד מהטיעונים של תומכי ההנדסה הגנטית הוא שבסך הכל גם ההשבחה 'הקלסית' של צמחים, שקיימת בצורה זו או אחרת זה אלפי שנים, אינה שונה מהותית מהנדסה גנטית. בשניהם משנים את ההרכב הגנטי של צמח מסוים. לטיעון זה יש צידוק חלקי, אם כי בשיטות 'הישנות' לא הוכנסו גנים מצמחים הרחוקים מהצמח  שעבר השבחה. במקרה של ההנדסה הגנטית כן מחדירים גנים מאורגניזמים שהם רחוקים למדי מן הצמח המהונדס.
אך קיים עוד הבדל – בשני המקרים אמנם חלים שינויים בצמחים – אך יש הבדל גדול: הקצב שבו נעשה התהליך.  בשנים קודמות הקצב היה איטי ועברו שנים עד שזן חדש היה מוכן לשימוש. בהנדסה הגנטית ניתן להכניס לשמוש גידול מהונדס תוך תקופה מאוד קצרה, הנמדדת לפעמים בחודשים.
האם הקצב חשוב? דומני שכן, או לפחות  אין לנו תשובה חד משמעית  שאין לזה חשיבות. כאשר הכל נעשה לאט הייתה אפשרות לגלות בעיות חדשות והמערכות האקולוגיות עברו שינויים איטיים. תמיד היה זמן לעצור או להרהר. היום אין הדבר כך.
את השינוי בהרכב הכימי של צמח מסוים, תוך כדי השימוש בהנדסה גנטית  ניתן להדגים  בעזרת דיון בתרכובות מן הסוג  Glucose inolates. אלו תרכובות המצויות בכל המשפחה של ה- Brassicaceae (קודם ה- Cruciferae). תרכובות אלו רעילות לחרקים רבים ומקנות טעם לא נעים למוצרים שמספקים לבעלי חיים הניזונים מאבקת זרעי  Brassica napusמשפוד (canola) (שאריות של הזרעים אחרי הפקת השמן מהם). חומרים אלה  משמשים גם מעודדי אכילה  של זחלים ומינים מסוימים של ה- Lepidoptera אשר מצליבים הם עיקר מזונם.
 אם כן, לנוכחות של חומרים אלה בצמחים יש השפעות מנוגדות – הן דחייה של חרקים והן עידודם. ניתן בעזרת שיטות גנטיות להקטין או אף למנוע יצירה של חומרים אלה בצמחי  Brassicae napus משפודים כמקור חשוב לשמן.
ניתן לנצל מגוון של שיטות על מנת להשיג את המטרה הזאת Ibrahim et al., 1994)). התהליך מורכב ומהווה אתגר למדענים. אך ניתן לשאול: נניח שנצליח – מה יהיו התוצאות לטווח ארוך?
 דיברנו כבר על כך שיש אפשרות סבירה שגנים עוברים מ- 'קנולה' לצמחי בר מאותה משפחה. האם לשינוי של ההרכב הכימי של צמח בר תהיה השפעה אקולוגית לטווח ארוך? ואם כן – האם זה יכול להשפיע על המאזן האקולוגי?
ניתן לשאול עוד האם הצמחים אשר בהם חסרים החומרים הרעילים, יהיו יותר פגיעים להתקפה על ידי חרקים?
התשובה לא ברורה ואין מספיק מידע על מנת לענות על השאלה. המסקנה: לא להתעלם מן הבעיה, ולא לטאטא אותה אל מתחת לשטיח, כי אם לקחת בחשבון את האפשרויות השונות  ולחקור.

שאלות אקולוגיות מן הסוג הזה מטרידות רבים בקהיליה המדעית ושומה עלינו להתייחס אליהם בכובד ראש. לא נראה כרגע שיהיו קטסטרופות אקולוגיות כתוצאה מהנדסה גנטית של צמחי מאכל או צמחים שמהם מפיקים חומרי מזון, אך יש לשמור על ערנות.
שאלה נוספת: בעשור האחרון נתגלו 'מסרים' כימיים נדיפים בין צמחים לבין עצמם וכן בין צמחים לבין חרקים. בין היתר התברר שצמחים מסוימים מייצרים ומשחררים איתותים כימיים לסביבה, כאשר הם נתקפים על ידי חרקים. איתותים אלה מגייסים את אויביהם של החרקים התוקפים, והאחרונים נטפלים לחרקים המזיקים.
המערכת נשמעת ברגע ראשון כמדע בדיוני, אך העובדות ברורות ומוצקות.
 אחת המסקנות ממחקר במישור זה היא: גנים צמחיים מופעלים על ידי איתותים כימיים חיצוניים (Pickett and Poppy, 2001). עתה אפשר להרחיב את זווית הראיה – האם צמח,  אשר עבר שינוי על ידי הנדסה גנטית, יגיב באותה דרך לאיתותים חיצוניים כאלה. התשובה מאד פשוטה – היום אין לנו מושג וחסר מידע רב.

מאוד רצוי ליצור זרעים בעלי הרכב כימי משופר ולא רק 'אורז מוזהב' (Potrykus, 2001).כתוצאה מכך הערך התזונתי של הזרעים, או החומרים שמפיקים מהם כמו קמח, ישופר. לשיפור כזה חשיבות אדירה לגבי אותם בני אדם שסובלים מתת-תזונה, ויש רבים כאלה בעולם.
עקרונית ניתן לשנות את ההרכב של זרעים, אם כי הדבר מסובך בהרבה  מאשר משתמע מן הדיווחים בעיתונות הפופולרית Krebbers et al., 1997)). אך אותן שאלות עולות – מה יהיו ההשפעות לטווח ארוך ואילו  השפעות יהיו? איך יתנהגו צמחים מהונדסים בטבע, במידה ויברחו מן החקלאות לסביבה? דבר שסביר להניח שיקרה. האם צמחים כאלה מסוגלים לשרוד, או להתחרות עם צמחי בר?
התשובה כרגע היא – יכולתם לשרוד ולהתחרות נמוכה ואין סכנה ממשית .(Crawley et al., 2001) אך נזכור שאחת המטרות לעתיד היא ליצור צמחים בעלי יכולת משופרת לעמידה בפני עקות, למשל עקת יובש. באם נצליח בכך, אולי כן יהיו מסוגלים להתחרות בהצלחה עם צמחי בר, ותיווצר בעיה חדשה. 
אך יש גם לשקול את האפשרות ההפוכה – גידולים חקלאיים קיימים בדרך כלל בתנאי 'פינוק', כאשר החקלאי משתדל לדאוג לכל צורכיהם. מה יקרה אם גידול חקלאי שעבר הנדסה גנטית נחשף פתאום לשינוי סביבתי לא מתוכנן – יובש או מחלות בלתי נשלטות? האם במקרה כזה גידולים מהונדסים שלמים פתאום ילכו לאיבוד כי השינויים בצמחים אלה יגרמו להתנהגות בלתי צפויה בתנאים בלתי מוכרים?
 גם היום בארצות המתפתחות (קרי – מפגרות) שינויים סביבתיים גורמים לרעב ולמוות. עד כמה עשוי מצב זה להחמיר  בתנאים שציינתי? האפשרות קיימת, אפילו אם היום אין ודאות שזה יקרה.

המסקנה חייבת להיות - זהירות מרבית במיוחד, כאשר הזנים 'המשופרים' מועברים לארצות  שבהן הטכנולוגיה המודרנית אינם חלק משגרה.
ההנדסה הגנטית  מעוררת, כמובן,  גם שאלות חברתיות וכלכליות ולא דווקא מדעיות. עיקר הפיתוח של צמחים מהונדסים נעשה על יד חברות מסחריות שעניינן להרוויח כסף ולא להיטיב עם העולם. אם מפתחים זן חדש של צמח עמיד בפני קוטל עשבים מסוים יש רווח כפול – מחירו של קוטל העשבים ומחירם של הזרעים של הצמח העמיד. מבחינת החברה המסחרית הדבר לגיטימי לחלוטין. הם אינם עוסקים בחסד (They are not in business for their health).
 האם רווח כזה מוצדק? זה עניין של השקפת עולם פוליטית.
 
האם התלות הנוצרת בין יצרן וצרכן גדולה מדי? שוב שאלה אתית ופוליטית גם יחד.
אין ברצוני להיכנס לוויכוח זה, למרות שיש לי דעה בעניין זה.
השאלה מאוד מהותית: האם הצרכן יכול לבחור את הספק שלו? והאם המערכת שנוצרת אינה פוגעת בחופש שלו? החקלאי כבר לא מסוגל להרבות את הצמחים מזרעים שהוא מגדל בעצמו. הוא יהיה תלוי ביצרן מסוים.
נשאל עוד:
* האם הגידולים החדשים באמת נותנים יבול גדול יותר או תוצר מאיכות משופרת?
* האם אמנם השימוש בקוטלי עשבים או פסטיצידים באמת יקטן?
* האם הזנים החדשים יגיעו לארצות המתפתחות במחיר סביר?
בעיית התרופות נגד HIV בדרום אפריקה מהווה דוגמה מעניינת לשאלות אלו. שוב מדובר בשאלות מצפוניות, שאין להם תשובה מדעית.
באיזו מידה יהיו בארצות המתפתחות טכניקות חקלאיות המאפשרות את ניצול מלוא הפוטנציאל של זנים חדשים ומשופרים (בהנחה שהם באמת משופרים). יש מספיק דוגמאות מן העבר שבהם נכשלה ה'מהפיכה הירוקה' בגלל סיבות טכניות, כגון חוסר יכולת לדשן כנדרש, או בגלל ניצול לא נכון של מקורות מים.
האם ניתן לעמוד היום על גודל הבעיה? קשה מאוד, מאחר ויש מחסור במידע עובדתי.
המסקנות מן השאלות שהעליתי לדיון הן, שלא די לפתח זנים חדשים. פיתוח זה חייב להיות מלווה בהסברים ועזרה טכנית למשתמשים, שלא לדבר על נדיבות מסוימת מצד היצרנים לגבי הצרכנים. חייב להתקיים דו-שיח מתמיד בין כל הגורמים ובמיוחד בין אנשי המדע והקהל הרחב של הצרכנים. האם יש צורך או הצדקה לחקיקת חוקים  המגבילים, או מונעים, מחברה מסחרית ליצור צמחים מהונדסים?
על שאלות אלו רק החברה יכולה לענות, כאשר יש בידי המחליטים המידע הדרוש. כמו בכל תהליך חדש – יש יתרונות ומגרעות.
בשורות  אלו ניסיתי להצביע על חלק מן הבעיות. אין ספק שהסיכוי להגדיל את כמות המזון העומד לרשותנו הינו בין היתרונות החשובים של ההנדסה הגנטית. בסופו של הדבר השיקולים יהיו מורכבים מאד -בעד או נגד הנדסה גנטית של צמחים.
ולבסוף: אין צורך לעצור את הביוטכנולוגיה וההנדסה הגנטית. אך מצד שני אין גם כל סיבה למה לא ניתן לווסת אותם ובעת הצורך אפילו להגביל אותם. הקהל הרחב, בחברה דמוקרטית, רשאי להביע את דעתו ואף להכריע בין עמדות שונות.
 למדע אין גבולות, אך ליישום של ממצאי המדע – חייבים להיות גבולות.

ספרות:
רוב המאמרים המצוטטים הם קצרים, קלים לקליטה גם לתלמידים ומתמקדים בהיבטים שונים של ההנדסה הגנטית של צמחים.

 Borlaugh, N.E. 2000 Plant Physiology 124: 487- 490.

2.   Chiter, A., Forbes, J.M. and Blair, G.E. 2000 FEBS Letters 481: 164-168.

3.   Chrispeels, M.J. 2000 Plant Physiology 124: 3-6.

4.   Crawley, M.J., Brown, S.L., Hails,R.S., Kohn, D.D. and Rees, M. 2000 Nature 409:681-682.

5.   Ellstrand, N.C. 2001 Plant Physiology 125:1543-1545.

6.   Ibrahim. R.G. Chavadej, S. and de Luca, V. 1994 in Genetic Engineering of Plant Secondary                                                                                                                        Metabolism. eds B.E. Ellis, Kuroki, G.W and Stafford, H.A., Plenum Press pp125-156.

7.   Krebbers, E., Broglie, R., Hitz, B., Jones, T. and Hubbard, N. 1997 in Cellular and  Molecular Biology of Plant Seed Development. Eds B.A. Larkins and I.K Vasil, Kluwer Academic Publishers pp 595-633.

8.   Pickett, J.A. and Poppy, G.M. 2001 Trends in Plant Science 6: 137-139.

9.   Potrykus, I. 2001 Plant Physiology 125: 487-490.

10. Pretty J. 1999 The Biochemist, October 1999 pp.15-21.

11. Schofield,G. 1999 The Biochemist October 1999 pp. 34-37.

12. Timmons, A.M. and others 1996 Nature 380: 487.

13.  Wolfenbarger, L.L. and Phifer,P.R. 2000 Science 290: 2088-2093.

14. Van Wijk, J. 2000  Phytochemistry 55: 93-95.