치솟는 기온에는 농업의 증가하는 과제에 대처하기 위한 새로운 게놈 기술이 필요합니다

치솟는 기온에는 농업의 증가하는 과제에 대처하기 위한 새로운 게놈 기술이 필요합니다

이 기사는 EU 농업 혁신의 미래 특별 보고서의 일부입니다.

대부분의 유럽인이 자신이 좋아하는 휴가지로 향하거나 견딜 수 없는 더위에 대해 불평하는 동안 유럽 농업은 기록적인 기온과 장기간의 가뭄으로 인해 중요한 식량 생산 지역에 영향을 미치는 문제와 씨름했습니다.

예를 들어, 스페인의 발렌시아 공동체는 계속되는 가뭄으로 인해 30년 동안 가장 낮은 와인 포도 수확량을 기록할 것으로 예상됩니다. 그리스 농촌 지역 대부분은 물 배급에 직면해 있으며, 이는 그리스 북부의 복숭아, 천도복숭아, 살구, 자두나무를 포함한 여러 작물 수확량에 영향을 미쳤습니다.

극심한 기상 조건으로 인해 이탈리아의 여러 지역에서 포도 수확이 앞당겨졌습니다. 시칠리아에서는 가뭄으로, 투스카니와 롬바르디아에서는 폭우와 그에 따른 홍수로 인해 포도 수확이 앞당겨졌습니다. 스위스는 여름철 계속되는 비로 인해 밀과 감자 수확량이 역사적인 손실을 입었습니다.

이러한 보고서에는 식량 공급에 대한 기후 변화의 영향을 완화하기 위한 지속 가능한 농업 관행과 신유전체 기술(NGT)을 포함한 생명공학의 사용에 대한 토론이 자주 수반됩니다.

이러한 기술은 작물 생산의 새로운 시대를 열었지만 환경 문제, 인간 건강 및 윤리적 문제로 인해 광범위한 채택에 직면해 있습니다.

작물 개선에 대한 간략한 역사

질병에 대한 저항성과 같은 바람직한 특성을 지닌 작물을 우선적으로 재배하는 선택적 육종 기술은 수세기 동안 존재해 왔습니다. 초기 농부들은 다양한 색상, 크기 및 용도로 옥수수를 재배하기 위해 교배 방법을 개발했습니다. 오늘날의 딸기는 북미가 원산지인 딸기 종과 남미가 원산지인 딸기 종의 교배종입니다.

그럼에도 불구하고 전통적인 육종을 통해 식물과 동물을 변화시키는 데에는 시간이 걸릴 수 있으며 정확한 변화를 만드는 것은 여전히 ​​어렵습니다. 1970년대에 과학자들은 유전공학을 발전시켰고 비슷한 변화를 더 정확하고 더 짧은 시간에 만들 수 있다는 것을 발견했습니다.

‘유전자 변형 유기체'(GMO)는 일반적으로 한 종의 유전자를 이식하고 이를 다른 종에 삽입하여 바람직한 형질을 생성하는 생명공학을 사용하여 유전적 구성이 변형된 식물, 동물 또는 미생물일 수 있습니다.

과학자들이 유전자 변형 작물에 포함하는 가장 일반적인 특징 중 일부는 잡초를 죽이는 제초제에 대한 내성과 곤충 및 바이러스에 대한 저항성입니다.

최초의 유전자 변형(GM) 식물은 1983년 항생제 내성 담배 식물을 사용하여 생산되었습니다. 1994년 미국 식품의약국(FDA)은 Flavr Savr 토마토(Calgene, USA)를 인간이 소비할 수 있는 최초의 유전자 변형 작물로 승인했습니다.

New York Times는 토마토를 “수확 및 배송 시 견고함을 유지하면서 포도나무에서 더 오래 익도록 유전자 변형”된 토마토라고 설명했습니다.

유전자 편집

최근에 과학자들은 DNA를 변경하는 다양한 방법을 개발했습니다. 신게놈 기술(NGT) 또는 ‘유전자 편집’은 외부 유전 물질을 삽입하지 않고 고도로 표적화된 방식으로 유기체의 기존 유전자를 편집하는 데 사용됩니다.

널리 사용되는 방법 중 하나는 2012년에 도입된 CRISPR/Cas9으로 알려진 “유전자 가위”입니다.

이 방법을 사용하면 단일 염기(개별 단위 또는 유전자 코드의 ‘문자’) 수준에서 DNA를 정밀하게 편집할 수 있습니다. 이 발견을 주도한 과학자들은 2020년 노벨상을 수상했습니다.

전문가들은 이 방법을 동일한 식물 내에서 “단순히 유전자를 잘라내어 다른 곳으로 옮기기 위해 가위를 사용하는 것”으로 광범위하게 설명합니다. 이는 GMO가 생성되는 방식인 다른 종의 DNA를 혼합할 필요성을 방지합니다.

Global Gene Editing Regulatory Tracker에 따르면, 승인된 여러 가지 유전자 편집 작물이 전 세계적으로 이용 가능합니다.

예를 들어, 미국에서는 갈변되지 않는 상추와 CRISPR를 사용하여 개발된 더 부드럽고 덜 쓴 겨자잎을 판매합니다. 2021년 일본은 혈압을 낮추는 것으로 알려진 토마토 과일의 화합물인 GABA를 더 많이 함유하도록 CRISPR를 사용하여 편집된 토마토 유형의 판매를 승인했습니다.

이 기술은 또한 식물이 가뭄과 같은 극한 기상 조건에 대처할 수 없게 만드는 유전자를 제거하는 데에도 사용될 수 있습니다.

EU의 변화하는 규제 체계

유럽 ​​연합에서는 현재 NGT를 사용하여 식물과 동물을 생산할 수 없습니다. 왜냐하면 2001 GMO 지침으로 알려진 유전자 변형 유기체(GMO)에 대한 엄격한 법률에 따라 규제되기 때문입니다.

2001년 법은 다른 종의 유전자를 사용하여 만들어진 작물(예: 형질전환 작물)의 종자를 제한하기 위해 제정되었습니다. EU에서 판매가 승인된 거의 모든 GMO는 미국과 남미에서 수입되어 농장 동물 사료로 사용됩니다. 제한된 양의 수입 식품에는 이러한 물질이 포함되어 있습니다.

식물 편집을 위한 CRISPR의 발견과 그에 따른 유전자 편집 연구 붐으로 인해 유럽 전역의 과학자와 농업 관련 기업은 2001년 GMO 규정 개정을 추진했습니다.

그럼에도 불구하고, 2018년에 NGT 규제 방법을 결정하라는 프랑스의 요청에 따라 유럽사법재판소(ECJ)는 NGT가 2001 GMO 지침에 해당한다고 판결했습니다.

ECJ는 유전자 편집 적용으로 인해 “외래” 유전자가 도입되지 않더라도 여전히 엄격하게 규제되어야 한다고 판결했습니다.

과학자들, 개별 회원국, 농업 장관들은 이 결정을 광범위하게 비판했습니다. 2019년 막스 플랑크 협회 윤리위원회는 토론 논문에서 변화가 자연 돌연변이와 구별할 수 없다면 유전자 편집 작물이 GMO로 규제되어서는 안 된다고 주장했습니다.

2023년 7월, 유럽연합 집행위원회는 특정한 새로운 게놈 기술로 생산된 식물에 대한 새로운 규정을 제안했습니다. 승인되면 EU는 새로운 게놈 기술로 변경된 두 가지 범주의 식물을 만들게 됩니다.

식물의 한 범주는 기존 식물과 비교할 수 있는 것으로 간주되며 GMO 표시가 필요하지 않습니다. 이러한 최신 유전자 편집 기술을 사용하여 만들어졌지만 NGT를 통해 얻은 변형이 20개 이상인 식물은 현재 EU에서 GMO를 규제하는 방식과 유사하게 더 엄격한 평가와 의무 표시가 필요합니다.

2024년 2월, 유럽의회는 위원회의 제안에 대한 입장을 채택했습니다. MEP는 새로운 규칙을 지지하고 자연 발생 품종과 유사한 NGT 식물이 GMO 법률의 엄격한 요구 사항에서 면제되어야 한다는 데 동의했습니다.

그러나 MEP는 모든 NGT 플랜트에 대한 의무 라벨링을 계속하여 투명성을 보장하기를 원합니다. 더욱이, 농민들이 대규모 종자 회사로부터 독립성을 유지할 수 있도록 MEP는 NGT 식물에 대한 모든 특허를 금지하기를 원합니다.

새로운 게놈 기술에 대한 우려

하지만 모두가 확신하는 것은 아닙니다. GMO 지지자들은 GMO가 작물 수확량을 늘리고 늘어나는 세계 인구에게 식량을 공급하는 데 도움이 될 수 있다고 주장하지만 다른 사람들은 인간, 윤리 및 환경 문제를 지적합니다.

세계보건기구(WHO)는 알레르기 유발 물질, 항생제 저항성 증가, 기존 작물을 재배하는 땅에 유전자 변형 식물을 퍼뜨리는 것을 우려 사항으로 꼽았습니다. 환경적 관점에서 볼 때, 유전자 변형 작물의 유출은 작물 다양성을 감소시키고 식물 단일 재배로 이어질 수 있으며, 이는 토양을 저하시키고 생물 다양성을 감소시킬 수 있습니다.

더욱이, 유전자 변형 작물은 포식자 및 수분 매개자와 같은 비표적 유기체에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 유전자 조작된 제초제 내성 옥수수와 대두의 확산은 북미 제왕나비의 서식지와 개체수를 손상시켰습니다.

GMO 및 유전자 편집 작물에 대한 다른 우려 사항은 규제 방법에 중점을 둡니다. 특허는 이러한 우려 중 하나입니다.

녹색 국회의원, 환경 옹호 단체, 유기농 및 소규모 농민들은 위원회의 새로운 규정이 소수 다국적 기업의 지배력을 더욱 강화하여 Non-GM을 위협하면서 기존 육종 방법을 통해 얻을 수 있었던 작물에 대한 특허를 청구할 수 있게 할 것이라고 말했습니다. 그리고 유기농 생산.

그들은 또한 NGT가 존재한 지 10년이 조금 넘었기 때문에 안전성에 대한 의문이 여전히 남아 있다고 주장합니다.

글로벌 종자 시장

일반적으로 소수의 회사가 세계 종자 시장을 지배하고 있으며, 특허를 취득한 작물과의 유사성이 침해 소송으로 이어질 수 있기 때문에 특허는 소규모 농민과 종자 개발자에게 문제를 일으킬 수 있습니다.

농업의 많은 과제를 해결하기 위한 만병통치약은 아니지만 게놈 편집 기술은 이제 널리 접근 가능하며 올바른 입법 체계, 보호 장치 및 투자를 통해 이 과학의 이점을 민주화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이것이 바로 MEP가 법적 불확실성, 비용 증가, 농부와 육종가에 대한 새로운 의존성을 피하기 위해 모든 NGT 식물, 식물 재료, 그 일부, 유전 정보 및 공정 특징에 대한 특허를 전면 금지하기를 원하는 이유입니다.

그들은 또한 2025년 6월까지 특허가 육종가와 농민의 다양한 식물 생식 물질에 대한 접근에 미치는 영향에 대한 보고서와 그에 따라 지적 재산권에 대한 EU 규칙을 업데이트하기 위한 입법 제안을 요청했습니다.

올해 2월 유럽의회 투표 후 보고관 Jessica Polfjärd(EPP, SE)는 다음과 같이 말했습니다. “NGT는 유럽의 식량 안보를 강화하고 농업 생산을 친환경화하는 데 중요합니다. 새로운 규정은 더 높은 수확량을 보장하고, 기후에 저항하며, 더 적은 비료와 살충제를 필요로 하는 개선된 식물 품종의 개발을 허용할 것입니다.”

Polfjärd는 다음과 같이 덧붙였습니다. “회원국들이 곧 자신들의 입장을 받아들여 유럽 선거 전에 새로운 규칙을 채택하고 농부들에게 녹색 전환에 필요한 도구를 제공할 수 있기를 바랍니다.”

(편집자: Brian Maguire | Euractiv의 옹호 연구소)