Kesällä 1989 Randy Ploetz oli laboratoriossaan Miamin eteläpuolella, kun hän sai paketin Taiwanista. Ploetz, joka oli väitellyt tohtoriksi kasvipatologiasta viisi vuotta aiemmin, keräsi banaanitauteja ja sai säännöllisesti salaperäisiä paketteja, jotka sisälsivät kaukaisilta plantaaseilta maaperästä vedettyjä taudinaiheuttajia. Mikroskooppiinsa katsellessaan Ploetz kuitenkin huomasi, että tämä taiwanilainen taudinaiheuttaja ei muistuttanut yhtään banaanitautia, johon hän oli aiemmin törmännyt, joten hän lähetti näytteen geneettistä testausta varten. Kyseessä oli Tropical Race 4 (TR4) – Fusarium oxysporum cubense -sienen kanta, joka elää maaperässä, ei siedä torjunta-aineita ja tappaa banaanikasvit tukahduttamalla niiden veden ja ravinteet. Kyseessä oli taudinaiheuttaja, joka vei seuraavat kolme vuosikymmentä hänen työelämästään.
TR4 vaikuttaa vain tiettyyn banaanityyppiin nimeltä Cavendish. Maailmassa on yli 1 000 banaanilajiketta, mutta Cavendish, joka on saanut nimensä brittiläisen aatelismiehen mukaan, joka kasvatti eksoottista hedelmää kasvihuoneissaan Peak Districtin reunalla, muodostaa lähes kaikki vientimarkkinat. Esimerkiksi brasilialainen omenabanaani on pieni ja kirpeä, ja sen hedelmäliha on kiinteä, kun taas Malesiassa yleinen Pisang Awak on paljon makeampi kuin Cavendish. Mikään banaani ei kuitenkaan ole tullut niin yleiseksi kuin Cavendish, jonka osuus koko maailman banaanintuotannosta on 47 prosenttia. Yhdistyneiden kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestön mukaan tämä tarkoittaa 50 miljoonaa tonnia Cavendish-banaaneja joka vuosi – 99 prosenttia kaikesta maailman banaaniviennistä.
Yhdistynyt kuningaskunta, joka tuo vuosittain viisi miljardia banaania, on tottunut tähän loputtomalta vaikuttavaan halpojen ja ravitsevien hedelmien tarjontaan, joka tuodaan tuhansien kilometrien päässä Atlantin takaa sijaitsevilta plantaaseilta. Mutta suuren volyymin ja alhaisen katteen banaaniteollisuus on tasapainoillut veitsenterällä jo vuosikymmeniä. ”Se näyttää hyvin vakaalta, koska saamme banaaneja, mutta ympäristökustannukset ja sosiaaliset kustannukset, jotka mahdollistavat tämän, ovat olleet korkeat”, sanoo Dan Bebber, Exeterin yliopiston tutkija, joka työskentelee Ison-Britannian hallituksen rahoittamassa hankkeessa, jonka tavoitteena on banaanin tulevaisuuden turvaaminen. Jos yksi osa tästä tiukasti kietoutuneesta toimitusketjusta katkeaa, koko vientiteollisuus voi romahtaa.
Kaikenlaisesta levinneisyydestään huolimatta Cavendish on jonkinlainen geneettinen poikkeus viljelykasvien joukossa: koska sillä on kolme kopiota kustakin kromosomista, se on steriili ja voi lisääntyä vain luomalla klooneja itsestään. Tämä tekee Cavendishista ihanteellisen viljelykasvin, jota voidaan kasvattaa mittakaavassa – viljelijät tietävät, miten Cavendish-banaaniviljelmä reagoi torjunta-aineisiin, kuinka nopeasti sen hedelmät kypsyvät ja kuinka monta banaania kukin kasvi tuottaa. ”Tiedät, mitä Cavendish-banaanille tapahtuu, kun poimit sen”, Bebber sanoo. ”Kun se laitetaan kylmälaukkuun, tiedetään suurimman osan ajasta tarkalleen, mitä toisesta päästä tulee ulos”. Cavendish-kasvit ovat lyhyitä, joten ne eivät pääse helposti kaatumaan hurrikaanissa, niitä on helppo ruiskuttaa torjunta-aineilla ja ne tuottavat luotettavasti paljon banaaneja.
Keskittämällä kaikki ponnistelunsa Cavendish-lajikkeeseen banaaninviejät ovat luoneet järjestelmän, jonka ansiosta tuhansien kilometrien päässä kasvatettu trooppinen hedelmä voi ilmestyä brittiläisten supermarkettien hyllyille alle 1 punnan kilohinnalla – ja se alittaa sellaiset hedelmät kuin omenat, joita kasvatetaan kymmeniä lajikkeita paljon lähempänä kotimaata. ”Ihmiset haluavat halpoja banaaneja”, Bebber sanoo. ”Järjestelmä on luotu hyvin yhtenäistä satoa varten.” Suoraan sanottuna yhdenmukaisuus merkitsee banaanintuottajille suurempaa voittoa per kasvi. ”He ovat riippuvaisia Cavendishista”, sanoo Ploetz, joka on nykyään 66-vuotias professori Floridan yliopiston trooppisessa tutkimus- ja koulutuskeskuksessa. Juuri tämä geneettinen yhdenmukaisuus luo perustan 8 miljardin dollarin vuotuiselle vientiteollisuudelle.
TR4-tartunnan saanut banaaniviljelmä lähellä Darwinia Australiassa. Sen leviämisen estämiseksi alueelle on asetettu biokaranteenisäännöt.
Cavendish ei ole aina ollut suosittu. Ennen 1950-lukua Euroopan ja Amerikan suosituin banaani oli Gros Michel – kermaisempi ja makeampi banaani, joka hallitsi vientimarkkinoita. Toisin kuin Cavendish, jota piti kuljettaa laatikoissa hauraan kuorensa suojaamiseksi, vankka ja paksukuorinen Gros Michel soveltui erinomaisesti pitkille, kuoppaisille Atlantin ylittäville matkoille. Tuohon aikaan ohutkuorista ja hieman mautonta Cavendishia pidettiin toisen luokan banaanina.
Gros Michelillä oli kuitenkin yksi heikkous. Se oli altis Tropical Race 1:lle (TR1), aikaisemmalle Fusarium-sienikannalle. TR1 havaittiin ensimmäisen kerran Latinalaisessa Amerikassa vuonna 1890, ja sitä seuranneiden 60 vuoden aikana se tuhosi banaaniviljelmät Latinalaisessa Amerikassa ja maksoi alalle nykyään 2,3 miljardia dollaria. Suurimmat banaanialan yritykset, joilla ei ollut muuta vaihtoehtoa, siirtyivät tuottamaan varabanaanejaan: Cavendishia. Vuonna 1960 maailman suurin banaaninviejä United Fruit Company (nykyisin Chiquita) siirtyi käyttämään Cavendish-lajiketta pienemmän kilpailijansa Standard Fruit Companyn (nykyisin Dole) esimerkkiä seuraten. Kaikista puutteistaan huolimatta Cavendishilla oli yksi valtava etu verrattuna Gros Micheliin, joka katosi lopullisesti Yhdysvaltain supermarkettien hyllyiltä vuonna 1965: se oli täysin vastustuskykyinen TR1:tä vastaan.
Mutta Cavendishilla ei ole mitään suojaa TR4:ää vastaan. Kun Ploetz ensimmäisen kerran kohtasi uuden taudinaiheuttajan, oli raportoitu vain kourallinen epäiltyjä tartuntoja. Vuonna 1992 Ploetz sai TR4:ää sisältäviä paketteja Indonesian ja Malesian viljelmiltä. ”Tuolloin tiesimme vain, että kyseessä oli uusi taudinaiheuttaja”, hän sanoo. ”Emme tienneet, mitä odottaa sen laajemmista vaikutuksista. Mitä enemmän näytteitä saimme näiltä vientiviljelmiltä, sitä enemmän aloimme ymmärtää, että kyseessä oli suurempi ongelma kuin olimme koskaan osanneet odottaa”, hän muistelee. Hänen ennusteensa osoittautui pelottavan tarkaksi.
Vuonna 2013 TR4 löydettiin ensimmäistä kertaa Mosambikista. Ploetz arvelee, että se oli kulkeutunut Kaakkois-Aasiasta tulleiden banaaninviljelijöiden saappaissa ja varusteissa. Nyt taudinaiheuttaja on kulkeutunut Libanoniin, Israeliin, Intiaan, Jordaniaan, Omaniin, Pakistaniin ja Australiaan. Vuonna 2018 sitä löydettiin Myanmarista. ”Sitten Kaakkois-Aasiassa”, Ploetz sanoo. ”Se on kaikkialla.”
Kun TR4 iskee, tuho on lähes täydellinen. ”Näyttää siltä kuin joku olisi mennyt plantaasille herbisidin kanssa”, Ploetz sanoo. ”On suuria alueita, joilla ei ole enää lainkaan kasveja.” Sieni, joka voi elää maaperässä huomaamatta vuosikymmeniä, tunkeutuu banaanikasveihin niiden juurten kautta ja leviää niiden vettä ja ravinteita johtavaan kudokseen, jolloin kasvi lopulta menettää ravintonsa. Kahden tai yhdeksän kuukauden kuluttua tartunnan saamisesta sisältä ontto kasvi romahtaa itseensä. Maaperä, jossa se kasvoi, on nyt sienen saastuttama, ja se on käyttökelvoton banaaninviljelyyn.
Tr4:n hiipuessa pitkin maapalloa kohti Latinalaista Amerikkaa Cavendishin geneettinen yhdenmukaisuus alkaa näyttää kiroukselta. Ploetz arvioi, että TR4 on jo tappanut enemmän Cavendish-banaaneja kuin TR1:n tappamat Gros Michel -kasvit, ja toisin kuin edellisessä epidemiassa, TR4:lle vastustuskykyistä banaania ei ole valmiina korvaamaan Cavendishia. Aika ratkaisun löytämiseen on nopeasti käymässä vähiin. ”Kysymys kuuluu, milloin se tulee tänne”, Ploetz sanoo. ”No, se saattaa olla jo täällä.”
Latinalaisessa Amerikassa, jossa kasvatetaan lähes kaikki maailman vientibanaanit – myös Yhdysvaltoihin ja Eurooppaan tarkoitetut banaanit – on toistaiseksi vältytty TR4:ltä. Mutta Ploetzin mukaan se on vain ajan kysymys. ”Keski-Amerikassa olemme huolissamme siitä, että jos jollakin on tautipesäke omilla maillaan, he pitävät suunsa kiinni, ja sitten se on levinnyt laajalle, kun ihmiset huomaavat, että se on siellä”, hän sanoo.
Kourallinen tutkijoita kilpailee kriisin edessä, joka saattaa hävittää Cavendish-lajikkeen ikuisiksi ajoiksi.
Kourallinen tutkijoita kilpailee yrittäessään geenimuuntelun avulla luoda paremman banaanintuotantoalustan ja tuoda maailman ensimmäisen TR4:lle vastustuskykyisen Cavendish-banaanintuotteen markkinoille. Tähän päästäkseen he törmäävät paitsi teknologian rajoituksiin myös lainsäätäjien, ympäristönsuojelijoiden ja muuntogeenisiin viljelykasveihin varovaisesti suhtautuvien kuluttajien vastustukseen. TR4:n lähestyessä Latinalaista Amerikkaa geenimuuntelu voi kuitenkin olla viimeinen mahdollisuutemme pelastaa banaani, jonka olemme valinneet ylitse muiden.
Christina Pignocchi, Tropic Biosciencesin vanhempi tutkija, tarkastelee Cavendish- banaanikasvustoa, joka kasvaa kasvihuoneessa tutkimuspuistossa Norwichissa.
Pellolla Humpty Doo -nimisen pikkukaupungin ulkopuolella Australian harvaan asutulla Pohjoisterritoriossa on kasvanut viimeiset kuusi vuotta yksi ratkaisu TR4-epidemiaan. ”Pohjoisterritoriossa, on käytännössä kaikilla banaaninviljelyalueilla”, sanoo James Dale, Queenslandin teknillisen yliopiston professori Brisbanessa. ”Suurin osa plantaaseista on edelleen suljettu.” Mutta tuolla yhdellä pellolla maailman ainoat TR4:ää kestävät Cavendish-banaanit ovat kukoistaneet, kun kaikkialla niiden ympärillä kasvit ovat menehtyneet.
Kahdeksan vuoden ajan avain TR4:ää kestävien banaanien luomiseen pysyi lukittuna Dalen laboratorioon. Vuonna 2004 hän eristi yhden geenin luonnonvaraisesta banaanista nimeltä Musa acuminata malaccensis. Toisin kuin kaukaiset jälkeläisensä, Musa acuminata malaccensis tuskin koskaan päätyy viljan päälle. Sen pienet, ohuet hedelmät ovat täynnä jopa 60 kovaa siementä, joista jokainen on halkaisijaltaan noin puoli senttimetriä. Syötäväksi kelpaamattomalla kasvilla on kuitenkin muitakin hyviä puolia. Se on luonnostaan vastustuskykyinen TR4:ää vastaan.
Kun Dale oli eristänyt vastustuskykygeenin – RGA2 – luonnonvaraisesta banaanista ja lisännyt sen Cavendish-kasviin, hän törmäsi tiesulkuun. ”Emme saaneet ottaa sieniä Pohjois-Territoriosta kasvihuoneisiimme”, hän sanoo. Australian tiukat biokaranteenisäännöt estivät TR4-tartunnan saaneen mullan kulkeutumisen saastuneelta Pohjois-Territoriolta Queenslandiin, jossa suurin osa maan banaaneista kasvaa.
Vasta kun Dale sai puhelun australialaiselta plantaasinomistajalta, hän sai tilaisuuden testata muokkaamiaan banaaneja. Robert Borsato avasi banaaniviljelmänsä Humpty Doon ulkopuolella vuonna 1996 – vuotta ennen kuin TR4 havaittiin Darwinissa, 40 kilometrin päässä. Borsaton tila oli 2000-luvun lopulla taudin valtaama. Epätoivoissaan hän kääntyi Dalen puoleen saadakseen apua.
”Sanoin hänelle, että meillä on tämä mahdollinen ratkaisu, mutta meillä ei ole aavistustakaan siitä, ovatko nämä kasvit vastustuskykyisiä – työskentelisitkö kanssamme?”, muistelee 68-vuotias Dale, jolla on reunattomat silmälasit ja karhea harmaa parta. ”Menimme sinne, ja se oli todellakin bingo”, hän sanoo virnistäen.
Kolme vuotta kestänyt kokeilu päättyi vuonna 2015, mutta kesti vielä kaksi vuotta, ennen kuin Dale julkaisi tuloksensa Nature Communications -lehdessä. Kokeen loppuun mennessä 67-100 prosenttia kasveista, joissa ei ollut resistenssigeeniä, oli kuollut tai saanut TR4-tartunnan. Niistä viidestä kasvilinjasta, joihin oli lisätty RGA2-geeni, neljässä tartuntaluvut olivat paljon alhaisemmat – alle 30 prosenttia – ja yhdessä linjassa ei ollut lainkaan merkkejä taudista. Toinen sarja kasveja, joita muokattiin pyöreämadosta peräisin olevalla TR4-resistenssigeenillä, osoitti samanlaisia selviytymisprosentteja.
CRISPR-muokatuista soluista tulee banaanin taimia. Toiveena on, että niistä kasvaa TR4-kestäviä puita.
Ensimmäisen kenttäkokeen onnistumisen jälkeen Dale on käynnistämässä Humpty Doon alueella toisen tutkimuksen, joka käsittää yli kymmenen kertaa alkuperäistä aluetta suuremman alueen. Hän toivoo, että muokattu Cavendish olisi myynnissä vuoteen 2021 mennessä – se olisi ensimmäinen muuntogeeninen (GM) banaani, jota on koskaan myyty Australiassa. Ne olisivat ensimmäiset muuntogeeniset banaanit, joita myytäisiin missään muualla, mutta Dalen toinen kokeilu, Bill ja Melinda Gates -säätiön rahoittama suunnitelma kehittää Ugandassa A-vitamiinilla rikastettuja Cavendish-banaaneja, tulee todennäköisesti ohittamaan australialaiset banaanit.
Mutta Dalen TR4:lle vastustuskykyiset banaanit eivät ole vielä läpäisseet elintärkeää testiä. Hän ei ole syönyt ainuttakaan – ei edes salaa, hän vakuuttaa, sillä kokeiluluvan ehtojen mukaan kukaan ei saa maistaa hedelmiä. ”Meidän on itse asiassa murskattava ne ja käytettävä niitä mullana”, Dale sanoo. Sen sijaan kaikki hänen TR4-kestävät banaaninsa – ainoat laatuaan maailmassa – käytetään lannoitteeksi.
Ongelmana on, että Dalen kasvit on luokiteltu muuntogeenisiksi organismeiksi (GMO). Hänen banaaninsa sisältävät geneettistä tietoa kahdesta organismista – Musa acuminata malaccensis -lajin geeni on siirretty Cavendishin perimään käyttämällä bakteereja ”sukkulana”. Australian geenitekniikan sääntelyviranomaisen (Office of the Gene Technology Regulator) mukaan muuntogeenisten organismien kokeilu on sallittua vain tiukoin ehdoin, joiden tarkoituksena on estää mahdolliset haitat ihmisille ja minimoida mahdollisuus, että muuntogeeniset kasvit lisääntyvät luonnossa esiintyvien kasvien kanssa ja aiheuttavat geneettisiä muutoksia. Tämä huoli on steriilin Cavendishin tapauksessa tarpeeton.
Dale muistelee Pohjois-Queenslandissa hirmumyrskyn kohteeksi joutuneiden muuntogeenisten banaanien kenttäkokeilua. ”Kaikki banaanit olivat maassa – ne vain lensivät alas”, hän sanoo. Seuraavana aamuna hän sai puhelun geenitekniikan sääntelyviranomaiselta, jossa kysyttiin, oliko muuntogeenisiä banaaneja lentänyt ympäri Australiaa. ”Epäilen niin”, Dale kertoi sääntelyviranomaiselle. Mutta koska Cavendish-banaanit ovat steriilejä, ei ollut mitään mahdollisuutta, että eksynyt muuntogeenisen banaanin DNA päätyisi toiseen kasviin. ”Banaanit ovat luultavasti kaikista viljelykasveista ehdottomasti turvallisimmat viljelykasvit, joilla voidaan tehdä sekä kasvihuone- että kenttäkokeita muuntogeenisellä materiaalilla. Siellä ei ole mitään mahdollisuutta karata.”
Jos hänen seuraava kokeensa onnistuu, Dale aikoo hakea maistelulupaa ja tuoda banaanit markkinoille. ”Seuraavien neljän-viiden vuoden aikana, jotka kestää saada nämä banaanit läpi sääntelyprosessista, TR4:stä tulee todella, todella merkittävä tekijä Australian teollisuudessa”, Dale sanoo. Koska Australia kieltää tuoreiden banaanien tuonnin, hallitus voi joutua valitsemaan, hyväksyykö se muuntogeeniset banaanit vai poistaa tuontirajoitukset. ”Veikkaan, että he saavat GM Cavendishin”, Dale sanoo.
Ugandan ja Australian ulkopuolella GM-banaanin tulevaisuus näyttää synkältä. EU:ssa on hyväksytty myyntiin vain 64 muuntogeenistä viljelykasvia, jotka kaikki ovat puuvillan, maissin, rapsin, soijapavun tai sokerijuurikkaan versioita, ja valtaosa niistä menee eläinten rehuksi. EU:ssa viljellään vain yhtä muuntogeenistä viljelykasvia, MON 810-maissia, joka on geneettisesti muunnettu vastustuskykyiseksi kasviin reikiä poraavaa koiperhosta vastaan. Vaikka muuntogeenisiä hedelmiä ja vihanneksia ei ole koskaan myyty EU:ssa, vaikka ne ovatkin suhteellisen yleisiä Yhdysvalloissa, ja myös banaanialan yritykset ovat vältelleet muuntogeenisiä hedelmiä. ”Olemme täysin luonnollinen yritys”, Del Monten johtohenkilö sanoi minulle puhelimessa, kun otin esiin kysymyksen geenimuunnelluista viljelykasveista.
Dale tietää, että hänen TR4-resistentit banaaninsa tuskin koskaan lähtevät Australiasta. ”Jos maailma hyväksyisi GM:n, ne olisivat valmiita lähtemään”, hän sanoo. Vaikka tiedemiehet eivät ole kyenneet havaitsemaan geenimuunneltujen elintarvikkeiden nauttimiseen liittyviä pitkäaikaisia terveysvaikutuksia – mikä on Maailman terveysjärjestön ja American Medical Associationin kanta – kuluttaja- ja ympäristöryhmät ovat jo pitkään vastustaneet teknologiaa.
Kymmenet maat, kuten Kiina, Venäjä, Japani, Australia, Brasilia ja Euroopan unioni, vaativat lakisääteisesti geenimuunneltujen elintarvikkeiden merkitsemistä. Yhdysvalloissa, jossa monet elintarvikeyritykset merkitsevät tuotteisiinsa vapaaehtoisesti ”Ei muuntogeenisiä organismeja” -merkinnät, presidentti Obama allekirjoitti muuntogeenisten elintarvikkeiden merkitsemistä edellyttävän lain heinäkuussa 2016, mutta elintarvikevalmistajat ovat toistaiseksi olleet hitaita reagoimaan uusiin säädöksiin.
Dale epäilee, että muutamaa yksittäistapausta lukuun ottamatta maailma ei koskaan tule hyväksymään hänen muuntogeenisiä banaanejaan. ”Olemme hävinneet GM-keskustelun”, hän sanoo. Mutta vuonna 2016, kun hän tutki TR4-resistenttien viljelykasvien kenttäkokeidensa tuloksia, Dale huomasi ilmoituksen, joka herätti uudelleen hänen toiveensa paremmasta Cavendishista. Huhtikuussa Yhdysvaltain maatalousministeriö (USDA) hyväksyi sienen, joka oli muokattu vastustamaan ruskettumista CRISPR-nimisen uuden geeninmuokkaustyökalun avulla. Maaliskuussa 2018 USDA selvensi kantaansa sanomalla, että se ei aio säännellä ”joukkoa uusia tekniikoita, joita kasvinjalostajat käyttävät yhä useammin tuottaakseen uusia kasvilajikkeita, joita ei voi erottaa perinteisillä jalostusmenetelmillä kehitetyistä lajikkeista.”
USDA:n logiikka on yksinkertainen. Jos geeninmuokkausta käytetään yksinkertaisen hienosäädön tekemiseen – vaikkapa yksittäinen poisto geenissä, joka muuttaa vain yhtä pientä seikkaa koko kasvissa – niin juuri näin voi tapahtua luonnossa joka tapauksessa. Sääntelijä väittää, että tarkka geeninmuokkaus vain nopeuttaa luonnollista jalostusprosessia. USDA:lle geenimuunneltu banaani on vain banaani.
Heinäkuussa 2018 Dale julkaisi tulokset kokeesta, jossa hän käytti CRISPR:ää Cavendishin perimän muokkaamiseen niin, että kasvit kasvoivat valkoisiksi ja kutistuneiksi. Vaikka tämä osoitti, että CRISPR:ää on mahdollista käyttää banaanisolujen muokkaamiseen, Dalen albiinobanaanit olivat teknisesti edelleen muuntogeenisiä organismeja, sillä ne kaikki sisälsivät murto-osan bakteeri-DNA:ta, joka oli lisätty, jotta 5-10 prosenttia muokatuista soluista olisi helpompi löytää liuoksesta, joka sisälsi jopa miljoona alkiosolua. Viime kädessä CRISPR-editoidut banaanit eivät sisällä DNA:ta mistään muusta organismista: ne ovat läpikotaisin Cavendish-banaaneja. ”Minun oli palattava kauas taaksepäin ja aloitettava alusta”, Dale sanoo ja pudistelee katuvaisena päätään. Dale oli ehkä ensimmäinen, joka loi Cavendishin geenimuunnellun version, joka oli immuuni TR4:lle, mutta kilpailussa ensimmäisen geenimuunnellun version luomisesta hän ei ole enää ainoa kilpailija.
Tropic Biosciences -yhtiön toimitusjohtaja Gilad Gershon Cavendish-kasvin kanssa. Hänen alustavana tavoitteenaan on luoda CRISPR:n avulla hitaammin kypsyviä hedelmiä – ja ottaa sitten haasteeksi TR4-resistentti banaani.
Laboratoriossa Norwichin ulkopuolella Tropic Biosciencesin teknologiajohtaja Ofir Meir pitelee kädessään banaanin tulevaisuutta: rivi toisensa perään harmaantuvia soluryhmiä aseteltuna Petrimaljaan. Kestää kuukausia, ennen kuin nämä rykelmät kasvattavat versoja ja ovat valmiita liittymään koeputkissa kasvaviin siisteihin kasviriveihin, joista kukin on korkeintaan pari senttimetriä pitkä. Sieltä kourallinen yksilöitä pääsee tutkimusalueen toisella puolella sijaitseviin kasvihuoneisiin. Meir, 40, korottaa ääntään kuullakseen kasvien 28,3 °C:n lämpötilaa ylläpitävien kasvukammioiden hiljaisen jyrinän yli: ”Jonain päivänä näistä versoista tulee pelto Etelä-Amerikassa.”
Geneettisesti Meirin koeputkissa olevat kasvit ovat lähes identtisiä kaikkien maailman Cavendish-kasvien kanssa. Ero on vain parissa geenissä. Meirin banaanit on muokattu CRISPR-Cas9:llä, DNA:ta muokkaavalla molekyylillä, jonka geenitutkijat Emmanuelle Charpentier ja Jennifer Doudna löysivät yhdessä vuonna 2012. CRISPR voi muutamalla molekyylileikkauksella poistaa geenin käytöstä organismin sisällä. Tämän tekniikan avulla rusketusta kestävät sienet pystyivät kiertämään Yhdysvaltain maatalousministeriön GMO-säädökset.
”CRISPR on tarkka ja suhteellisen helppokäyttöinen, ja sen avulla kaltaisemme nuori yritys voi aloittaa todellisen geneettisen muokkauksen”, Tropicin toimitusjohtaja Gilad Gershon sanoo. Gershon, joka perusti yrityksen heinäkuussa 2016, työskenteli kalifornialaisessa maatalousalan sijoitusyhtiössä Pontifax AgTechissä, kun hän vakuuttui siitä, että CRISPR on räjäyttämässä maatalousalan auki.
”Tämä merkitsee todella vallankumousta alalla”, Gershon, 36, sanoo. Vuosikymmenien ajan alaa oli hallinnut kourallinen maatalouskemikaaliyrityksiä – Monsanto, Syngenta, Bayer ja DuPont – jotka kanavoivat muuntogeenisiä organismeja koskevat ponnistelunsa maissin, soijan, puuvillan ja rapsinsiementen kaltaisiin menestyskasveihin. ”Se oli vain niin kallista – niihin piti käyttää 100 miljoonaa dollaria, joten oli pakko työskennellä maissin parissa”, hän sanoo. ”Nyt, kun kustannukset ovat vain murto-osa tästä, mahdollisuudet ovat paljon suuremmat.”
Teollisuudessa, jossa marginaalit ovat erittäin pienet, pienellä parannuksella paremman banaanin valmistamiseksi voi olla valtavia vaikutuksia. Meirin Petrimaljassa olevat pienet solurykelmät ovat alkiogeenisiä banaanin kantasoluja, joita on muokattu kasvamaan täysikokoisiksi kasveiksi, joiden hedelmät kypsyvät hitaammin kuin tyypillisen Cavendishin. Kun banaanit kypsyvät, ne vapauttavat eteeni-nimistä kaasua, joka saa muut hedelmät seuraamaan esimerkkiä ja kypsymään nopeammin. Yksi kelvoton keltainen banaani konttilaivassa voi aiheuttaa ketjureaktion, joka voi tuhota jopa 15 prosenttia lastista. Jos Gershon pystyy muokkaamaan banaanien genomia niin, että ne kypsyvät hitaammin, se voisi estää miljoonien tonnien banaanien pilaantumisen ja säästää viejille omaisuuden.
Hitaasti kypsyvät banaanit ovat kuitenkin vasta alkusoittoa Gershonin suunnitelmille. Hänen yrityksensä käyttää geenimuuntelutekniikkaa myös luodakseen luonnollisesti kofeiinitonta kahvia ja estääkseen banaanien hedelmälihan ruskettumisen niin nopeasti. Mutta todellinen palkinto Gershonille? TR4-kestävät banaanit.
Tutkija kävelee sisään kantaen laatikkoa täynnä suuria pulloja. Meir poimii yhden. Se on täynnä kellertävää nestettä ja sen sisällä on tuhansia valkoisia kokkareita, jotka pyörivät sameassa liuoksessa. Tämä on CRISPR toiminnassa. Tuossa miljoonia banaanisoluja sisältävässä pullossa CRISPR-molekyylit ohjautuvat kunkin solun DNA:n tiettyihin osiin ja leikkaavat geenejä pois. ”Haluamme ottaa yhden solun ja toimittaa koneiston sille yhdelle solulle”, Meir sanoo. ”Sitten tavoitteena on luoda tästä solusta kokonainen banaanikasvi.”
Sandra Lazauskaite, Tropicin kudosviljelyasiantuntija, tarkastaa CRISPR-editoituja soluja, joita viljellään petrimaljoissa
Mutta CRISPR ei muokkaa jokaista solua, jonka kanssa se joutuu kosketuksiin, joten haasteena on seuloa muokatut solut miljoonia sisältävästä liuoksesta. Perinteisesti tutkijat lisäävät pieniä paloja vierasta DNA:ta, jotta muokatut solut erottuisivat, mutta Tropicissa se ei ole vaihtoehto. ”Kun käytät valintamarkkeria, sitä pidetään muuntogeenisenä organismina, sillä olet lisännyt vierasta DNA:ta”, Meir sanoo. Meir sanoo kehittävänsä Tropicissa työkaluja, jotta hänen ei tarvitsisi käydä läpi satoja tuhansia soluja etsiessään muokattuja soluja. Ja mikä tärkeintä, hän sanoo, että tässä tekniikassa ei käytetä lainkaan vierasta DNA:ta.
Kaksi israelilaista yritystä, Evogene ja Rahan Meristem, käyttävät samankaltaista lähestymistapaa torjuakseen Black Sigatokaa – banaaninlehdissä esiintyvää sieni-infektiota, joka voi puolittaa kasvin tuottaman hedelmän määrän. Yhteisen kokeilun siirtyessä kolmanteen kenttäkoevuoteen yritykset toivovat, että lopputuotetta ei luokitella muuntogeeniseksi organismiksi, jolloin se voidaan tuoda markkinoille nopeammin ja halvemmalla. ”Toivottavasti yleinen hyväksyntä on olemassa, eivätkä parannuksen kehittämiskustannukset ole yhtä hullut kuin GMO:n”, sanoo Evogenin toimitusjohtaja Ofer Haviv.
Mutta 25. heinäkuuta 2018 Euroopan korkein oikeus asetti CRISPR-muunneltujen banaanien tulevaisuuden kyseenalaiseksi. Ranskan hallitus pyysi vuonna 2016 Ranskan hallitusta selventämään, miten 15 vuotta vanhaa geenimuunneltuja viljelykasveja koskevaa direktiiviä sovelletaan nykyaikaisilla geeninmuokkaustekniikoilla luotuihin viljelykasveihin, ja Euroopan unionin tuomioistuin päätti, että CRISPR-muunneltuja viljelykasveja ei vapauteta nykyisistä säännöistä, joilla rajoitetaan muuntogeenisten organismien viljelyä ja myyntiä. EU:n mielestä Dalen siirtogeenisten banaanien ja CRISPR-muokattujen banaanien välillä ei loppujen lopuksi ollut suurta eroa.
”Pettynyt”, sanoo Johnathan Napier, Rothamsted Researchin kasvibioteknikko Hertfordshiressä, EJC:n päätöksestä. ”Olen pettynyt kasvitieteiden ja maatalouden tutkimuksen kannalta Euroopassa. Olen pettynyt innovaattoreihin ja ihmisiin, jotka yrittävät tehdä hyvää. Luulen, että heidän on nyt todella, todella vaikeaa käyttää tätä teknologiaa Euroopassa.”
Päivänä päätöksen jälkeen käyn Tropicissa uudelleen. Hallituksen huoneessa Gershon miettii Euroopan yhteisöjen tuomioistuimen päätöstä. ”Mielestäni tämä olisi voitu hoitaa paremmin”, hän sanoo. Myöhemmin, kun Tropicin tutkijat purkavat lounaansa, keskustelu pyörii sääntelyviranomaisten ajattelun erityispiirteiden ympärillä. He huomauttavat, että siementen pommittaminen säteilyllä uusien viljelykasvilajikkeiden kehittämiseksi ei kuulu EU:n muuntogeenisiä organismeja koskevien sääntöjen piiriin, mutta CRISPR – jota mainostetaan tarkempana tapana saada aikaan muutoksia kasvin perimässä – ei kuulu. Gershon ei kuitenkaan lannistu. Hänen mukaansa Eurooppa on vain yksi markkina-alue, ja Yhdysvallat on jo osoittanut hyväksyvänsä CRISPR:llä muokatut elintarvikkeet paljon paremmin. Vuoteen 2050 mennessä puolet maailman väestöstä asuu ennusteiden mukaan tropiikissa, ja juuri siellä ihmiset todella tarvitsevat apua tuottaakseen enemmän ruokaa samalla pinta-alalla. Ugandan, Ruandan ja Kamerunin maaseudulla banaanit voivat tuottaa jopa 25 prosenttia ihmisten keskimääräisestä päivittäisestä kalorien saannista. ”Nykyään on todellista tarvetta, mutta se ei ole levinnyt tasaisesti”, hän sanoo.
Me tropiikin ulkopuolella kuljemme itse luomassamme kulinaarisessa umpikujassa. ”Olemme tottuneet siihen, että meillä on loputtomasti todella halpaa ruokaa”, Gershon sanoo. ”Tämä taloudellinen todellisuus tulee tiensä päähän. Meidän on löydettävä hyviä ratkaisuja, jotta ihmiset voivat jatkossakin syödä tätä fantastisen terveellistä hedelmää.” Joudumme ehkä miettimään uudelleen suhtautumistamme geenimanipuloitujen hedelmien ostamiseen, kun joudumme valitsemaan, haluammeko luopua banaaneista kokonaan vai hyväksyä banaanit, joille on annettu evolutiivinen etumatka laboratoriossa.
Yli kuukauden sateettoman kesäkuun jälkeen, joka on Norwichin kuivin kesäkuu sitten vuoden 1962, tutkimuspuiston ruoho on melkein täysin keltaista. Mutta Meir osoittaa pieniä vihreitä laikkuja kuivuneiden terien seassa. Kasvit, jotka täysin sattumanvaraisen perimässä olevan mutaation ansiosta pystyvät jatkamaan kasvuaan, vaikka ne kärsivät veden puutteesta. Cavendish ei ole yhtä onnekas. Steriilisyytensä ansiosta se ei koskaan saa hyödyllistä mutaatiota jalostuksen kautta. Kaikista puutteistaan huolimatta tämä on kuitenkin yksi banaanilajike tuhansista banaanilajikkeista, jota olemme valinneet kasvatettavaksi näin laajassa mittakaavassa. Nyt kun tutkijat kilpailevat löytääkseen keinon sen pelastamiseksi, joka miellyttäisi kuluttajia, sääntelyviranomaisia ja elintarviketeollisuutta, banaanilla on edessään elämänsä taistelu. ”TR4 on tapahtumassa”, Gershon sanoo. ”Se on vain ajan kysymys.”
Päivitetty 12.10.18, 12:01 BST: Artikkelin luvun mukaan Cavendish-banaaneja tuotetaan vuosittain 50 miljardia tonnia. Tämä on korjattu 50 miljoonaan tonniin.
Lisää hienoja juttuja WIREDistä
– Miten r/funnyn modit karsivat venäläiset trollit pois
– 20 miljardin dollarin arvoisen maksualan startup-yrityksen Stripen kertomaton tarina
– Sisäpiirin uskomaton kamppailu pimeän aineen löytämiseksi
– Pitäisikö meidän puhua avaruusolioille? Kukaan ei ole samaa mieltä
– Ihmiset metsästävät valtavaa mysteeriplaneettaa aurinkokunnassamme
Älkää jättäkö tätä väliin. Rekisteröidy WIRED Weekenderiin ja saat WIREDin parhaat jutut postilaatikkoosi joka viikonloppu