המקרה המוזר של החיטה המהונדסת גנטית בשדה באורגון

כתב: רן לוי

הזמן הוא אפריל, 2013. המקום: שדה חקלאי בצפון מדינת אורגון שבארצות הברית. חקלאי, ששמו מעולם לא הותר לפרסום מסיבות שתבינו בהמשך, ריסס את שדות התבואה שלו בחומר קוטל עשבים כהכנה לזריעת חיטה. כעבור מספר ימים שב החקלאי אל השדות, לבחון את השטח ואת השפעת חומר הריסוס. ואכן, בכל מקום בו ריסס היו הצמחים – עשבים שוטים וגבעולי חיטה שנותרו מהעונה הקודמת – צהובים וכמושים. ליתר דיוק – כמעט בכל מקום. באחד השדות מצא החקלאי מספר קבוצות של גבעולי חיטה ירוקים ורעננים. ניכר היה שקוטל העשבים שריסס לא השפיע על גבעולי החיטה האלה ולו במעט.

לומר שהחקלאי היה מופתע מהתגלית, יהיה אנדרסטיימנט. קוטל העשבים שבו השתמש נחשב לאחד מחומרי ההדברה המוצלחים ביותר ונמצא בשימוש מאסיבי בכל העולם מזה עשרות שנים. אף צמח – לא חיטה, לא עשבים שוטים – לא אמור לשרוד אחרי ריסוס של החומר הזה. האם יכול להיות שמשהו בחומר ההדברה שרכש לא בסדר? לא, זה בלתי אפשרי: בכל שאר השדות, כל הצמחים – כולל גבעולי חיטה שנותרו מהקציר הקודם – נבלו ומתו בעקבות הריסוס. חומר ההדברה היה בסדר גמור: הייתה זו החיטה שעמדה לנגד עיניו שמשהו בה היה לא בסדר. משהו בחיטה הזו איפשר לה לשרוד ריסוס של חומר שהיה אמור להרוג אותה בוודאות.

החקלאי האלמוני יצר קשר עם מדענית מאוניברסיטת אורגון סטייט הסמוכה: פרופ' קרול מאלורי-סמית' (Mallory-Smith), חוקרת בעלת שם בתחום גידולי עשב. הוא שאל אותה אם יכול להיות שהחיטה שלו פיתחה עמידות טבעית לחומר ההדברה. מאלורי השיבה שהדבר לא סביר. החקלאי קטף כמה גבעולי חיטה ושלח אותם אליה. פרופ' מאלורי בחנה את הגבעולים, הריצה עליהם סקירה גנטית מקיפה – ועד מהרה גילתה את התשובה לחידה. החיטה שקיבלה הכילה גֵן בשם CP4, גן שהקנה לה עמידות בפני חומר ההדברה.

ללא שהות הרימה פרופ' מאלורי את הטלפון, חייגה אל משרד החקלאות האמריקני ודיווחה לו על מה שגילתה. זה היה ביום שישי בצהריים. משרדי ממשלה, אתם יודעים, לא בדיוק זוכים לציונים גבוהים על זריזות – אבל המקרה הזה היה שונה. כבר ביום שני בבוקר דפקו שני חוקרים של משרד החקלאות על דלתו של החקלאי. הם רצו לדעת מאיפה הגיעו לידיו זרעי החיטה שלו. הוא השיב להם שמדובר בזרעים רגילים לגמרי שקנה מחברה רגילה לגמרי, והראה להם את כל האישורים וההוכחות. התשובה הזו לא סיפקה את אנשי משרד החקלאות, ובמשך כל שבוע סרקו תשעה חוקרים את החווה החקלאית באורגון במסרק צפוף: פישפשו בכל מיכל, בחנו כל טרקטור ולקחו אלפי דגימות של גבעולי חיטה מהשדות החקלאיים.

מה פשר החקירה האינטנסיבית הזו, אתם שואלים?

ובכן, CP4 הוא לא גן רגיל. הוא אפילו לא גן של חיטה. הוא גן של חיידק, שמדעניה של חברת מונסנטו (Monsanto) – תאגיד ביוטכנולוגיה ענק – הכניסו לתוך הגנום של גרגירי חיטה מסוימים כדי לפתח בהם את אותה עמידות לחומר ההדברה. העניין הוא שלאף אחד לא הייתה אמורה להיות גישה לחיטה המהונדסת הזו. מונסנטו גידלה את החיטה המהונדסת במספר שדות ניסוי ברחבי ארצות הברית, אבל הניסוי האחרון בהחלט הסתיים ב-2005, למעלה משבע שנים קודם לכן, והניסוי האחרון באורגון עצמה הסתיים אפילו עוד קודם, ב-2001. מאז ועד אותו היום נשמרה החיטה המהונדסת בקונטיינרים מאובטחים באתר של החברה בקולרדו. אין שום דרך חוקית שהזרעים האלה היו יכולים למצוא את דרכם אל השדה באורגון ב-2013, והחוק הפדרלי קובע כי גידול של חיטה מהונדסת גנטית שלא במסגרת ניסוי מפוקח היטב ומאושר מראש הוא פשע חמור שהעונש עליו הוא קנס של כמיליון דולר ואולי אפילו מספר שנות מאסר.

נקדים ונאמר שהחקירה הרשמית של משרד החקלאות האמריקני לא העלתה דבר. החוקרים לא הצליחו להסביר איך הצליחו זרעי החיטה המהונדסים להגיע לשדה המדובר באורגון – ויותר חשוב, מי הביא אותם לשם. אבל למרות שהאשם בפרשה עדיין לא נתפס, סיפורה של התעלומה הבלשית הבלתי שגרתית הזו הוא הזדמנות לצלול לעומק הסוגיה המורכבת של מזון מהונדס גנטית בכלל וחיטה מהונדסת גנטית בפרט, ולחשוף את בעלי האינטרסים השונים שמושכים בחוטים מאחורי הקלעים – מהחקלאים והצרכנים, ועד סוכנויות ביון וממשלות. בואו נצא לדרך.

RoundUp

אנחנו מתחילים ב-1974. עשבים שוטים – צמחים לא רצויים שגדלים פרא בקרקע – הם אחד האיומים הגדולים על תנובת השדות החקלאיים: הם מתחרים בגידולים החקלאיים על מזון, מים ואור שמש. חקלאים לאורך הדורות מצאו מגוון שיטות להתמודד עם העשבים השוטים, כמו למשל חריש של הקרקע כדי לעקור את העשבים השוטים מהשורש – אבל הדברה כימית היא, מן הסתם, השיטה הקלה והנוחה ביותר: מרססים את השדה, והופ – העשבים מתים. הנוחות של ההדברה הכימית הפכה אותה לפופולרית במרוצת המאה העשרים, אבל קוטלי העשבים שעמדו לרשות החקלאים עד שנות השבעים לא היו מוצלחים במיוחד מבחינה סביבתית: הם אמנם פגעו בעשבים השוטים, אבל היו רעילים  גם לבעלי חיים וחרקים שניזונו מהצמחים המרוססים.

אך ב-1974 הכריזה חברת מונסנטו על קוטל עשבים חדש בשם RoundUp. ראונד-אפ היה חומר הדברה מדהים: הוא היה יעיל נגד מגוון רחב מאד של עשבים שוטים ממינים שונים – אבל לא הזיק כלל לבני אדם ולבעלי החיים. חומר הפלא הזו היה כה מרשים, עד שראונד-אפ הפך בתוך מספר שנים לקוטל העשבים הנפוץ ביותר בעולם, בפער ניכר מחומרי ההדברה המתחרים – עד ימינו. הפטנט של מונסנטו על הראונד-אפ פג בסביבות שנת 2000, וכיום הוא מיוצר על ידי מספר חברות נוספות.

סוד עוצמתו של הראונד-אפ הוא בתרכובת הכימית שבבסיסו. מדובר במולקולה המכונה "גְלָייפוסֵט" (Glyphosate), שמסוגלת לשבש את אחד התהליכים הביולוגיים הבסיסיים ביותר בצמחים. בעלי הצמח ישנם אברונים זעירים בשם 'כלורופלסטים', שהם 'מפעלי המזון' של התא הצמחי: הם ממירים את אור השמש לסוכרים, שהופכים בהמשך לחומצות אמינו, ויטמינים, הורמונים ועוד שלל מולקולות ותרכובות חיוניות לצמח. כדי לייצר את את אותם סוכרים, הכלורופלסט צריך לקבל לתוכו אנזים בשם EPSP, שהוא חוליה קריטית בשרשרת הייצור של הסוכרים. כשמרססים את הראונד-אפ על עלי הצמח, מולקולות הגלייפוסט חודרות אל התאים, נקשרות אל אנזים ה EPSP – ומונעות ממנו להכנס אל תוך הכלורופלסטים. אפשר לומר שהגלייפוסט כמו 'נועל' את שערי מפעלי המזון של התאים.

אותו ייצור הסוכרים שתיארתי הוא אחד התהליכים הבסיסיים והחשובים ביותר בתא הצמחי, ולכן הוא משותף לכמעט כל סוגי הצמחים באשר הם. זו הסיבה ליעילות המדהימה של הראונד-אפ נגד מגוון רחב מאד של עשבים שוטים. לא פחות חשוב, מנגנון יצור הסוכרים שבו פוגע הגלייפוסט קיים אך ורק אצל צמחים, חיידקים מסויימים וכמה סוגי פטריות, ולא קיים כלל אצל בעלי חיים: אנחנו משיגים את הסוכרים שלנו ממקורות אחרים, ולא מייצרים אותם בעצמנו. זו הסיבה שהראונד-אפ לא מזיק לבעלי חיים ונחשב לחומר הדברה בטוח יחסית לשימוש. כאן כדאי להוסיף כוכבית קטנה: ב-2015 הכריז ארגון הבריאות העולמי על הגלייפוסט כחומר החשוד כמסרטן, אבל מאז נערכו בדיקות אחרות שהזימו את החשדות האלה. יש עדיין טענות לכאן ולכאן בעניין הזה, אבל לא נכנס לויכוח הזה במסגרת הפרק הנוכחי.

כך או כך, אי אפשר להפריז בחשיבותו של הגלייפוסט: הוא חולל מהפכה אמיתית בעולם החקלאות, וההשמדה היעילה כל כך של עשבים שוטים העלתה את תנובת השדות החקלאיים בשיעור ניכר. אחד ממדעני משרד החקלאות האמריקני אמר על הגלייפוסט ב-2010 כי:

"הגלייפוסט הוא תגלית של פעם במאה שנה, והוא חשוב לתעשיית ייצור המזון העולמית כמו שהפניצילין חשוב למלחמה במחלות."

הנדסה גנטית: RoundUp Ready

אבל לא הכל ורוד. מנגנון ייצור הסוכרים שתיארתי קודם הוא, כאמור, מנגנון בסיסי שהתפתח אצל צמחים בשלב מוקדם מאוד באבולוציה, ומכאן שהוא משותף לכמעט כל הצמחים באשר הם. זו הסיבה שראונד-אפ יעיל נגד מגוון רחב כל כך של עשבים שוטים – אבל לא רק נגדם: אם נרסס אותו על חיטה, תירס, סויה ואורז – הגידולים שעליהם הוא אמור להגן – הוא יהרוג גם אותם! אז מה עושים?

כאן נכנסת לתמונה ההנדסה הגנטית, טכנולוגיה שהחלה להבשיל בשנות השמונים. מדעניה של מונסנטו החלו לתור אחר שיטות לשנות את הגנום של הגידולים החקלאיים השונים כדי להפוך אותם לחסינים מפני הראונד-אפ. האתגר היה אדיר: לא קל לשנות תהליכים כימיים בסיסיים כל כך בצמח, מבלי לפגוע בו בדרך זו או אחרת. הפתרון נתגלה לבסוף כמעט במקרה. בצינור ניקוז של אחד ממתקני הניסוי גילו המדענים חיידק בשם אגרובקטריה, שהתברר כעמיד בפני הגלייפוסט. ה-EPSP של החיידק – אותו אנזים חיוני לתהליך ייצור הסוכרים – עבר מוטציה שלא איפשרה לגלייפוסט להקשר אליו, כאילו החלפנו את המנעול של מפעל המזון של התא. מולקולת הגלייפוסט לא משפיעה יותר על האנזים, ותהליך ייצור הסוכרים ממשיך לפעול כרגיל.

החוקרים בודדו מהחיידק את הגן הספציפי שהקנה לו עמידות לחומר ההדברה, והשתילו אותו בזרעי סויה. אחרי סדרה של ניסויים מקיפים ומפרכים שנועדו לוודא שהשינוי הגנטי אינו פוגע בצמח, בחרקים, בבני אדם ובעלי חיים אחרים שניזונים ממנו, אושרה הסויה המהונדסת למאכל ב 1996. בתוך זמן לא רב השתילו חוקריה של מונסנטו את אותו הגן גם בצמחים רבים אחרים כגון תירס ואורז, ושיווקו את הזרעים המהונדסים גנטית תחת השם 'RoundUp Ready' – דהיינו, 'מוכן לריסוס בראונד-אפ'.

צמחי ה RoundUp Ready זכו להצלחה אדירה: בפעם הראשונה יכלו החקלאים לרסס את השדות שלהם בחומר הדברה מעולה, הראונד-אפ, להיפטר בקלות יחסית מעשבים שוטים – מבלי לפגוע כלל בגידולים החקלאיים עצמם ובתנובה שלהם. הראונד-אפ והצמחים המהונדסים שהיו עמידים לו היו שילוב מנצח, כמו פופקורן וקולה, טייכר וזרחוביץ' או במבה עם קטשופ.

[צרצרים]

טוב, אולי האחרון זו סטייה אישית שלי. בואו לא נדבר על זה יותר לעולם.

הסיבות להתנגדות להנדסה גנטית

בכל אופן, הדגנים המהונדסים היו כה מוצלחים עד שכיום כתשעים ושלושה אחוזים מכל הסויה וכשמונים ושמונה אחוזים מכל התירס שמגודלים בארצות הברית – מהונדסים גנטית. אבל החיטה יוצאת דופן. למרות ההצלחה המוכחת של התירס, האורז והסויה המהונדסים גנטית – החיטה נותרה מחוץ למשחק, ובשום מקום בעולם, באף מדינה על הגלובוס, לא מגדלים היום חיטה מהונדסת גנטית. מדוע?

סיבה אפשרית אחת היא הגנטיקה המורכבת של החיטה. הגנום של חיטת הלחם, סוג החיטה הנפוץ ביותר בעולם, מכיל למעלה ממאה אלף גנים שונים. לשם השוואה הגנום שלנו, בני האדם, מכיל פחות או יותר עשרים וחמישה אלף גנים, פחות מרבע ממספר הגנים של חיטת הלחם. הגנום הענק הזה עושה חיים קשים למדענים שמנסים למפות ולשנות אותו, ורק בשנים האחרונות נכנסים לשימוש כלים וטכניקות שהופכים את המשימה הזו לפשוטה יותר.

אבל אם זה היה כל הסיפור, היינו אוכלים חיטה מהונדסת כבר לפני עשור או יותר, סביר להניח. הסיבה האמיתית לכך שחיטה מהונדסת גנטית לא אומצה זה מכבר בעולם החקלאות היא התנגדות נחרצת מצד צרכנים וחקלאים רבים. במדינות אירופאיות ומזרח-אסיתיות רבות אסור בתכלית האיסור לגדל חיטה מהונדסת, או אפילו לייבא אותה לתוך המדינה. גם בארצות הברית, שבאורח מסורתי קצת יותר פתוחה למזונות מעובדים – עדיין יש לחץ ציבורי גדול מצד מתנגדי ההנדסה הגנטית, שדורשים מיצרניות המזון לסמן את המוצרים שלהן כמהונדסים או לא מהונדסים גנטית.

ממה חוששים המתנגדים? רשימת הטיעונים ארוכה, אבל החשש העקרוני הוא מתוצאות בלתי צפויות משינוי כלשהו שנכניס בצמחים, שהרי גם המדענים מסכימים שאנחנו עדיין רחוקים מלהבין את תפקידם של כל הגנים והמערכות השונות בצמחים. אולי שינוי שנכניס בגנום של החיטה יגרום לה לייצר חלבון חדש, שלא היה בה קודם – שהרי נזכיר שהגן שאחראי לעמידות בפני הראונד-אפ, למשל, לא מגיע מחיטה אלא בכלל מחיידק – ואולי החלבון הזה יגרום לבעיות רפואיות אצל הצרכנים, מאלרגיה ועד סרטן. אפשרות אחרת היא שהשינוי אמנם לא יזיק לבני אדם, אבל יגרום לנזק לסביבתו האקולוגית של הצמח: למשל, יפגע בחרקים שניזונים ממנו, או ימנע מחיידקים לפרק את החומר האורגני אחרי שהצמח מת. וישנו גם החשש שגנים מהצמח המהונדס יצליחו 'לברוח' ממנו ולהתפשט לצמחים אחרים באופן לא מבוקר, למשל אם אבקנים מצמח מהונדס יפרו צמחים לא מהונדסים.

לכל הטענות האלה יש למדענים תשובות, ואפילו תשובות טובות. לא אוכל לצלול במסגרת הפרק הזה לעומקו של הדיון בעד ונגד מזון מהונדס גנטית – זה נושא מספיק רחב למלא כמה פרקים של עושים היסטוריה, כנראה. אומר רק שבגדול, מזון מהונדס עובר סדרה ארוכה ומקיפה מאוד של ניסויים ובדיקות עד שהוא מקבל את כל האישורים הנדרשים, כך שהסבירות שצמחים מהונדסים מסתירים איזו בעיה רפואית חמורה או נזק אקולוגי דרמטי היא קטנה ביותר. גם התפשטות של גן מצמח מהונדס באוכלוסיה של צמחים אחרים היא לא קלה כפי שאולי נדמה.

אהרון אהרונסון ו'אם החיטה'

אחד הטיעונים החזקים ביותר של התומכים בהנדסה גנטית של חיטה הוא שבמובן מסוים, אנחנו כבר "מהנדסים" את החיטה שאנחנו אוכלים פחות או יותר מזה שניים עשר אלף שנים. למה הכוונה?

לא רחוק מהבית שלי בעתלית, ממש כמה מאות מטרים מהכניסה ליישוב, נמצאת החווה החקלאית של אהרון אהרונסון. אהרונסון הפך לאייקון של הציונות החלוצית בזכות שני דברים. הראשון: הוא עמד בראש מחתרת ניל"י ולצד דמויות מיתולוגיות כגון אבשלום פיינברג ושרה אהרונסון פעל להפלת השלטון העות'מאני בארץ ישראל. ההישג השני הגדול שלו, הפעם בכובעו המקצועי כאגרונום, היה גילוייה של 'אם החיטה'.

אם החיטה היא חיטת בר קדומה שצמחה פרא באזורים מסוימים בסוריה ודרום-טורקיה. אי שם לפני כשניים עשר אלף שנים החלו אבות אבותינו לגדל את החיטה באופן יזום בשדות חקלאיים. זו הייתה ההתחלה של מה שהיא אולי המהפכה הדרמטית ביותר בהיסטוריה האנושית: המעבר מחברה של לקטים-ציידים לחברה של יושבי-קבע בכפרים ובערים. המדענים במאה ה-19 היו סקרנים מאד להניח את ידיהם על 'אם החיטה' וללמוד את תכונותיה – אבל בשנים שחלפו מאז המהפכה החקלאית, חיטת הבר המקורית נעלמה ולא נודעו עקבותיה. אהרון אהרונסון קנה את עולמו כשמצא מספר גבעולים שלה במדרונות שמעל בית הקברות של ראש פינה ב-1906.

בזכות תגליתו של אהרונסון אנחנו יכולים להשוות את חיטת הבר המקורית לחיטה המבויתת המודרנית, והשוואה הזו מעלה כמה הבדלים בולטים בין הזנים. ההבדל המשמעותי ביותר הוא כשמנענעים את השיבולת של חיטת הבר הגרגירים מתנתקים ממנה בקלות ונופלים לקרקע. בחיטה מודרנית, להבדיל, הגרגירים נשארים מחוברים לשיבולת ולא מתנתקים בקלות.

התכונה הזו, של התנתקות קלה של הגרגירים מהשיבולת, היא תכונה חשובה ליכולת ההשרדות של החיטה: מטבע הדברים, החיטה רוצה להפיץ כמה שיותר זרעים וכמה שיותר רחוק, כדי שכמה שיותר צאצאים ישרדו ויקימו את הדור הבא שלה. אבל מבחינת החקלאים הקדומים, זו תכונה לא טובה: כשהחקלאי הניאוליתי קטף את החיטה שלו, הוא לא רצה שהגרגירים יקרי הערך יתפזרו על הקרקע – הוא העדיף שהשיבולת תישאר שלמה לפחות עד שהביא אותה הביתה, לטחינה. לכן, כשהחקלאים הראשונים היו שותלים את הזרעים של העונה הבאה, הם העדיפו לשתול זרעים של אותם קני חיטה שהשיבולת שלהם הייתה מתפרקת קצת פחות בקלות משאר הקנים. לאורך מאות ואלפי שנים, אותה 'ברירה מלאכותית' של דורות של חקלאים הובילה לכך שרק מיני החיטה שהגרגירים שלהן נשארו צמודים היטב לשיבולת טופחו ושרדו, ומינים קדומים כמו אותה 'אם החיטה' נעלמו וכמעט שנכחדו לחלוטין.

זאת ועוד, בני האדם לא הסתפקו בהכוונה פאסיבית של האבולוציה של החיטה – אלא שינו את החיטה באופן אקטיבי. הם עשו זאת באמצעות הכלאה יזומה של מינים שונים של חיטה. בהכלאה כזו, לוקחים אבקנים מזן אחד של חיטה ומפרים איתם את הביציות של זן אחר כדי לקבל צאצאים שחלקם, לפחות, ניחנים בתכונות הטובות של שני הוריהם.

במילים אחרות, החיטה המודרנית היא לא חיטה 'טבעית', במובן של חיטה שעברה התפתחות אבולוציונית אקראית כמו שאר היצורים בטבע. אנחנו, בני האדם, הכוונו את האבולוציה של החיטה והפכנו אותה לצמח שהיא היום. למעשה, החיטה המודרנית ה'מתורבתת' לא יכולה לשרוד בטבע ללא עזרה שלנו: הגרגירים שלה לא מתפזרים, היא חייבת השקיה ודישון, ומכאן שבגדול – אין לה סיכוי לעמוד בתחרות מול צמחים אחרים בטבע. העובדה הבלתי ניתנת לערעור היא שאנחנו מתערבים ברגל גסה באבולוציה של החיטה מזה למעלה מעשרת אלפים שנה, וזו הסיבה לכך שחלק מהמדענים מתקשים להבין את ההתנגדות העקרונית להנדסה גנטית. אין דבר כזה 'חיטה טבעית', וההנדסה הגנטית המודרנית היא – לתפיסתם – בסך הכל עוד צעד אחד במסע בן אלפי השנים ליצירת זני חיטה מוצלחים וטובים יותר. מה זה משנה אם השגנו את תכונת העמידות לקוטל עשבים, למשל, באמצעות השתלה מלאכותית של גן שלקחנו מחיידק – או באמצעות סלקציה או הכלאות? הרי כך או אך אנחנו משנים את הגנום של החיטה. ואם כבר אנחנו משנים את הגנום של החיטה, אז למה לא לעשות את זה בשנה או שנתיים במעבדה, במקום בעשרות שנים בשדה?

עמידות ל RoundUp

אני חושב שאפשר לראות את ההגיון בטיעון הזה, אבל זו תהיה טעות להתייחס בזלזול לטענותיהם של מתנגדי ההנדסה הגנטית. נכון, הנדסה גנטית היא בסך הכל 'דרך קיצור' להגיע לזני חיטה מוצלחים יותר – אבל לפעמים, כמאמר הפתגם, החיפזון הוא מהשטן. לא תמיד אנחנו מבינים את מלוא המשמעויות של השינויים הדרמטיים שאנחנו מבצעים באמצעות הנדסה גנטית – ואפילו גן העמידות לראונד-אפ הוא בעצמו דוגמה מצויינת לכך.

עד שהופיע הראונד-אפ, החקלאים היו משתמשים במגוון שיטות כדי להלחם בעשבים השוטים: למשל, חרישת השדות כדי לעקור אותם מהשורש, או תערובת של חומרי הדברה שונים כדי לפגוע במגוון רחב של מיני עשבים שוטים שצמחו בשדה. אבל הראונד-אפ, כאמור, היה מוצלח מאד: הוא היה קטלני ויעיל נגד המון מינים שונים של עשבים שוטים, ולכן במרוצת השנים חלק מהחקלאים הפסיקו להשתמש בשיטות האחרות וחומרי הדברה אחר