Επιστήμονες αναφέρουν ότι γενετικά τροποποιημένα φυτά τα οποία θα απομακρύνουν τις τοξίνες από το περιβάλλον, ίσως να είναι η μελλοντική λύση για την αντιμετώπιση του φαινομένου της ρύπανσης του πλανήτη μας.

Γενετικά τροποποιημένο γρασίδι και δέντρα είναι πολύ πιθανόν να μπορέσουν να βοηθήσουν στην απομάκρυνση τοξινών και υπολειμμάτων εκρηκτικών από το περιβάλλον πολύ πιο γρήγορα και φθηνά από ποτέ.

Για περισσότερο από μια δεκαετία, οι μελετητές ερευνούν εάν τα γενετικά τροποποιημένα φυτά θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην απορρύπανση μολυσμένων περιοχών, απομακρύνοντας τους ρυπαντές μέσω των ριζών τους.

Τα γονίδια που εμφυτεύθηκαν σε αυτά τα φυτά θα μπορούσαν στη συνέχεια να διασπάσουν μόρια τα όποια είναι ύποπτα ακόμα και για καρκινογένεση.

«Η ασθένεια του καρκίνου έχει επηρεάσει τη ζωή εκατομμύρια ατόμων και αυτός είναι ένας από τους σημαντικότερους λόγους για την ανεύρεση τρόπων περιορισμού της καρκινογένεσης από το περιβάλλον μας μέσω ενός γρήγορου και οικονομικού τρόπου,» σχολιάζει η ερευνητρια Sharon Doty, βιολόγος από το πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον.

Οι επιστήμονες έχουν ήδη εργαστεί στο παρελθόν για την αποκατάσταση του περιβάλλοντος με χρήση φυτών (phytoremediation) από οργανικούς ρύπους ή βαριά μέταλλα.

«Η τεχνική της Φυτο-Αποκατάστασης Περιβάλλοντος βασίζεται κυρίως σε ένα ηλιακό σύστημα απομάκρυνσης των ρύπων,» σχολιάζει η Doty.

«Η τεχνολογία αυτή είναι έως και 10 φορές πιο φθηνή από όλες τις υπόλοιπες τεχνολογίες. Η νέα τεχνική είναι λιγότερο επεμβατική και περισσότερο καλαίσθητη.»

Ωστόσο, «η τεχνική της Φυτο-Αποκατάστασης Περιβάλλοντος θεωρείται από πολλούς μια όχι και τόσο άμεση πρακτική επίλυσης του προβλήματος,» λέει η Doty.

«Πολλές περιοχές δεν καθαρίζονται επειδή ακριβώς το κόστος της απορρύπανσης είναι υπερβολικά μεγάλο. Για αυτό το λόγο λοιπόν αρχίσαμε να ενδιαφερόμαστε για την ενίσχυση της τεχνικής αυτής χρησιμοποιώντας την τεχνολογία των γενετικών τροποποιήσεων.»

Η Doty, ο ερευνητής βιολόγος Stuart Strand και συνάδελφοι τους έχουν δημιουργήσει γενετικά τροποποιημένα δέντρα Λεύκης στο εργαστήριο τα οποία είναι δυνατόν να απομακρύνουν περίπου 91% του τριχλωροαιθυλενίου, ο πιο κοινός ρυπαντής υδάτων στην Αμερική. Μη τροποποιημένα φυτά απομάκρυναν μόνο ένα ποσοστό 3%.

Τόσο τα φυσιολογικά δέντρα της Λεύκης αλλά και οι γενετικά τροποποιημένες ποικιλίες παράγουν ένζυμα τα οποία μπορούν να διασπάσουν το τριχλωροαιθυλένιο.

Απλά τα γενετικά τροποποιημένα δέντρα παράγουν πολύ μεγαλύτερη ποσότητα αυτού του ενζύμου και γι αυτό το λόγο δρουν πολύ πιο άμεσα, διασπώντας τα επικίνδυνα μόρια σε μη βλαβερά παραπροϊόντα έως και 100 φορές πιο γρήγορα από τα φυσιολογικά φυτά.

«Προσωπικά είμαι ιδιαίτερα ενθουσιασμένη και ευχαριστημένη με τη δράση των φυτών,» σχολιάζει η Doty.

Η Doty και οι συνάδελφοι της ανακάλυψαν επίσης ότι οι τροποποιημένες Λεύκες μπορούσαν πολύ πιο εύκολα και αποτελεσματικά να απομακρύνουν το χλωροφόρμιο, ένα επικίνδυνο παραπροϊόν υδάτων που έχουν υποστεί απολύμανση, το τετραχλωρίδιο του άνθρακα, ένα τοξικός διαλύτης και το βινυλοχλωρίδιο, μια καρκινογενετική ουσία που χρησιμοποιείται για την κατασκευή των πλαστικών.

Επιπροσθέτως, σε πειράματα που έγιναν για την μόλυνση της ατμόσφαιρας, χρησιμοποιώντας τροποποιημένες Λεύκες μήκους μόλις 15 εκατοστών σε στεγανοποιημένα κοντέινερ, τα φυτά επέδειξαν μια πολύ καλή συμπεριφορά στην συλλογή αέριου τριχλωροαιθυλένιου και βενζένιου, ένας ρυπαντής που σχετίζεται με το πετρέλαιο.

«Είναι η πρώτη φορά που τα τροποποιημένα φυτά δείχνουν να απομακρύνουν ρυπαντές της ατμόσφαιρας, εξασφαλίζοντας έτσι μια νέα προσέγγιση στην μελλοντική μείωση της μεγάλης απειλής της ατμοσφαιρικής ρύπανσης,» λέει η Doty.

Οι συνεργάτες της Doty, ο βιοτεχνολόγος Neil Bruce από το πανεπιστήμιο York στην Αγγλία και οι συνεργάτες του, έχουν δημιουργήσει γενετικά τροποποιημένα φυτά για την τεχνική της Φυτο-Αποκατάστασης Περιβάλλοντος.

Οι επιστήμονες προς το παρόν έχουν επικεντρωθεί στην εκρηκτική ύλη γνωστή ως RDX, η οποία είναι τοξική. Η ουσία αυτή έχει οδηγήσει στην εκτεταμένη μόλυνση του υπέδαφους και του υδροφόρου ορίζοντα, ενώ δεν διασπάται εύκολα μόνη της.

Οι ερευνητές ανακάλυψαν βακτήρια τα οποία θα μπορούσαν να διασπάσουν το RDX μέσω της διείσδυσης τους σε μολυσμένο υπέδαφος. Στη συνέχεια απομονώνουν τα υπεύθυνα γονίδια και τα ενσωματώνουν σε φυτά όπως το Arabidopsis thaliana (ζιζάνιο των αγρών).

«Τα φυτά διασπούν την ύλη RDX σε μη τοξικά προϊόντα μεταβολισμού, για παράδειγμα νιτρώδη εστέρα, που το φυτό μπορεί να χρησιμοποιήσει ως πηγή αζώτου,» εξηγεί ο Bruce. Το επόμενο βήμα είναι η δημιουργία φυτών τα οποία θα μπορούν να αντιμετωπίσουν αυτά τα γονίδια.»

Η Doty και οι συνάδελφοι της σχεδιάζουν να πραγματοποιήσουν επιπρόσθετα πειράματα έτσι ώστε να εξασφαλίσουν ότι οι ιστοί των φυτών δεν θα βλάψουν άλλους οργανισμούς, όπως ζωύφια που είναι πιθανόν να επικαθίσουν σε αυτά.

Επίσης θα ήθελαν να εξετάσουν την αποτελεσματικότητα των δέντρων όταν αναπτύσσονται στο υπέδαφος, προς το παρόν όλα τα φυτά που έχουν χρησιμοποιηθεί στα πειράματα είναι μόλις μερικά εκατοστά σε ύψος και μεγαλώνουν μέσα σε φιαλίδια.

Ενώ όμως η προσωρινή νομοθεσία επιτρέπει την ανάπτυξη τροποποιημένων φυτών σε θερμοκήπια και σε ελεγχόμενο περιβάλλον για ερευνητικούς σκοπούς, δεν επιτρέπει την εμπορική ανάπτυξη τροποποιημένων φυτών. Η Doty παραδέχεται ότι μερικοί άνθρωποι βλέπουν αυτά τα φυτά ως απειλή.

«Ως ερευνητές θα θέλαμε να επιβεβαιώσουμε ότι τέτοιου είδους ανησυχίες όπως και κίνδυνοι είναι περιορισμένοι. Σε περιπτώσεις μολυσμένων περιοχών, αντιμετωπίζουμε ήδη άσχημες καταστάσεις. Η χρήση τροποποιημένων φυτών είναι δυνατόν να μειώσει τον κίνδυνο εμφάνισης προϊόντων καρκινογένεσης και άλλων επικίνδυνων ρυπαντών του περιβάλλοντος.»

«Κύριος στόχος μας είναι η δημιουργία μιας σύντομης, αποτελεσματικής και φθηνής τεχνικής για την μείωση της ποσότητας των επικίνδυνων παραπροϊόντων σε περιοχές που απειλούνται.»

Η Doty και οι συνεργάτες της θεωρούν ότι το γεγονός της επιλογής του συγκεκριμένου δέντρου (Λεύκη) είναι πιθανόν να βοηθήσει στον εφησυχασμό ορισμένων ανησυχιών που αφορούν την εισβολή των τροποποιημένων δέντρων στα φυσιολογικά δάση.

Οι Λεύκες μπορούν να αναπτύσσονται για αρκετά χρόνια χωρίς να ανθοφορήσουν και έτσι είναι δυνατόν να κοπούν σε αυτό το χρονικό διάστημα ώστε να αποτραπεί η ανάπτυξη των σπόρων. Σε αντίθεση επίσης με κάποια άλλα είδη δέντρων, τα κλαδιά των τροποποιημένων δέντρων που έχουν μελετηθεί δεν δημιουργούν ρίζες όταν πέσουν στο έδαφος.

Τα αποτελέσματα της παραπάνω έρευνας δημοσιεύθηκαν την Δευτέρα στο περιοδικό Proceedings of the National Academy of Sciences.