Специалисты Санкт-Петербургского НИИ лесного хозяйства впервые в России научились редактировать гены деревьев, чтобы избавить их от пуха. Технология основана на редактировании существующих генов без добавления чужеродной ДНК, что отличает ее от методов ГМО. Первые 11 образцов успешно выращены в лабораторных условиях, однако массовое внедрение в городах зависит от изменений в законодательстве. Эксперты отмечают, что новые тополя помогут миллионам аллергиков и улучшат экологию городов.
Фотография: фотоархив DonBrief
Исследователи Санкт-Петербургского научно-исследовательского института лесного хозяйства разработали метод генного редактирования, позволяющий лишить тополя способности образовывать пух. Технология впервые применена в отечественной науке и может стать решением проблемы для миллионов россиян, страдающих от аллергии на тополиный пух в летние месяцы.
Младший научный сотрудник СПбНИИЛХ Дмитрий Каржаев рассказал изданию "КП-Петербург", что специалисты начали эксперименты с осины — ближайшего родственника тополя. Ткань дерева обрабатывали с помощью "генной пушки", изменяя ген, отвечающий за развитие соцветий. В результате модифицированное растение потеряло способность формировать цветки, образующие пыльцу и пух.
Чем генное редактирование отличается от ГМО
По словам Дмитрия Каржаева, зарубежные ученые ранее пытались решить проблему тополиного пуха с помощью ГМО-методов, однако петербургские специалисты разработали принципиально иной подход. Российские исследователи не добавляют в растения гены других организмов, а лишь редактируют существующие.
Ученый пояснил, что при использовании ГМО-методов в растение добавляют гены других видов, которые могут попасть в любую точку генома и непредсказуемо повлиять на свойства дерева. При переопылении такое растение может передать новые гены другим деревьям. Метод генного редактирования проводит мутацию, которая могла бы произойти в природе сама по себе под воздействием внешних факторов.
Как будут размножать тополя без пуха
Возникает закономерный вопрос: если отредактированный тополь не образует цветков и пыльцы, как он будет размножаться? По словам Дмитрия Каржаева, в этом случае деревья будут размножать с помощью клонирования — так же, как сейчас размножают некоторые сорта цветов. Новые тополя получат приставку "инвитро" — из пробирки.
Из примерно 800 образцов тканей, подвергнутых редактированию, ученым удалось получить только 11 успешно измененных растений. Эти деревья теперь могут быть клонированы и в будущем высажены в открытый грунт. Пока экспериментальные образцы подрастают в горшках в закрытых условиях при институте.
Когда тополя без пуха появятся в российских городах
Срок массового внедрения новых деревьев пока остается неопределенным. Дмитрий Каржаев указал на два основных препятствия. Во-первых, проводить эксперименты на уже растущих в парках вековых деревьях технически невозможно. Во-вторых, действующее законодательство России запрещает высаживать ГМО-растения в открытый грунт.
Однако ситуация может измениться. Весной 2025 года президент Владимир Путин поручил правительству рассмотреть возможности для выведения генетически модифицированных деревьев, чтобы ускоренно выращивать лесные плантации под вырубку. Не исключено, что в будущем отредактированные растения можно будет легально высаживать на территории страны.
Дополнительные преимущества технологии
Помимо избавления от пуха, генное редактирование может принести деревьям и другие полезные свойства. Технология позволяет повысить устойчивость тополей к грибным заболеваниям и вредителям, что сделает городские насаждения более долговечными и здоровыми. Кроме того, редактирование генов может ускорить рост деревьев, делая их более ценными для лесопользования.
Ученые подчеркивают безопасность разработанного метода. В отличие от генетически модифицированных организмов, в геном отредактированных растений не добавляется инородная ДНК. Это делает технологию более приемлемой с точки зрения экологии и общественного мнения.
Влияние на городскую экологию
Внедрение тополей без пуха может значительно улучшить качество жизни в российских городах. Ежегодно в июне миллионы людей страдают от аллергии на тополиный пух, что вызывает проблемы с дыханием, раздражение слизистых оболочек и общее ухудшение самочувствия. Новые деревья позволят сохранить тополя в городском озеленении, избавив при этом жителей от аллергических реакций.
Тополя играют важную роль в городской экосистеме: они быстро растут, хорошо очищают воздух от загрязнений и создают тень в жаркие летние дни. До настоящего времени многие города были вынуждены отказываться от посадки тополей именно из-за проблемы с пухом. Генное редактирование может вернуть эти деревья в городское озеленение без негативных последствий для здоровья жителей.
