Сельскохозяйственные вредители приводят к потере урожая более чем на 100 миллиардов долларов в год. Традиционные пестициды работают, но могут быть токсичными. Кроме того, многие химические вещества, наносимые на растения, накапливаются в почве, воде или пище и негативно влияют на полезных насекомых, таких как пчелы и бабочки.
Многие вредные насекомые, сорняки, вирусы и фитопатогенные грибы выработали устойчивость к пестицидам. У фермеров все меньше и меньше возможностей для экологически безопасной борьбы с насекомыми.
В течение многих лет фермеры использовали эффективные химические пестициды на нефтяной основе в форме неоникотиноидов, пиретроидов, карбаматов и органофосфатов. Эти вещества убивают все, включая полезных насекомых, повреждают растения и остаются в окружающей среде в течение многих лет, ухудшая качество почвы и загрязняя водные ресурсы.
Специалисты компании GreenLight Biosciences работают над поиском альтернативных пестицидам средств защиты растений. Центром их исследований является РНК. В ходе работы ученые обнаружили, что, если ввести дцРНК в определенный патоген – например, бактерию – можно заставить клетки патогена разрушить его собственную мРНК и помешать ему продуцировать важные белки. Кроме этого, ученые смогли наладить технологию отключения у патогенов некоторых генов.
Зная эту информацию, исследователи разработали специальные РНК-спреи, нацеленные на конкретный ген или комбинацию генов вредителя. Так, компания GreenLight Biosciences работает над созданием спрея, действующего на иммунную систему капустной моли. Если со временем у вредителя будет развиваться устойчивость к спрею, ученые легко смогут изменить состав препарата. Молекулы РНК можно использовать для регулирования экспрессии генов. Если нанести на растения безопасный раствор на основе РНК, это убьет вредителей, но при этом растение останется здоровым, а также сводится к минимуму негативное воздействие на окружающую среду.
Кроме того, GreenLight Biosciences предлагает РНК-спрей, инактивирующий колорадского жука. В настоящее время спрей проходит проверку в Агентстве по охране окружающей среды США (EPA). Окончательное решение ведомство вынесет в середине 2022 г.
Ученые стремятся предоставить фермерам безопасные, рентабельные и целевые средства биоконтроля, которые останавливают вредителей, одновременно защищая посевы, опылителей и землю до и после сбора урожая.
