До сегодняшнего дня генетическую модификацию (ГМО) применяли к таким культурам, как соя, кукуруза и хлопчатник, чтобы сделать их устойчивыми к гербицидам или вредителям.
В то же время биологическая защита (биофунгициды и биоинсектициды) создавалась на основе «диких», естественных штаммов бактерий и грибов, найденных в природе. Однако проблемой естественных биопрепаратов оставалась их нестабильность: живые микроорганизмы часто гибли от ультрафиолета на полях, смывались дождями или не справлялись с местными агрессивными штаммами. Попытки генетически улучшить сами защитные микробы упирались в регуляторные запреты из-за опасений, что модифицированные бактерии бесконтрольно распространятся в окружающей среде. Решение бразильского регулятора CTNBio в отношении холдинга Cogny меняет правила игры, открывая легальный путь для коммерциализации ГМО-биозащиты растений.
В подходе Cogny/Bioma не предлагается опрыскивать поля живыми ГМО-штаммами. Вместо этого генетически модифицированные микроорганизмы используются внутри закрытых промышленных биореакторов. Ученые модифицируют ДНК микроорганизмов, заставляя их синтезировать защитные метаболиты, ферменты и фитогормоны в концентрациях, которые во много раз превышают возможности природных штаммов.
В список входят классические рабочие лошадки микробиологии — почвенные бактерии Pseudomonas putida и Pseudomonas fluorescens, сенная палочка Bacillus subtilis, а также лабораторные штаммы кишечной палочки Escherichia coli.
Грибы и дрожжи также участвуют в процессе. Сама платформа рассчитана на экспрессию сложных белков, пептидов и изопреноидов. Для синтеза многих сложных растительных гормонов бактерии не подходят, поскольку их структура слишком проста. Поэтому в таких проектах массово используются ГМО-дрожжи (микроскопические грибы), способные правильно «сворачивать» комплексные молекулы.
В биотехе часто комбинируют бактерии и грибы. Бактерии необходимы, если нужно быстро и дешево вырастить огромную биомассу и получить простые защитные ферменты. Они делятся каждые 20 минут. Грибы (микромицеты и дрожжи) — незаменимы, когда нужно синтезировать сложные соединения (например, пептиды или гормоны для борьбы с засухой, которые Cogny планирует выпустить на рынок к 2027 году).
Внутри реактора микробы производят чистый «коктейль» из целевых защитных молекул. Перед фасовкой готового препарата живая ГМО-культура полностью отфильтровывается или уничтожается (стерилизуется). На выходе фермеры получают высокоэффективный биопрепарат, состоящий из чистых природных соединений. В нем нет живых ГМО-клеток, способных размножаться в почве, но его сила и стабильность сопоставимы с агрохимией.
Бразилия уже несколько лет является абсолютным мировым лидером по темпам внедрения биопрепаратов. Полученное холдингом Cogny разрешение доказывает, что регуляторы готовы одобрять биотехнологии нового поколения, если они гарантируют изоляцию измененного генетического материала. Для Cogny (которая объединила крупнейших игроков микробиологического сектора Латинской Америки) этот шаг означает технологический отрыв от конкурентов. Компания сможет выпускать препараты, защищающие сою, кукурузу и сахарный тростник от сложных заболеваний и засухи с эффективностью, которая ранее считалась невозможной для сектора биоконтроля.
