使用 CRISPR–Cas9 技术制作的基因组编辑食品首次在公开市场上销售。自2021年 9 月以来，总部位于东京的 Sanatech Seed 已将经过基因编辑以含有大量 γ-氨基丁酸 (GABA) 的 Sicilian Rouge 番茄直接出售给日本消费者。该公司声称口服 GABA 有助于降低血压并促进放松。
Sanatech 首席技术官、筑波大学植物分子生物学家 Hiroshi Ezura 说，在日本，富含 GABA 的膳食补充剂和食品在公众中很受欢迎。GABA是日本著名的健康促进化合物，它就像维生素 C，日本市场上已经有 400 多种富含 GABA 的食品和饮料产品，例如巧克力，这就是为什么我们选择它作为我们基因组编辑技术的第一个目标。
筑波大学的初创公司 Sanatech 于 2021 年 5 月首次测试了日本消费者对这种基因组编辑水果的胃口，当时向大约 4200 名提出要求的家庭园丁免费提供了经过 CRISPR 编辑的番茄幼苗，同时也受到积极需求的鼓舞，该公司于 9 月开始在网上直销新鲜番茄，一个月后接手了下一季的苗木订单。日本监管机构于 2020 年 12 月批准了这种番茄。
CRISPR–Cas9 基因组编辑自问世以来，已成为植物生物工程师的首选工具。研究人员已经成功地用它来开发不褐变的蘑菇、耐旱大豆和许多其他 植物的创造性特征 。许多公司已获得美国监管机构的批准，但在 Sanatech 的番茄之前，已知没有 CRISPR 编辑的粮食作物已经商业化。
消费者可能会发现使用一些较旧的 DNA 编辑技术制成的食品成分，例如转录激活因子样效应核酸酶 (TALEN)。事实上，Calyxt 在 2019 年将一种经过 TALEN 编辑的不含反式脂肪的大豆油商业化。基因组编辑工具也被用来改造许多观赏植物。因此，经过 CRISPR 编辑的作物进入味蕾只是时间问题。
然而，更有趣的是，科研人员选择了这种高 GABA 特性作为第一个目标。GABA 是一种氨基酸和神经递质，可阻断大脑神经细胞之间的冲动。该分子天然存在于人体中，也 普遍存在 于植物、动物和微生物以及食物中。它可以通过发酵食物合成，在一些地区已被开发为营养补充剂。
Sanatech 的研究人员通过操纵称为 GABA 分流的代谢途径来增加番茄中 GABA 的含量。在那里，他们禁用了一个编码钙调蛋白结合域 (CaMBD) 的基因。去除 CaMBD 可以提高谷氨酸脱羧酶的活性，该酶催化谷氨酸脱羧为 GABA，从而提高分子水平。
Sanatech一直小心翼翼地不声称其西红柿在治疗上可以降低血压并促进放松，然后该公司却通过广告暗示食用 GABA 通常可以达到这些效果，并且其西红柿含有高水平的 GABA。鉴于缺乏支持 GABA 作为健康补充剂的证据，这引起了研究界的一些关注。
为了支持血压的说法，Sanatech 引用了两项人体研究：一篇 2003 年关于食用含有 GABA 的发酵乳的影响的论文和一篇关于 GABA、醋和干鲣鱼影响的2009 年论文 。这两项研究都是在轻度高血压患者中进行的，并显示出降低血压的作用。
但研究植物化合物对人类影响的荷兰瓦赫宁根大学和研究中心的分子细胞生物学家 Maarten Jongsma 表示，这些论文缺乏良好的对照组，实验组的影响可以用 GABA 以外的因素来解释。同样，瓦赫宁根的营养科学家 Renger Witkamp 补充说，对于食用 GABA 的健康益处“没有共识”，也没有证据表明它可以穿过血脑屏障并到达中枢神经系统。
为了支持 GABA 促进放松的说法，Sanatech 指出了六项人类研究，这些研究检查了口服 GABA 对压力、情绪、疲劳或睡眠的影响。但 2020 年发表的一篇系统评价对所有六篇论文以及另外八篇关于该主题的论文进行了审查，得出了不同的结论。来自日本、澳大利亚和英国的作者总结道：“关于压力的证据有限，而口服 GABA 对睡眠有益的证据也非常有限。”
Ezura说，Sanatech 的西红柿被称为 Sicilian Rouge High GABA，其 GABA 含量是传统西红柿的四到五倍。这是否比吃普通西红柿更能降低血压尚不清楚。Ezura说，尽管 Sanatech 计划这样做，但它还没有进行过这种干预研究。
Sanatech 的营销策略一直是直接针对消费者并在家庭园丁中产生积极的影响。该公司创建了一个在线平台，供园丁交流。它还举办了一场比赛，看哪个家庭园丁可以种植 GABA 含量最高的西红柿。（获胜的番茄的 GABA 是传统番茄的 20 倍。）
英国诺里奇约翰英尼斯中心的植物科学家 Cathie Martin 说，对于基因组编辑的水果和蔬菜，尤其是那些具有精品性状的水果和蔬菜，这是一种明智的营销策略。“你会发现一群人觉得他们对产品有一定的所有权，”她说，然后你帮助建立一个想要种植和食用这种蔬菜的人的社区，这会在积极的轨道上推出产品。
马丁是“紫番茄”的创造者，这是一种经过基因改造的品种，含有更高水平的抗炎化合物花青素，她于 2008 年在这些页面中首次亮相。她说，在过去的 14 年里，在没有大公司的资源的情况下，她和“一群没有资金的、敬业的爱好者”一直试图靠自己的力量将产品推向市场。
她将生物工程作物商业化的挑战是大多数小型植物生物技术公司也面临的挑战，尤其是那些开发精品品种的公司。美国农业部 (USDA) 农业研究服务处的植物分子生物学家 James Giovannoni 说：“监管成本如此之高，以至于几乎没有什么特性可以让你真正考虑在像番茄这样的作物中进行工程改造。” 这就是为什么自 1990 年代中期以来，植物基因工程方面的大多数商业努力都集中在价值高的作物上，例如大豆、玉米（玉米）、小麦、油菜和棉花，这些作物的特性使农民的工作更轻松，而且它们收获更有利可图。
与此同时，营养增强的作物已经死产。市场上为数不多的例子包括含有改良油和脂肪酸的大豆和油菜，以及用于动物饲料的营养改良玉米。例如高β-胡萝卜素超级香蕉，已经被开发出来，但在实验室的货架上却被搁置了。传说中的“黄金大米”是用维生素 A 增强的，20 年来一直处于不确定状态，就在几个月前，它在菲律宾获得了商业种植的批准。
因此，Sanatech 的高 GABA 番茄作为一种营养强化作物脱颖而出。它是使用 CRISPR 设计的，这一事实似乎有助于提高消费者的接受度，尤其是因为此类作物不被称为“转基因生物”或“转基因生物”。相反，它们被称为“基因组编辑”。仅命名法的这种变化似乎就平息了历史上对生物工程植物发起的许多反驳。
一些监管机构也在区分新旧技术。美国农业部一再裁定基因编辑作物不在其职权范围内。通过该机构的“我受到监管吗？”提交此类查询的植物生物技术专家这个过程通常会在几个月内得到回应，并获得绿灯，在没有进一步监督的情况下种植他们的基因组编辑植物。
这将美国对基因组编辑植物的监管负担减少到几乎没有。 巴西、阿根廷和澳大利亚也采取了类似的做法。北京中国农业大学教授朱洪亮代表他自己而不是他的雇主或政府发言时说，中国已经建立了基因组编辑农业生物的监管程序，尽管尚未获得批准。欧洲基本上禁止了基因编辑食品，将它们与第一代转基因食品混为一谈，尽管有人呼吁重新考虑这项政策。
许多其他国家仍然缺乏有关该技术的任何政策，从而减缓了商业努力。韩国首尔的 Toolgen 已经使用 CRISPR 生产了颜色修饰的矮牵牛、高油酸大豆和抑制褐变的马铃薯，“但它们尚未上市销售，因为国内对 CRISPR 基因组编辑作物的监管政策尚未出台。”该公司的研究员 Yein Joen 说。
日本对基因组编辑植物的监管政策是在审查 Sanatech 番茄的同时形成的——这一过程大约耗时一年。佛罗里达大学的植物分子生物学家和番茄研究员哈里·克利（Harry Klee）说，Ezura 单枪匹马地推动日本政府制定一项可以将基因编辑作物推向市场的政策，这值得称赞，这在日本很重要，他做得很好。
Ezura 的努力为日本的基因组编辑食品打开了大门。去年 11 月，名古屋大学的研究人员在 《科学报告》中描述了一种更甜的番茄，该番茄是通过使用 CRISPR-Cas9 修饰细胞壁转化酶抑制剂而开发的。该品种尚未获得监管机构的批准。
日本的 CRISPR–Cas9 编辑食品已经从花园跃入大海。10 月，该岛国批准了两条 CRISPR 编辑的鱼：一种是表现出食欲抑制的基因编辑虎河豚，另一种是肌肉生长增加的红鲷鱼。这两种鱼都比野生鱼长得更大，由位于京都的区域鱼类研究所研发。
对于 Martin 来说，使用基因组编辑不可能赋予她的紫色西红柿中的花青素特性。取而代之的是，她使用根癌农杆菌（ Agrobacterium tumefaciens ）改造了它们，这是一种较旧的基因改造方法，可引发更多的监管监督和资源以及绰号“GMO”。但市场的大门也可能很快为她打开。马丁说，她预计美国农业部将在 2 月底之前对紫色西红柿做出监管决定。与 Sanatech 一样，Martin 计划最初直接向公众推销它们。她没有进行人类干预研究，比较高花青素和传统西红柿对健康的影响，也不打算提出健康益处声明。
编辑：王洪
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