Технология РНК-интерференции, способная точечно уничтожать вредителей и патогены, может радикально снизить зависимость мирового сельского хозяйства от химических пестицидов. Однако её широкое внедрение тормозят три ключевых фактора – нестабильная эффективность, хрупкость действующих молекул и отсутствие единых правил регулирования. К таким выводам пришли авторы научного обзора, обобщившего данные более 250 исследований.
Потенциал технологии связан с высокой избирательностью. В её основе лежит природный механизм «глушения» генов, за открытие которого в 2006 году была присуждена Нобелевская премия. Учёные создают молекулы двухцепочечной РНК (дцРНК), которые при попадании в организм вредителя отключают жизненно важные гены, не затрагивая другие виды. Это позволяет бороться, например, с конкретным насекомым, не причиняя вреда пчёлам. Сейчас от 20% до 40% мирового урожая теряется из-за вредителей и болезней, с которыми в основном борются с помощью химикатов широкого спектра действия.
На рынке уже есть первые коммерческие продукты. Технологию применяют двумя способами: либо встраивают гены для производства дцРНК в саму культуру, либо распыляют препараты на её основе. По первому пути пошла компания Bayer, выпустившая в 2022 году трансгенную кукурузу SmartStax PRO, устойчивую к западному кукурузному жуку. Второй подход реализовала GreenLight Biosciences: её биопестицид Calantha для борьбы с колорадским жуком был зарегистрирован в США в 2023 году.
Несмотря на успехи в лабораториях, где эффективность РНК-препаратов превышает 90%, на практике она сильно варьируется. Технология хорошо действует на одних насекомых, например жуков, но показывает слабые результаты на других, включая гусениц бабочек – одних из самых опасных вредителей. Причины кроются в различиях физиологии насекомых, а также в их способности вырабатывать устойчивость.
Вторая серьёзная проблема – нестабильность дцРНК. В почве или на листьях под действием ультрафиолета и микроорганизмов молекулы быстро распадаются. С точки зрения экологии это преимущество, так как препарат не накапливается в среде. Но для аграриев это означает необходимость частых обработок, что увеличивает затраты, поскольку производство дцРНК пока обходится дороже синтеза традиционных агрохимикатов. Для решения этой проблемы разрабатываются нанокапсулы, например на основе глины или липидов, которые защищают молекулы и высвобождают их постепенно.
Главным препятствием для глобального внедрения может стать регулирование. В разных странах РНК-препараты классифицируют по-разному: где-то как биохимические пестициды, а где-то – как продукты генной инженерии, требующие полной оценки рисков. США лидируют в одобрении таких продуктов, тогда как в Евросоюзе и других регионах регуляторная база всё ещё формируется. Этот разнобой создаёт неопределённость для разработчиков и тормозит выход технологии на новые рынки.