האם הנדסה גנטית תציל
את הבננות?

מצבן העגום של הבננות בעולם מעורר דאגה עמוקה, במיוחד בהתחשב בקושי הגובר והולך לספק די מזון לאוכלוסייה האנושית הגדלה בהתמדה. הבננות מתמודדות במרוץ הישרדות קשוח מול פטריות שתוקפות את מטעי הגידול ועד כה נראה שידן על התחתונה. כעת מסתמנת האפשרות ששימוש מיומן בהנדסה גנטית ייתן לבננות את היתרון הדרוש להן כדי להטות מחדש את הכף במאבק מול המזיקים המאיימים על המשך קיומן.

הבננה היא פרי בעל ערך תזונתי, רפואי ותעשייתי רב. זני בר של בננות תורבתו לראשונה באיי פפואה גינאה החדשה, אינדונזיה והפיליפינים ובמקומות אחרים בדרום מזרח אסיה ואוקיאניה. עם התרחבות המסחר העולמי התפשטו הבננות המתורבתות גם לאפריקה, למזרח התיכון, ובסופו של דבר לאמריקה. בתקופה שבה התגבשה תעשיית הבננות המודרנית, בסוף המאה ה-19, הזן הדומיננטי בשווקים היה גרו מישל (Gros Michel) בעל הטעם העמוק והעשיר והריח העז. כיום רוב הבננות המוצעות למכירה הן מהזן קבנדיש (Cavendish), התפל יותר. מה קרה לגרו מישל?

הפטרייה חיה באדמה, ולכן צמחי בננה הנשתלים באזור נגוע עלולים להידבק ולחלות. עלה צמח הבננה שנדבק בפטרייה | מקור: Edgloris Marys, Shutterstock

תבוסה ניצחת

כמו רוב הבננות התרבותיות, מקורן של גרו מישל וקבנדיש הוא בהכלאה טבעית בין מיני הבננות Musa acuminata ו-Musa balbisiana. הכלאות כאלה מובילות ליצירת צמחים שנבדלים זה מזה בתכונות רבות. אך שיטת הגידול של הבננות מובילה לידי כך שצמחי הבננה בכל מטע זהים זה לזה מבחינה גנטית, כי כולם שיבוטים של אותו צמח אם. כמו צמחים רבים אחרים, גם הבננות מסוגלות להתרבות ברבייה וגטטיבית, כלומר שיטת רבייה אל-מינית שבה הצמחים הצעירים הם העתקים גנטיים מדויקים של ההורה שלהם. כיום נהוג לגדל כך צמחים היישר מתרביות תאים.

חוקרים משקיעים מאמץ ניכר כדי לשמור על הבננות התרבותיות ממחלות ומזיקים. חקר הבננות תפס תאוצה אחרי שהזן גרו מישל נפגע קשות מפטרייה בשם Fusarium oxysporum, שהכחידה הלכה למעשה את הגידולים החקלאיים שלו בעולם כולו. הפטרייה גורמת למחלת פנמה, שמכונה כך מאחר שבשנות ה-20 של המאה הקודמת היא התפשטה במטעי בננות בפנמה וגרמה נזק כבד. הפטרייה משתלטת על חומרי המזון של הצמחים הנגועים בה ובסופו של דבר הורגת אותם. אין טיפול או תרופה למחלה, ומכיוון שהפטרייה חיה באדמה, אזורים נגועים אינם יכולים עוד לשמש לגידול רוב סוגי הבננות.

ההפסדים שהסבה המחלה לחקלאים היו כבדים, ותוך זמן קצר נעלמו בננות גרו מישל מהשווקים בעולם כולו. עד אמצע המאה ה-20, נאלצו חקלאי הבננות להמיר את זן הבננות המתוקות והגדולות שאהבו בזן הקבנדיש, שהיה עמיד יותר לפטרייה, אבל נחשב פחות טעים.

סיבה מרכזית להבדלי הטעם היא ההרכב המולקולרי השונה של הפירות של שני הזנים. הטעם האופייני של פרי הבננה נובע מהמולקולה איזואמיל-אצטט (isoamyl acetate), והיא זאת שנוהגים להוסיף למוצרים בתעשיית המזון כדי להעניק להם טעם וריח של בננה. ריכוז המולקולה בבננות גרו מישל היה גבוה במיוחד, ולכן טעמה היה עז ודומיננטי, הרבה יותר מאשר בננות קבנדיש, שכמות החומר ה"בננתי" בהן קטנה במידה ניכרת.

בננות מהונדסות גנטית מהזן קבנדיש מכילות גן המגן עליהן מפני הפטרייה. בננות מזן קבנדיש (שמאל) ומזן גרו מישל (ימין) | מקור: KRP879 / SurianiSuzie, Shutterstock

סכנה מחודשת

הפטרייה שהשמידה את בננות גרו מישל לא נעלמה מעולם. היא המשיכה לעבור שינויים ולהדביק מטעי בננות, ובשנות ה-90 הרימה את ראשה שוב במלוא הכוח. הפעם היא סיגלה את היכולת לתקוף גם את בננות הקבנדיש ועשתה את זה בקצב גובר והולך. המחלה התפשטה ממזרח אסיה לאפריקה ומשם למזרח התיכון, כולל ישראל. כעת גם הקבנדיש נמצא בסכנה. אך הפעם חוקרים פיתחו תוכנית להציל את בננות הקבנדיש מגורלן המר של הגרו מישל – באמצעות כלים של הנדסה גנטית.

פריצת דרך ביוטכנולוגית נותנת תקווה להמשך קיומם של מטעי הבננות ברחבי העולם. ממשלת אוסטרליה אישרה לראשונה למדענים מקווינסלנד להפיץ זן מהונדס גנטית של בננות קבנדיש. לזן, שנקרא QCAV-4, החדירו גֵן של בננת בר שמעניק לו חסינות כמעט מלאה מהפטרייה המחוללת את מחלת פנמה. לדברי הביולוג ג'יימס דייל (Dale), העומד בראש התוכנית לביוטכנולוגיה של בננות באוניברסיטת קווינסלנד לטכנולוגיה, הכוונה היא להמשיך ולשפר באמצעות עריכת גֵנים את עמידות הבננה למחלות ומזיקים, כגון פטריית העלים סיגטוקה שחורה (Black sigatoka), התוקפת צמחי בננות.

הזן החדש הוא צמח הבננה המהונדס גנטית הראשון בעולם והפרי המהונדס גנטית הראשון שאושר לגידול באוסטרליה. דייל, כמובן, מרוצה מאוד מההחלטה, אף על פי שנכון לעכשיו הצמחים המשודרגים מתוכננים לשמש גיבוי בלבד, למקרה שמחלת פנמה תמשיך להתפשט. לטענתו, הנדסה גנטית של צמחים עמידים לא רק מחזקת את ההגנה על היבול, אלא גם סוללת את הדרך להבטיח את עתיד האנושות מפני איומים מתפתחים ואתגרים סביבתיים לנוכח שינויי האקלים העולמי. ויש כבר אפילו מי שמקווים להשיב כך לשווקים גם את בננות גרו מישל האבודות.