Em comparação com bebês com edição genética na China e projetos ambiciosos para resgatar mamutes peludos da extinção, as árvores biotecnológicas podem parecer bastante inofensivas.

Mas a liberação de árvores geneticamente modificadas em florestas para combater ameaças à saúde florestal representa uma nova fronteira em biotecnologia. Mesmo com o avanço das técnicas de biologia molecular, os humanos ainda não lançaram uma planta geneticamente modificada que se destina a se espalhar e persistir em um ambiente não gerenciado. Árvores biotecnológicas - geneticamente modificadas ou editadas por genes - oferecem exatamente essa possibilidade.

Uma coisa é certa:as ameaças que nossas florestas enfrentam são muitas, e a saúde desses ecossistemas está piorando. Uma avaliação de 2012 do Serviço Florestal dos EUA estimou que quase 7 por cento das florestas em todo o país correm o risco de perder pelo menos um quarto de sua vegetação arbórea até 2027. Esta estimativa pode não parecer muito preocupante, mas é 40% maior do que a estimativa anterior feita apenas seis anos antes.

Em 2018, a pedido de várias agências federais dos EUA e do U.S. Endowment for Forestry and Communities, as Academias Nacionais de Ciências, Engenharia, e a Medicina formou um comitê para "examinar o uso potencial da biotecnologia para mitigar as ameaças à saúde das árvores florestais". Especialistas, incluindo eu, um cientista social focado em biotecnologias emergentes, foram convidados a "identificar o ecológico, ético, e implicações sociais da implantação de biotecnologia nas florestas, e desenvolver uma agenda de pesquisa para abordar as lacunas de conhecimento. "

Os membros do nosso comitê vieram de universidades, agências federais e ONGs e representou uma variedade de disciplinas:biologia molecular, economia, ecologia da floresta, lei, melhoramento de árvores, ética, genética populacional e sociologia. Todas essas perspectivas foram importantes para considerar os muitos aspectos e desafios do uso da biotecnologia para melhorar a saúde florestal.

Uma crise nas florestas dos EUA

A mudança climática é apenas a ponta do iceberg. As florestas enfrentam temperaturas mais altas, secas e mais pragas. À medida que mercadorias e pessoas se movem ao redor do globo, ainda mais insetos e patógenos pegam carona em nossas florestas.

Nos concentramos em quatro estudos de caso para ilustrar a amplitude das ameaças florestais. A broca-esmeralda chegou da Ásia e causa severa mortalidade em cinco espécies de freixos. Detectado pela primeira vez em solo dos EUA em 2002, havia se espalhado para 31 estados em maio de 2018. Pinheiro de casca branca, uma espécie-chave e fundamental em grandes altitudes dos EUA e Canadá, está sob ataque do besouro nativo do pinheiro da montanha e de um fungo introduzido. Mais da metade dos pinheiros de casca branca no norte dos Estados Unidos e no Canadá morreram.

Os choupos são importantes para os ecossistemas ribeirinhos e também para a indústria de produtos florestais. Um fungo patógeno nativo, Septoria musiva, começou a se mover para o oeste, atacando populações naturais de choupo preto nas florestas do noroeste do Pacífico e choupo híbrido cultivado intensivamente em Ontário. E a infame praga da castanha, um fungo introduzido acidentalmente da Ásia para a América do Norte no final de 1800, eliminou bilhões de castanheiros americanos.

A biotecnologia pode vir em seu socorro? Deveria?

É complicado

Embora existam muitas aplicações potenciais da biotecnologia nas florestas, como pragas de insetos geneticamente modificados para suprimir suas populações, focamos especificamente em árvores biotecnológicas que poderiam resistir a pragas e patógenos. Por meio da engenharia genética, por exemplo, pesquisadores poderiam inserir genes, de uma espécie semelhante ou não relacionada, que ajudam uma árvore a tolerar ou combater um inseto ou fungo.

É tentador supor que o entusiasmo e entusiasmo pela edição de genes garantirá rapidez, soluções fáceis e baratas para esses problemas. Mas fazer uma árvore biotecnológica não será fácil. As árvores são grandes e duram muito, o que significa que a pesquisa para testar a durabilidade e estabilidade de uma característica introduzida será cara e levará décadas ou mais. Também não sabemos tanto sobre os complexos e enormes genomas das árvores, em comparação com favoritos de laboratório, como moscas-das-frutas e a planta de mostarda, Arabidopsis .

Além disso, porque as árvores precisam sobreviver ao longo do tempo e se adaptar a ambientes em mudança, é essencial preservar e incorporar sua diversidade genética existente em qualquer "nova" árvore. Por meio de processos evolutivos, populações de árvores já têm muitas adaptações importantes a ameaças variadas, e perdê-los pode ser desastroso. Portanto, mesmo a árvore biotecnológica mais sofisticada dependerá, em última análise, de um programa de reprodução cuidadoso e deliberado para garantir a sobrevivência a longo prazo. Por estas razões, as Academias Nacionais de Ciências, Engenharia, e o comitê de medicina recomenda aumentar o investimento não apenas na pesquisa em biotecnologia, mas também na criação de árvores, ecologia florestal e genética populacional.

Desafios de supervisão

O comitê concluiu que a Estrutura Coordenada dos EUA para o Regulamento de Biotecnologia, que distribui a supervisão federal de produtos de biotecnologia entre agências como a EPA, USDA e FDA, não está totalmente preparado para considerar a introdução de uma árvore biotecnológica para melhorar a saúde da floresta.

Obviamente, os reguladores sempre exigiram a contenção de pólen e sementes durante os testes de campo da biotecnologia para evitar o escape de material genético. Por exemplo, a castanha biotecnológica não teve permissão para florescer para garantir que o pólen transgênico não fosse espalhado pela paisagem durante os testes de campo. Mas se as árvores biotecnológicas têm como objetivo espalhar suas novas características, via sementes e pólen, para introduzir resistência a pragas em paisagens, então estudos de reprodução selvagem serão necessários. No momento, isso não é permitido até que uma árvore biotecnológica seja totalmente desregulamentada.

Outra deficiência da estrutura atual é que algumas árvores biotecnológicas podem não exigir nenhuma revisão especial. O USDA, por exemplo, foi convidado a considerar um pinheiro loblolly que foi geneticamente modificado para maior densidade de madeira. Mas porque a autoridade reguladora do USDA decorre de sua supervisão dos riscos de pragas de plantas, decidiu que não tinha autoridade reguladora sobre aquela árvore biotecnológica. Questões semelhantes permanecem em relação aos organismos cujos genes são editados usando novas ferramentas como o CRISPR.

O comitê observou que os regulamentos dos EUA falham em promover uma consideração abrangente da saúde florestal. Embora a Lei de Política Ambiental Nacional às vezes ajude, alguns riscos e muitos benefícios potenciais provavelmente não serão avaliados. Este é o caso das árvores biotecnológicas, bem como de outras ferramentas para combater pragas e patógenos, como a reprodução de árvores, pesticidas e práticas de gestão do local.

Como você mede o valor de uma floresta?

As Academias Nacionais de Ciências, Engenharia, e o relatório da Medicina sugere uma estrutura de "serviços ecossistêmicos" para considerar as várias maneiras pelas quais árvores e florestas fornecem valor aos humanos. Isso vai desde a extração de produtos florestais ao uso de florestas para recreação e os serviços ecológicos que uma floresta fornece - purificação de água, proteção de espécies e armazenamento de carbono.

O comitê também reconheceu que algumas formas de avaliar a floresta não se enquadram na estrutura de serviços ecossistêmicos. Por exemplo, se as florestas são vistas por alguns como tendo "valor intrínseco, "então eles têm valor em si mesmos, além da forma como os humanos os valorizam e talvez implicando uma espécie de obrigação moral de protegê-los e respeitá-los. Questões de "selvageria" e "naturalidade" também vêm à tona.

Natureza selvagem?

Paradoxalmente, uma árvore biotecnológica pode aumentar e diminuir a natureza selvagem. Se a selvageria depende da falta de intervenção humana, então, uma árvore biotecnológica reduzirá a natureza selvagem de uma floresta. Mas talvez o mesmo ocorresse com um criado convencionalmente, árvore híbrida que foi deliberadamente introduzida em um ecossistema.

O que reduziria mais a natureza - a introdução de uma árvore biotecnológica ou a erradicação de uma espécie de árvore importante? Não há respostas certas ou erradas para essas perguntas, mas eles nos lembram da complexidade das decisões de usar a tecnologia para aprimorar a "natureza".

Essa complexidade aponta para uma recomendação importante da National Academies of Sciences, Engenharia, e relatório de medicina:diálogo entre especialistas, partes interessadas e comunidades sobre como valorizar as florestas, avaliar os riscos e benefícios potenciais da biotecnologia, e compreender as respostas públicas complexas a quaisquer intervenções potenciais, incluindo aqueles que envolvem biotecnologia. Esses processos precisam ser respeitosos, deliberativo, transparente e inclusivo.

Esses processos, como um workshop de partes interessadas de 2018 sobre a castanha biotecnológica, não apagará o conflito ou mesmo garantirá o consenso, mas eles têm o potencial de criar uma visão e compreensão que podem alimentar as decisões democráticas que são informadas por conhecimento especializado e valores públicos.

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.