שרדונה הוא בין היינות הפופולריים והמוכרים בעולם. גנים הענבים הועברו למעשה מצמח אחד במזרח צרפת לפני מאות שנים. ניתן לראות עקביות גנטית זו כדבר טוב, מכיוון שהיא שומרת על זיהוי הענבים. אך הגנים שלה אחראים גם לאופן שבו הוא מגיב לסביבה, כולל המזיקים והמחלות המשותפים לכל כרם.

מכה עולמית כזו היא מה שמכונה 'טחב פלומתי', פתוגן דמוי פטרייה שיכול לרקב פרי ולהפשיט את עלי הצמח כך שענביו לא יכולים לייצר מספיק סוכר כדי לתסוס ליין טוב.

באזור הילידים של גפן, יתכן והצמח פיתח עמידות טבעית בפני טחב פלומתי ומחלות אחרות. אך כאשר ייננים פורשים זנים עתיקים באזורי יין חדשים, הגפנים עשויים להיות פגיעים במיוחד למכות מקומיות.

דוגמא אחת? ניו ג'רזי. המדינה אמנם לא ידועה במיוחד בזכות יין, אך הייצור התגבר בשנים האחרונות. נושא מרכזי הוא הקיץ החם והלח של ניו ג'רזי, מתכון מושלם לריקבון.

פיטר אודמנס, פרופסור, המחלקה לביולוגיה ופתולוגיה של צמחים, אוניברסיטת ראטגרס / צילום באדיבות אוניברסיטת ראטגרס

'כל כרם בניו ג'רזי מתמודד עם טחב פלומתי', אומר פיטר אודמנס, פתולוג צמחים מאוניברסיטת ראטגרס. 'זו מחלה שכיחה ודי הרסנית.'

כשותית עשוי להחמיר עוד יותר כפי ש שינויי האקלים משתנים אזורי יין מסביב לעולם.

לעת עתה, גם חקלאים קונבנציונליים וגם אורגניים שומרים על הגפנים ללא מחלות באמצעות שילוב של פרקטיקות כמו גיזום והדברה.

בניו ג'רזי, כורמים מרססים קוטלי פטריות 6 עד 12 פעמים בעונה כדי לשלוט על טחב פלומתי, על פי המרכז בניו ג'רזי למחקר וחינוך יין. אבל טכניקה חדשה, CRISPR (קיצור של חזרות פלדרומיות קצרות מקובצות באופן קבוע), עשוי לאפשר למדענים לצבוט את הגנים של שרדונה כדי להיות עמידים בפני טחב פלומתי.

אבל יש אפשרות אחרת. אוהדי שרדונה אולי לא אוהבים את זה, אבל למה לא לזרוק את הענב ולחפש זנים מקומיים חדשים?

'התקווה שלי היא שנוכל להנדס את הצמח באופן פנימי בכדי לצמצם את הזיהום', אומר רונג די, פתולוג צמחי וביולוג מולקולרי ברוטגרס. הצוות שלה בודק את CRISPR על זן ענבים בשם דיז'ון שרדונה 76. מימון העבודה הוא המכון הלאומי למזון וחקלאות, חלק ממשרד החקלאות האמריקני.

'הפטרייה תמיד תהיה שם', אומר די. 'אבל אם הצמחים יכולים [להיות] עמידים, אנחנו לא צריכים לרסס כל כך הרבה.'

אך האם הצרכנים יקבלו טכנולוגיה חדשה ולעיתים שנויה במחלוקת להצלת מסורת ישנה? אם לא, מה האלטרנטיבה?

צילום מקרוב של עלה ענבים של גפן מושפע מטחב פלומתי ( Plasmopara viticola ) / גטי

ענב CRISPR

גנים הם תכנית חיים בסיסית, קוד המספק הוראות כיצד יצור חי ייראה ויתפקד. גם גנים עוברים בתורשה. בגידול ענבים מסורתי, הענבים מצטלבים על מנת לקבל מאפיינים ספציפיים.

אבל גידול מסורתי יכול להיות סיסמה. גידול לתכונה אחת המיועדת, ואתה עלול לאבד תכונה חיונית אחרת. לדוגמא, כאשר מגדלים מנסים לשפר את הכושר הסביבתי של ענבים, הם מסתכנים בשינוי טעמיו.

'שרדונה זוכה להערכה רבה ברחבי העולם. אנשים יודעים ומזהים מה טעמו של שרדונה, 'אומר אודמנס. 'עכשיו, אם אתה מתחיל להתעסק עם שרדונה מבחינת גידול קונבנציונאלי, אתה הולך לשנות את פרופיל הטעם והריח לנקודה שאולי זה כבר לא שרדונה.'

'כל המגדלים והשוק מותנים לקבל זנים פופולריים מסוימים - מרלו, שרדונה, קברנה. [לענבים שלי] אולי יש תכונות שיכולות להיות דומות לזנים מובחרים, אבל אלה יהיו זנים חדשים לגמרי. ' —ברוס רייש, גנטיקאי, אוניברסיטת קורנל

CRISPR נוקט גישה שונה בתכלית. זהו סוג של עריכת גנים, לעיתים קרובות בהשוואה למעבד תמלילים ביולוגי. אם גנים הם קוד, CRISPR מאפשר למדענים להוסיף, למחוק או להחליף חלקים קטנים מאותו קוד.

Di שואף להשתמש ב- CRISPR לעריכת גנים של שרדונה כך שהגפן מתנגד לטחב דליל, ובעצם מכבה גנים ספציפיים כדי להקשות על הפטרייה לאחוז בצמח.

שינוי מסורות?

תוצאות המעבדה הראשונות של די כבר מתגלגלות, אך מדובר בניסויי הוכחה למושג בצמח פורח שנקרא ערבידופסיס , שקשור לחרדל. מדענים משתמשים בערבידופסיס כמודל מעבדה, בין השאר משום שקל לגדול בתוך הבית ובעל מחזור חיים מהיר. לפי די, גרסת ה- CRISPR של צמחים אלה 'הראתה עמידות' לסוג של טחב פלומתי הייחודי למין זה.

יידרשו ניסויים רבים נוספים בכדי לגרום לענבי CRISPR לעבוד במעבדה ובחממות ניסיוניות. זה ייקח עוד זמן רב, אם בכלל, לפני שהענבים יגיעו לכרמים בניו ג'רזי. בנוסף למציאות הטכנית והאם הצרכנים מאמצים את הנוהג, הטכנולוגיה עשויה להתמודד גם יחד מכשולים רגולטוריים .

אבל יש אפשרות אחרת. אוהדי שרדונה אולי לא אוהבים את זה, אבל למה לא לזרוק את הענב ולחפש זנים מקומיים חדשים?

ברוס רייש, גנטיקאי ומגדל ענבי גפן באוניברסיטת קורנל, עושה בדיוק את זה.

ברוס רייש מאבק פרחי ענבים / צילום באדיבות אוניברסיטת קורנל

הצוות של רייש בוחן את ה- DNA של ענבי יין פחות מוכרים כדי למצוא גנים המספקים עמידות טבעית לטחב פלומתי ומחלות אחרות. לאחר מכן, המדענים חוצים את הענבים העמידים עם עמיתיהם ידועים כדי ליצור צאצאים טעימים וקלים יותר לגידול באזור.

'המגדלים והשוק מותנים לקבל זנים פופולריים מסוימים - מרלו, שרדונה, קברנה', אומר רייש. הענבים שלו שונים. 'יכול להיות שיש להם איכויות שיכולות להיות דומות לזנים מובחרים, אבל אלה יהיו זנים חדשים לגמרי.'

מציאת שוק לענבים לא ידועים אלה עשויה להיות אתגר. רוכשי יין עשויים להעביר משהו חדש. אבל רייש אומר שזה שווה את זה. רוב הענבים הפופולריים של ימינו הם בני דודים קרובים, רגישים למחלות וקשים לגידול ללא חומרי הדברה.

מגוון גנטי רב יותר יביא למלאי בריא יותר, אומר רייש, המועיל לגידול גפנים בטווח הארוך.

האם זה GMO?

כמו רוב המדענים שעובדים עם CRISPR, די טוענת שלעבודה שלה אין שום קשר לאורגניזמים מהונדסים גנטית (GMO), מונח שקוע במחלוקת.

בעוד המשמעות של GMO לא תמיד ברור , זה בדרך כלל מתייחס לטכניקה שלוקחת מידע גנטי ממין אחד ומכניסה אותו ל- DNA של אחר לגמרי.

במובנים מסוימים, CRISPR יכול להיות שונה מאוד מטכניקות GMO ישנות יותר מכיוון שהוא מאפשר שינויים גנטיים מעודנים יותר.

חלק מה- GMO הנפוצים ביותר עוברים שינוי בגנים המייצרים רעלים חיידקיים, ההורגים מזיקים חרקים ספציפיים, או גנים ההופכים את הגידולים לסובלניים לגליפוזט קוטל העשבים, המכונה גם Roundup

במובנים מסוימים, CRISPR יכול להיות שונה מאוד מטכניקות GMO ישנות יותר מכיוון שהוא מאפשר שינויים גנטיים מעודנים יותר. במקום להכניס נתח קוד גנטי ממין אחר, CRISPR יכול לשנות רק מעט קוד בתוך הצמח הממוקד.

אך בעוד ש- CRISPR מאפשר שינויים קטנים יותר, הוא עדיין יכול לשמש לביצוע שינויים דרסטיים יותר. זה כולל הכנסת גנים ממינים אחרים, אומרת ג'ניפר קוזמה, פרופסור למדיניות מדע וטכנולוגיה ומנהלת משותפת של המרכז להנדסה גנטית וחברה באוניברסיטת מדינת צפון קרוליינה.

'אני לא חושבת שאתה יכול להכליל לגבי עריכת גנים או CRISPR,' היא אומרת.

תומכי CRISPR נוטים להתמקד בדרכים עדינות יותר בהן הוא יכול להחליף צמח, ואילו המתנגדים למזון ביוטכנולוגי מדגישים את האפשרויות הדרסטיות יותר.

'האמת נמצאת איפשהו בין לבין,' אומר קוזמה. 'וזה תלוי ביישום.'

עבודתו של די כוללת שינויים קטנים יחסית, החלטה מודעת להימנע ממחלוקת.

'יש דאגות חברתיות לגבי GMO,' היא אומרת. 'הוויכוח כבר שם.'

גלה מידע נוסף על האופן שבו המדע מוביל משקאות לעתיד בגיליון היין והטק שלנו.