世界农化网中文网报道：美国环境保护署（US EPA）在5月25日发布公告与指南，宣布针对两类采用新型生物技术的基因编辑作物明确了批准的豁免条件，该要求的发布意味着EPA将对植物嵌入式农药（Plant-incorporated protectants, PIPs）的监管细化，以促进基因编辑育种行业的合规性。


本文概要总结了美国对于基因编辑育种监管的转变和评估体系，并重点探讨和分析了本次最新动态以及后续影响，以期为我国种业及生物农药发展的国际化进程提供思路。 


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（来源：US EPA）



技术演化促进监管转变


随着生物技术的发展，已经有越来越多的新生物技术被用于基因编辑作物的开发，特别是CRISPR基因编辑方法可以使研发人员在植物中不再需要复制完整的外源基因片段，而让″微调″作物自身的DNA成为可能。


由于这种″微调″的基因编辑育种同传统育种极为相似，仅仅只是强化了作物本身（或近缘物种）的某种目标性状或者是对某个内在性状进行了改良，所以在新生物技术的加持下，基因编辑育种产生的作物从理论上来说也能通过传统育种达成，只是前者的研发周期和难度相比于后者被新技术的应用所大大降低。而随着技术的演化，美国也逐渐开始对这种采用新型基因编辑技术育种作物的监管进行松绑。 


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CRISPR技术原理

(来源: MRS Bulletin, 2016, 41(11): 832-835. )



美国对新型基因编辑作物的监管体系


美国对于新型基因编辑作物的监管是由美国农业部（USDA）、美国环境保护署（US EPA）和美国食品药品监督管理局（US FDA）三方共同参与的，其中：


  • USDA负责评估新型基因编辑作物是否对农业病虫害起到防效。

  • EPA负责评估新型基因编辑作物所可能包含的农药成分是否对人体和环境具有充分的安全性。

  • FDA负责评估新型基因编辑作物作为食物或饲料是否与传统育种作物是同等安全的。


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美国对新型基因编辑作物的三方监管机构



最新监管动态


在监管层面，USDA对新型基因编辑作物的监管模式是相对宽松的，该机构在去年就已放宽了相关政策，例如，如果研究人员赋予作物的性状已存在于有性亲和植物中，那么该作物的申请人并不需要再寻求USDA的批准。


而EPA最新的表态也与USDA一样，实质上也是对采用新生物技术加持下的某些基因编辑育种作物提供适当的登记减免政策。


具体而言，EPA监管的基因编辑作物被进一步定义为植物嵌入式农药（Plant-incorporated protectants, PIPs），PIPs既包括了通过基因编辑能产生具有农药活性物质的作物（如产生抗虫Bt蛋白的转基因作物），也包括了通过基因编辑引入任何惰性物质的作物（如产生抗除草剂性状的转基因作物）。

EPA可豁免的PIPs类型：


1. 该PIPs通过基因编辑技术插入或修改的基因同样也存在于有性亲和植物中。

❖ 即类似于传统育种中仅强化作物本身或近缘物种的某种目标性状。


2. 通过基因编辑技术获得具有抵抗病虫害的功能缺失性（loss of function）PIPs。

❖ 即类似于同传统育种中仅对某个内在性状进行改良。


但和USDA不同的是，EPA对于新型PIPs既需要充分的判断安全性，也需要证明这些PIPs亦能通过传统育种方式来实现。即EPA仍然要求申请人证明新型PIPs与传统育种作物相比在安全性上无本质性差异，为此EPA还发布了详细的监管豁免原则（88 FR 34756）。


各界对EPA的要求褒贬不一


EPA的最新要求虽然同之前USDA的类似，但批准所需的证明材料无疑表明EPA对新型PIPs强化了监管力度，并大大增加了申请人的批准难度。


对此，主要的反对方来自美国种子贸易协会（ASTA）和其他种业公司，如ASTA主任Andy LaVigne在发表的申明中提出：″EPA的新规会限制美国种业创新，因为在该政策下，只有大型公司而非中小型企业才能应对EPA这种复杂且冗长的批准流程。


″而一些行业专家则表示了赞同，如作为生物技术和公共政策的专家，来自北卡罗来纳州立大学的Jennifer Kuzma教授表示：″EPA的政策及时明确了基因编辑育种行业的监管要求，并能实现有价值的监督″



EPA对于PIPs的监管将细化


PIPs已成为火热的生物农药赛道中重点发展方向，而随着生物技术的进步，各种新型PIPs也层出不穷，如何对不同类型的PIPs开展有效且充分评估逐渐成为全球农药监管部门所需要面对的问题。


此次美国EPA对于两类新型PIPs监管要求的明确具有一定的示范性作用，也意味着EPA将会在后续工作中加强PIPs的监管，并对不同类型PIPs的监管也被进一步细化。


值得注意的是，美国EPA也在最近同步更新了外源喷洒型RNAi生物农药的登记类型，并将其划入PIPs的监管范畴。RNAi生物农药被认为是具应用前景且在未来10年间可能取得爆发式发展的生物技术之一，目前拜耳和Greenlight两家公司正在推进RNAi生物农药在美国的首登。 


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RNAi农药的生产与应用

(来源: Frontiers in Bioengineering and Biotechnology, 2021, 9: 753790.)


参考文献

[1] 李敏, 陶传江, 张丽英. 转基因植物农药的毒理学评价. Pesticide Science and Administration, 2011, 32(7).

[2] 冷燕, 孙康泰, 刘倩倩, 等. 全球基因编辑作物监管趋势研究. 中国生物工程杂志, 2022, 41(12): 24-29.

[3] Stokstad E. EPA decision to tighten oversight of gene-edited crops draws mixed response. Science, 2 Jun 2023.