С годами Мейнард и Пауэлл становились все более искусными во внедрении генов и выращивании саженцев. Они попробовали вставить несколько генов из китайского каштана, и некоторые из них обеспечили частичную устойчивость, а другие – незначительную. Примерно в это же время Пауэлл прочитал о растениях, которые были генетически модифицированы для экспрессии гена OxO. Бинго! Если внедрить этот ген в американский каштан, он позволит дереву вырабатывать собственный оксалат оксидаза, обезвреживая щавелевую кислоту, производимую патогеном, и тем самым предотвратить вторжение грибка. Это было в 1997 году, а одно из первых деревьев с геном OxO специалисты смогли высадить только в 2006-м, но оно не смогло вырабатывать достаточное количество оксалата оксидаза и в итоге погибло. После еще десяти лет проб и ошибок, в ходе которых было протестировано более двух десятков различных генов, взятых из китайского каштана, которые либо не оправдали себя, либо были эффективны лишь частично, Мейнард, Пауэлл и другие сообщили о первом американском каштане, устойчивом к каштановой чуме28. Ключом все-таки оказался ген OxO.

В январе 2020 года Пауэлл и другие подали в Министерство сельского хозяйства США петицию, занявшую почти 300 страниц, включая приложение29. Она содержала прошение одобрить к использованию генетически модифицированный американский каштан под названием Darling 58. К этому времени группа проверила каждую частичку дерева от корней до побегов, включая состав каштанов, почвенный микробиом, поддерживаемый корнями преобразованного дерева, и даже то, как опавшие листья могут повлиять на головастиков. Тем не менее процесс утверждения будет нелегким. Пауэлл и Американский фонд по спасению каштанов должны заверить Министерство сельского хозяйства США в том, что деревья не станут вредителями растений; Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств – в том, что плоды съедобны; Управление по охране окружающей среды – в том, что модифицированные каштаны не вызовут хаоса в окружающей среде. Петиция получила более трех тысяч комментариев как «за», так и «против». В поддержку выступила Кэролайн Пуфалт, представляющая американскую экологическую организацию «Сьерра Клуб». Она написала, что, хотя любой генетически модифицированный организм несет неопределенность и потенциальный риск, при «разработке с помощью достоверной, прозрачной науки и руководствуясь принципом предосторожности, генная инженерия может создать организм, не представляющий угрозы для экосистем и приносящий пользу окружающей среде»30. То есть бережно восстановить «утраченное родное дерево». Глобальная лесная коалиция подвергла критике краткосрочный характер исследований по оценке дерева, написав, что они «совершенно недостаточны для понимания потенциального воздействия ГМ-дерева, которое может жить сотни лет и распространяться на большие расстояния. Не будет никакой возможности отозвать их, если что-то пойдет не так, спустя годы или десятилетия».

Если петиция будет одобрена, пройдут годы, прежде чем эти устойчивые деревья пустят корни в почву, и десятилетия, прежде чем они сбросят достаточно плодов, чтобы накормить диких животных. Главная ценность этой работы, по словам Пауэлла, заключается в спасении дерева. Если генетически модифицированный американский каштан одобрят, патента все равно не будет, как и продажи модифицированных деревьев для получения прибыли. Любой человек, желающий посадить и размножить такой американский каштан, сможет это сделать совершенно свободно, а в случае успеха наработки31, благодаря которым он стал возможен, послужат делу спасения других деревьев, уничтоженных занесенными из других частей света насекомыми и болезнями.

Американский каштан, выведенный Пауэллом и другими учеными, является трансгенным, то есть ген из одного организма был вставлен в совершенно другой организм. А открытая в последующие годы система редактирования генома, получившая название CRISPR/Cas9, полностью изменила подход ученых к генной инженерии и принесла своим создательницам, Дженнифер Дудне и Эммануэль Шарпантье, Нобелевскую премию по химии. Революционная технология основана на иммунной защите бактерий, использующих редактирование генома для уничтожения вирусов. Система основана на повторяющихся шаблонах ДНК (CRISPR) и вставке белка Cas9, который может нацеливаться на определенные участки ДНК и разрезать их. Дудна и Шарпантье разработали способ использования этих «генетических ножниц» для редактирования генетического кода организма. С помощью CRISPR можно исправлять дефектные гены, включать или выключать гены, что позволяет ученым изменять организм без вставки чужеродных генов. Рецептор на растительной клетке, используемый грибом, можно отключить, лишив грибка доступа. Или можно изменить ген иммунитета, чтобы он реагировал быстрее.

Система позволяет ученым редактировать ДНК, как писатель редактирует документ Word (с осторожностью, чтобы добиться точности). Технология настолько нова, что ее еще не использовали для защиты деревьев от пузырчатой ржавчины, каштановой чумы или других лесных грибков. Но она уже показала себя с лучшей стороны относительно таких сельскохозяйственных культур, как томаты, какао, рис, виноград, хлопок и бананы32. Для модификации последних CRISPR/Cas9 может быть использована в ближайшем будущем33. Возможно, это позволит им лучше сопротивляться болезням.

В 2017 году биотехнолог из Квинслендского университета в Австралии Джеймс Дейл и его коллеги сообщили, что им удалось пересадить ген устойчивости к фузариозному увяданию из дикого банана в сорт Кавендиш34. Модифицированные растения несут единственный ген от Musa acum inata ssp. malaccensis, банана, который появился в Юго-Восточной Азии и, по словам Дейла, вероятно, эволюционировал вместе с патогеном TR4. Ген устойчивости, названный RGA2, был сильно выражен у устойчивых диких растений, но почти не выражен у их восприимчивых братьев и сестер. После длительных полевых испытаний был получен устойчивый к грибку банан Кавендиш. Но это все, чего удалось достичь. «Мы еще не продвинулись в этом направлении, поскольку линии все еще классифицируются как трансгенные/генетически модифицированные»35, – говорит Дейл. До сих пор существует политическое и общественное сопротивление генной инженерии. Но отношение меняется, и редактирование генов становится все более приемлемой технологией.

Дейл работает над усилением экспрессии гена устойчивости RGA2 в бананах Кавендиш36 с помощью CRISPR/Cas9. Ген существует в этом сорте, но он находится в спящем состоянии, и Дейл надеется включить его. Другой подход к редактированию заключается в уничтожении генов «восприимчивости» – то есть тех, которые обеспечивают совместимость хозяина с грибком-захватчиком. В случае успеха модифицированные растения, не содержащие чужеродную ДНК, скорее всего, не будут считаться генетически модифицированными в нескольких странах37, включая Австралию, большую часть Северной и Южной Америки и Японию. Однако, как и в случае с каштаном Пауэлла, пока неизвестно, как это растение воспримут садоводы и потребители38.

Если (или когда) каштаны пройдут процесс утверждения на федеральном уровне, это дерево станет первым растением, модифицированным исключительно с целью восстановления, и первым, которое будет одобрено для интеграции в дикую природу. Возвращение деревьев в естественную среду обитания – это совсем другой проект. Как и белокорым соснам, каштанам необходимо пространство, которое позволит им расти. Чтобы вытянуться и набрать высоту, им нужен свет, а значит, необходимо, чтобы их ничего не закрывало от солнца. Раньше с этой задачей справлялись вырубки, пожары и грозы, точно бьющие молниями в высокие деревья. Также для успешного возвращения каштанов в дикую природу могут потребоваться особенный уход за лесом и продуманное размещение деревьев, чтобы дать им возможность процветать.