Это страшное ГМО
11 марта 2013 | 12:31 , Костя Иночкин
Эта статья попытка навести относительный порядок в том потоке информации, который льётся на наши с вами головы. Автор по возможности расскажет о том, что сейчас происходит в генной инженерии с научной точки зрения, а это нелегко доступно изложить в двух словах то, чему долго учатся в институте.
В ПОЛЕ КАЖДЫЙ КОЛОСОК...
В последнее время всё большую и большую популярность приобретает тема генетически модифицированных (ГМ) продуктов. Потребителю интересно узнать, что это такое и вредны или полезны ГМ-продукты для его здоровья. Обычно короткие и малоинформативные обзоры только запутывают читателя и создают довольно трудную для понимания картину происходящего - к сожалению, газетные публикации не всегда точны в анализе научных данных. Основная информация исходит, в основном, от лидеров общественных организаций или экологических движений, которые охотно и доступно излагают свою точку зрения, но отличаются при этом экстремально агрессивной позицией по всем вопросам, касающимся ГМ-продуктов, большой степенью некомпетентности и отсутствием профессионализма.
ЭПИГРАФ
В Париже проходит конкурс генетиков.
Третье место знаяли французские генетики с гибридом дыни и земляники: размер, как у дыни, вкус – как у земляники. Второе место заняли американские генетики с гибридом груши и огурца: вид, как у огурца, а вкус – как у груши.
Первое место заняли российские генетики.
- Мы скрестили арбуз с тараканами, - заявили они на пресс-конференции. – Его разрезаешь, а косточки сами разбегаются!
АРБУЗ С ТАРАКАНАМИ… ИЛИ ТАРАКАНЫ В ГОЛОВЕ?
Так, или примерно так представляется сейчас людям работа современных специалистов в области молекулярной биологии и генной инженерии. Учёный в белом халате, в круглых очках и с всклокоченными волосами капает что-то в пробирку, откуда идёт белый дым. За плечами Учёного стоит Злой Босс, который кричит: «Быстрее работай! Быстрее! Мне нужны деньги! Я хочу заработать много денег!» В этот момент из пробирки выпрыгивает зелёный Бушрут и душит Учёного и Злого Босса, затем вылезает в окно и принимается за женщин и детей. Потом он отрывает от себя листочек, подмешивает его в колбасную массу цеха №5 Зеленоградского Мясного Завода, люди съедают эту колбасу и становятся Бушрутами.
Или вот еще анекдот:
- Вы будете есть помидор?
- Да.
- А трансгенный помидор?
- Нет!
- А почему?
- Потому что в обычном помидоре генов нет, а в трансгенном есть!
Смешно? Мне нет. Выйду, пожалуй, на площадь, весь в белом, и громко скажу: «Всё не так просто, ребята». Всё действительно гораздо, гораздо сложнее.
Гены есть везде. В любой живой клетке. Гены хранят в себе информацию о строении организма, для каждого – свою. С помощью информации, заложенной в генах, синтезируются белки, из которых и строится живой организм. Животные поедают растения, растения умирают и разлагаются бактериями, мы поедаем тех, и других, и третьих. И при всём при этом растения остаются растениями, кошки не превращаются в мышей, а мы – в коров или картошку. Почему?
ОТКУДА ЖИВЫЕ ОРГАНИЗМЫ БЕРУТ ЭНЕРГИЮ?
Для начала вспомним, каким образом живые организмы планеты Земля обеспечивают своё существование. Растение получает энергию от Солнца. С помощью энергии кванта света из минеральных веществ, воды и углекислого газа, находящегося в атмосфере, оно синтезирует сахар – глюкозу, из неё - углеводы, в которых запасает полученную энергию и пускает её затем на синтез собственных аминокислот (из которых потом будут построены белки растения) и других необходимых молекул – например, жиров. Животный же организм поглощает сложные вещества из растений или других животных, и расщепляет их с помощью пищеварительных ферментов до простых – например, белки до аминокислот, а углеводы – до простых сахаров, а выделяемую при этом энергию использует для своих нужд. Из полученных аминокислот он строит свои собственные белки. Некоторые аминокислоты он также может синтезировать самостоятельно.
Животный организм не может взять готовый белок из пищи (растения или другого животного) и «встроить» в себя. Поглощённые белки и другие молекулы обязательно подвергаются расщеплению до строительных кипричиков, из которых затем собираются новые конструкции.
ЧТО ТАКОЕ ГЕНЫ
Итак, каждая клетка состоит из нескольких основных компонентов: белков, жиров, углеводов. Какими они должны быть? Как должны взаимодействовать друг с другом? Это определяет состав находящейся в ядре клетки ДНК – дезоксирибонуклеиновой кислоты. Отдельный участок ДНК, в котором закодирована последовательность сборки определенного белка, и называется «ген». Белки, в свою очередь, определяют строение клетки, регулируют синтез всех остальных веществ, воспринимают и передают сигналы, заставляющие клетку менять метаболизм. Совокупность всех генов организма называется генотипом. Во всех клетках одного организма генотип одинаков.
Конечно, генотип не может быть абсолютно идентичным у всех организмов, принадлежащих к одному виду - иначе мы были бы на одно лицо. Исключение составляют лишь однояйцевые близнецы. Многие гены существуют в виде нескольких вариантов, и у организма может оказаться тот или иной. Некоторые гены проявляются по-разному в разных условиях окружающей среды. Это позволяет поддерживать разнообразие организмов, необходимое для выживания всего вида в целом.
ЗАЧЕМ НУЖНА СЕЛЕКЦИЯ
Человек довольно давно заметил, что некоторые признаки проявляются у похожих организмов по-разному. Он подмечал в природе растения или животных, которые обладали нужными ему свойствами, и искусственно выращивал их в своем хозяйстве. Для скрещивания и получения потомства он выбирал самых сильных или самых вкусных – таким образом, он выбирал организмы с определенным генотипом. Так появилась селекция. О генах, которые и обуславливают проявление тех или иных свойств, человек не знал очень долго, однако продолжал скрещивать, выбирать, опять скрещивать и подмечать закономерности проявления тех или иных признаков. Традиционная селекция – длинный, трудоёмкий процесс, и на создание одного сорта растения или породы животных многие люди тратят годы и годы, и зачастую новый сорт лишь незначительно превосходит по качеству предыдущие варианты.
С развитием генетики и молекулярной биологии появилась возможность сделать процесс создания новых сортов более эффективным. Изучение ДНК, работы генов, их строения и функций позволило нам узнать, какие именно гены контролируют проявление интересных нам признаков. Используя методы генной инженерии, учёные могут управлять некоторыми из них.
ЧТО ТАКОЕ ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ?
Генная инженерия – технология, с помощью молекулярно-биологических методов позволяющая изменить строение генов или внести в организм чужеродные гены с заданными функциями. При этом в организм переносится только один ген, а остальной генотип остается неизменным, кроме того, мы можем придать организму признаки, которые нельзя перенести путем скрещивания с близкородственными видами. А это как раз то, о чем всегда мечтали традиционные селекционеры! Занятие это довольно дорогостоящее и трудоёмкое.
С помощью методов генной инженерии появилась возможность создать организмы с новыми, ранее не присущими им свойствами. Например, неприхотливые и дешевые в содержании, чрезвычайно быстро размножающиеся бактерии могут синтезировать нужный белок со встроенного в их генотип чужого гена. Так, с использованием генетически-модифицированных (рекомбинантных, или трансгенных) бактерий, дешево, быстро и в больших количествах получают интерферон, инсулин, некоторые другие лекарственные препараты. Генетически модифицированные растения тоже могут вырабатывать лекарственные вещества. Большинство генных модификаций сортов направлено на развитие устойчивости к сельскохозяйственным вредителям или вирусам, выживание при обработке полей гербицидами, повышение вкусовых и технических качеств.
Конечно, улучшения качества и срока хранения пищевой продукции добиваются и и другими, традиционными способами – например, выращивают растения с использованием большого количества химических удобрений или растительных гормонов, или обрабатывают плоды специальными сохраняющими составами. В продукты растительного и животного происхождения добавляют химические вещества – ароматизаторы, улучшители вкуса и консерванты. Оговорюсь сразу - генетический состав исходного организма при этом не изменяется, и к генной инженерии подобные методы улучшения качества продукции не имеют никакого отношения, как иногда кажется некоторым покупателям. Более того – иногда недостаточно хорошо протестированные химические вещества, полученные с помощью генетически модифицированных организмов, выпускаются на рынок и зарекомендовывают себя не лучшим образом. Ошибки системы контроля продукции остаются незамеченными, и, как только потребитель слышит слово «получено с помощью генетически модифицированных организмов», во всем становится виновата генная инженерия - ах генетически модифицированных? Ну тогда всё ясно – использовать нельзя. А ведь по сути всё равно, каким именно образом был получен продукт – химическим синтезом, или синтезирован ГМ-организмом, он должен тщательно проверяться, и ответственность за его безопасность лежит на системе контроля за качеством продукции.
КАК СОЗДАЮТ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫЕ ОРГАНИЗМЫ?
Регуляцией работы генов в клетке занимаются специальные белки – особые ферменты. Группа таких ферментов может разрезать и сшивать ДНК в определенных местах – в природе это происходит при осуществлении большого количества генетических процессов. Молекулярный биолог, имея в арсенале набор таких ферментов, может в пробирке «разрезать» и «сшить» куски ДНК в заданном районе, встраивая таким образом нужный ген в определенное место. При использовании классического метода рядом со встраиваемым геном, как правило, вставляется кассета устойчивости к антибиотику. Конструкция из гена и кассеты переносится в клетку хозяина, где встраивается в ДНК. Клетка получает новый ген и одновременно становится устойчивой к антибиотику – по этому легко определяемому признаку (маркеру) её можно отличить от остальных клеток, в которые перенос генетической конструкции по каким-то причинам не состоялся.
Сейчас конструкции создают таким образом, что работу гена и кассеты устойчивости к антибиотику можно регулировать – «включать» и «выключать», впоследствии удалять кассеты антибиотиковой устойчивости из ДНК, или обходиться вообще без них – например, в качестве маркеров можно использовать гены-кассеты флуоресцирующих белков, свечение которых заметно под ультрафиолетом.
Перенос генетической конструкции в бактерии несложен – обработанные по специальной технологии, бактерии сами поглощают её из среды.
Встраивание конструкции в растения производится с помощью так называемых агробактерий. В дикой природе эти бактерии инфицируют растения, вызывая рост опухолей. При этом агробактерии переносят в растительную ДНК свои гены, которые регулируют рост опухоли. Для создания генетически модифицированного растения молекулярные биологи используют специальный штамм – вместо опухолевых генов агробактерии переносят в растительную клетку гены, необходимые учёному.
Для генетической модификации некоторых растений, нечувствительных к агробактериям, применяют другие методы, например, биобаллистический. С помощью специальных установок микрочастицы золота или вольфрама с нанесенной на них ДНК ускоряют при помощи сжатого гелия, и они проникают в ДНК клеток-мишени, а затем трансгенная конструкция встраивается в заданный участок ДНК.
Полученное трансгенное растение выращивают сначала в лаборатории, затем на опытных делянках, и после серий обязательных тестов на безопасность, длящихся в течение нескольких лет, рекомендуют для выпуска на рынок.
Сейчас в США, Канаде, Китае и других странах выращиваются около двух десятков трансгенных растительных культур. Это картофель и кукуруза, устойчивые к насекомым-вредителям; сорт томата и сорт дыни с продленным сроком хранения плодов; хлопок, устойчивый к гербициду, применяемому для уничтожения сорняков; устойчивый к гербициду рапс, из которого получают растительное масло; устойчивая к гербициду соя. Кроме того, разработан и практически готов к внедрению на рынок трансгенный рис - "золотой рис": разновидность риса, генетически улучшенного с помощью бета-каротина, который в организме человека превращается в витамин А. Разработана еще одна разновидность риса, которая отличается повышенным содержанием усваиваемого железа. Нехватка только этих витамина А и железа может вызывать сильную анемию, отставание в умственном развитии, слепоту и даже смерть. "Золотой рис" может сыграть свою роль в решении проблемы дефицита этих микроэлементов у населения стран Азии, где рис является основным продуктом питания. Ведутся успешные разработки по внедрению гена, отвечающего за синтез жирных кислот растительного типа, в свинью. Таким образом, свиное сало будет иметь состав, близкий к растительным жирам («кошерное сало»).
БЕЗОПАСНОСТЬ ГМ-ПРОДУКТОВ
Безопасны ли для употребления в пищу трансгенные растения? Дискуссии по этому поводу не утихают. Потенциальные риски, связанные с использованием ГМ-организмов, сводятся, в основном, к следующему: 1) опасность пищи, приготовленной из ГМ-организмов, связанная с вероятным влиянием введенных генов на здоровье человека; 2) разрушение природных экосистем и нарушение экологического равновесия при массовом открытом культивировании трансгенных растений.
К сожалению, противники ГМ-технологий не могут обосновать свои опасения на сколько-нибудь приличном научном уровне, поскольку количество корректных научных работ, затрагивающих тему безопасности ГМ-организмов, весьма ограничено. Связано это с трудностями объективной и корректной постановки экспериментов по исследованию безопасности. Защитники ГМО обычно утверждают: «Если это не безопасно – докажите!», потому что в публикациях в научных журналах превалируют данные, подтверждающие безопасность (по крайней мере, в условиях поставленных экспериментов) использования ГМ-растений на полях и в пищу, но эти данные часто игнорируются и замалчиваются при вынесении вопросов безопасности биотехнологий на широкое публичное обсуждение. Ученые - биохимики, физиологи и молекулярные биологи растений Национальной Академии наук США и еще 11-ти научных сообществ из разных стран мира – утверждают, что с научной точки зрения не существует никакого различия между растениями, полученными с использованием генной инженерии и растениями, выведенными традиционными методами селекции при культивировании их на полях и использовании в производстве, поскольку сам метод получения трансгенных растений не вызывает никаких опасений. Именно поэтому проблемы безопасности и применения ГМ-растений должны решаться на уровне индивидуального продукта – с помощью различных тестов, подтверждающих соответствие исследуемой продукции существующим стандартам и нормам.
ОПАСНОСТЬ УПОТРЕБЛЕНИЯ ГМ-ПРОДУКТОВ В ПИЩУ: ПРОБЛЕМА АЛЛЕРГИИ?
Иногда приходится слышать, что ГМ-продукты могут вызвать аллергию. Попробуем сначала разобраться, что такое аллергия.
Мы уже знаем, что вся пища, которую мы едим, раскладывается в нашем кишечнике до простых составляющих, основных молекул. Именно из этих молекул и с помощью энергии, полученной при разрушении сложных молекул до простых, мы и строим свой, человеческий организм. Конечно, чужеродные белки, которые мы употребляем в пищу, не могут расщепиться на составные части мгновенно – процесс происходит постепенно, по мере продвижения по пищеварительному тракту. Некоторые крупные белки, содержащиеся в нашей пище, способны вызвать аллергическую реакцию у чувствительных к ним людей.
Аллергия – это сбой в работе нашей иммунной системы, призванной распознавать чужеродные белки из оболочек болезнетворных бактерий и вирусов, а также некоторые токсины. В норме, если в организм через слизистые оболочки или ранки в коже внедряются «чужие» белки (антигены), иммунная система вырабатывает ответ - специальные антитела, а также некоторые вещества, например, гистамин. В результате этого ответа антигены нейтрализуются и выводятся из организма – таким образом мы защищаемся от болезнетворных микроорганизмов и токсинов.
Иммунная система большинства людей не распознаёт белки, содержащиеся, допустим, в пище, как опасные и чужие. Однако у некоторых людей иммуная система гиперчувствительна и отвечает на контакт организма не с болезнетворными организмами, а с белками, находящимися в пище, пыльцой или пылью.
Подобный ответ называется аллергией, а если он спровоцирован приёмом продуктов питания – пищевой аллергией.
Пищевую аллергию могут вызывать самые разные продукты, не только незнакомые и экзотические для нашего организма, как, например, завезенное в Европу совсем недавно киви, но и широко употребляемые – например, очень популярная в Японии соя, или арахис в США – аллергия на него настолько сильна, что если чан, в котором обрабатывался арахис, не очистили и обрабатывали в нём позже какие-нибудь конфеты, то люди с аллергией на арахис могут отреагировать на эти конфеты. Видели надпись «может содержать следы ореха» на упаковке чистого горького шоколада? Рискну предположить, что это производитель-кондитер, у которого один чан на все сладости, предупреждает людей, гиперчувствительных к ореху, о возможной аллергии.
Широко известен случай, когда аллергию вызвал ГМ-продукт. Компания Pioneer Hi-Bred International произвела на свет ГМ-сою со встроенным геном «бразильского ореха» - растения бертолетии высокой. Дело в том, что соя сравнительно бедна аминокислотой метионином, и с целью повысить питательные свойства бобов в неё был встроен ген богатого метионином белка из бертолетии. Этот белок «бразильского ореха» является сильным аллергеном, и, синтезируемый в ГМ-сое, он также вызвал аллергические реакции у чувствительных к «ореху» людей. И хотя новый сорт сои был предназначен для кормления животных, производитель снял растение с производства, опасаясь, что кормовую сою могут перепутать с продовольственной. (http://www.pioneer.com/biotech/brazil_nut/default.htm)
Аллергия была вызвана белком «бразильского ореха» у чувствительных к нему людей. Точно так же у них возникала аллергическая реакция на обычные «бразильские орехи», как если бы они съели их целиком или в виде добавок к торту или печенью. В данном случае виной всему был сильный аллерген – белок «ореха», и не важно, какого происхождения. То, что он синтезировался в растении ГМ-сои, а не в родной бертолетии, для развития аллергической реакции не имеет никакого значения.
Избегать аллергической реакции – значит избегать продуктов, на которые у человека аллергия. Но аллергик может запросто встретиться с незнакомым доселе белком где угодно, и в самых обычных, не ГМ-продуктах: сейчас в Россию активно импортируются экзотические фрукты, морепродукты и так далее.
Вся ГМ-продукция, выпускаемая на рынок, проходит обязательные тесты на пригодность, в их числе - тест на аллергенность. В этих тестах исследуется максимально доступное количество белков-аллергенов, известных на данный момент. Стоит лишь надеяться, что новые пищевые продукты, полученные без применения ГМ-технологий, исследуются столь же тщательным образом.
Стоит ли бояться ГМ-продуктов как потенциальных аллергенов? Противники ГМО любят приводить пример с белком «бразильского ореха», представляя всё таким образом, что человеку кажется, что вся ГМ-продукция не проходит проверок и мы можем встретиться с неизвестными аллергенными белками в продуктах, выпущенных на рынок. Однако, по-видимому, ГМ-продукты не опаснее обыкновенных, полученных в результате селекции, и даже менее опасны - например, показано, что содержание аллергенного белка риса в нескольких трансгенных сортах было существенно ниже, чем в традиционном рисе.
Очевидно, что для аллергика важно знать белковый состав продукта, а не генетическое происхождение белков. Вот если бы на упаковке с ГМ-продуктом было указано, какие белки там содержатся, нет ли среди них нехарактерных… А ведь такой маркировки часто не хватает и на традиционной продукции, полученной без применения техники ГМ – а вы всегда уверены, что при изготовлении торта не использовался порошок арахиса или в состав «крабовых» палочек не входит мясо рыбы, на которую у вас аллергия?
ОПАСНОСТЬ УПОТРЕБЛЕНИЯ ГМ-ПРОДУКТОВ В ПИЩУ: ПРОБЛЕМА ТОКСИЧНОСТИ?
Очень часто ГМ-продукты обвиняют в возможной токсичности. Истории о том, что «100 крыс накормили трансгенной картошкой и они умерли от рака» переписываются из одной газетной публикации в другую, при этом никаких ссылок на научные исследования обычно не даётся, что всегда настораживает.
В связи с этим подробно рассмотрим историю получения и безопасность при использовании в пищу трансгенного картофеля, модифицированного геном эндотоксина (Bt), взятого из бактерии Bacillus thuringiensis, и вследствие этого являющегося устойчивым к основному вредителю - колорадскому жуку.
Использование Bt-токсина в сельском хозяйстве для борьбы с насекомыми-вредителями имеет долгую историю. Задолго до того, как был клонирован соответствующий ген и получены первые трансформанты картофеля, несущего этот ген, Bt использовался на полях в распыленном виде. Причем, использовался не индивидуальный Bt, а целые клетки бактерии Bacillus, продуцирующие этот токсин. Bt сам по себе не является токсичным для млекопитающих. Но геном Bacillus несет ряд генов, кодирующих другие токсины, имеющие потенциальную опасность для человека, способные вызывать диарею, разрушение почек и печени. Таким образом, использование целых клеток Bacillus в качестве инсектицидного агента на полях несет гораздо большую потенциальную угрозу для человека, нежели культивирование трансгенного картофеля с заведомо нетоксичным индивидуальным геном устойчивости. Были проведены эксперименты на мышах, которым давали в пищу клубни обычного картофеля, картофеля, выращенного при опрыскивании Bt, и трансгенного картофеля, несущего ген Bt. Результаты показали, что диета из трансгенного картофеля практически не отличалась от диеты из обычного картофеля по физиологическому воздействию. В то же время, диета из картофеля, опрысканного Bt, вызывала сильные изменения морфологии клеток печени и некоторые другие отклонения. Кроме того, Bt в своем "нативном" виде разрушается на свету. Поэтому для обеспечения его инсектицидных свойств на полях в течение продолжительного времени необходимо регулярное распыление препарата в значительных количествах.
Помимо этого, генетическая конструкция, примененная для модификации растения, построена таким образом, что Bt после синтеза в клетках направляется в основном в листья растения, которые не поступают непосредственно в пищу человека. В клубнях картофеля Bt все же присутствует, но в следовых количествах. Концентрации Bt в потребляемых частях растения таковы, что если бы даже этот белок был токсичен для человеческого организма, для того чтобы получить дозу, достаточную для отравления, одному взрослому человеку требовалось бы съесть около 500 кг сырого картофеля за день.
Таким образом, анализ ситуации с Bt-картофелем говорит о преимуществе использования трансгенного сорта перед традиционными методами.
Трансгенные растения, модифицированные генами устойчивости к насекомым-вредителям, несколько раз становились причиной громких скандалов.
Участником одного такого скандала стал тоже трансгенный картофель. В 1998 году британский учёный Арпад Пуcтаи (Arpad Pusztai) выступил в популярной телевизионной передаче. Пуштаи работал с картофелем, в который был вставлен ген из подснежника. Картофель был устойчив к насекомым-вредителям. В телепередаче Пуcтаи заявил, что он кормил крыс этим картофелем, и обнаружил болезненные изменения в их организме, нарушения функции некоторых органов и нарушения иммунитета, и сделал вывод, что трансгенная пища опасна для здоровья.
Подобное заявление переполошило общественность. Люди, не имеющие специального образования, привыкли верить учёным на слово, а ведь для того, чтобы сделать подобный вывод, необходимо сначала доказать, что эксперимент был проведён корректно. Диета, состоящая из сырого картофеля – необычная пища для грызунов, изменения в организме могут быть вызваны просто сменой пищевого рациона. Кроме того, кормление сырым картофелем – не самая лучшая модель для изучения питания людей, которые в сыром виде его не употребляют. Как проводилось кормление, в каких дозах? Каким образом измерялись изменения в исследуемых организмах у испытуемой и контрольной групп? А ведь в статье для научного журнала подобные тонкости, позволяющие судить о чистоте эксперимента, обязательно должны быть описаны, без этого статью просто не принимают в печать – строгие рецензенты возвращают рукопись автору с просьбой доработать.
Арпад Пуcтаи был уволен с работы через два дня, его руководство заявило, что подобное поведение не может соотвествовать облику настоящего учёного. Противники ГМО объяснили увольнение тем, что биотехнологические компании решили убрать со своего пути борца за правду, и до сих пор в различных ссылках ГМО-оппонентов Пуcтаи проходит как пострадавший герой.
Скандал, однако, разгорелся, и группы из нескольких учёных проверили результаты его экспериментов. Пуштаи обвинили в плохой подготовке эксперимента и недостаточной статистике, а также отсутсвии необходимых контролей. Вскоре известный медицинский британский журнал The Lancet опубликовал статью Пуcтаи с результатами экспериментов. Вместо громких утверждений в ней указывалось, что при питании трансгенным картофелем у крыс произошли некоторые изменения в пищеварительном тракте.
Статья была подвергнута жёсткой критике со стороны специалистов. В том же журнале были опубликованы рецензии, в которых Пуcтаи обвинялся в плохой подготовке эксперимента: питание крыс, которых кормили трансгенным картофелем, и питание крыс, которых кормили обычным картофелем, не было сбалансировано по количеству потребляемого протеина, а изменения в кишечнике у животных могли быть вызваны переходом на новую диету, так как контрольных замеров подобных изменений у контрольной группы не проводилось.
Однако, противники ГМО об этом предпочитают умалчивать. Любому уважающему себя движению, не важно за что или против чего, требуется свой Александр Матросов, или, на худой конец, Павлик Морозов. Поэтому противники ГМО гордятся учёным, угнетенным в тяжкой борьбе с биотехнологическими корпорациями, и винят всех в том, что Пуcтаи не дают работать, он не может повторить и улучшить свой эксперимент. Подобных героев, авторов скандальных заявлений об опасности ГМ-продуктов в интернете и популярных изданиях, предостаточно – однако в большинстве случаев они либо не подписываются, либо «скрываются в подполье».
В такого рода заявлениях обычно не уточняется, что эксперименты по исследованию безопасности производятся в обязательном порядке при тестировании ГМ-продукта перед выпуском на рынок. Трансгенные картофель, томаты и кукурузу испытывают на подопытных крысах и мышах, чтобы выявить возможные токсические эффекты, и это обязательный этап при проверке продукта на пищевую пригодность.
Например, в России экспертизой пищевых продуктов занимается Научно-исследовательский институт питания (Головной испытательный Центр Минздрава России), а также Институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова и Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана. Медико-генетическая оценка пищевых продуктов осуществляется Центром "Биоинженерия", а также Медико-генетическим Научным Центром, результаты исследований публикуются в журнале «Вопросы питания», и из них можно заключить, что изменения, возникающие при переводе крыс на новую диету с употреблением ГМ-продуктов, укладываются в физиологическую норму. Так же проверкой ГМ-растений занимаются институты, принципиально независимые от их производства: Институт биологической защиты растений в Краснодаре, Институт защиты растений в Санкт-Петербурге и Институт фитопатологии в Московской области. Вопросами безопасности ГМ-продукции также занимается технический комитет «Биологическая безопасность пищевых продуктов, кормов и товаров народного потребления и методы ее контроля» при Институте Физиологии Растений им. К. А. Тимирязева.
ОПАСНОСТЬ ВЫРАЩИВАНИЯ ГМ-ОРГАНИЗМОВ В ПРИРОДЕ: УГРОЗА ЭКОЛОГИИ?
ГМ-огранизмы, в частности, растения, выращиваемые в открытом грунте, несомненно взаимодействуют с окружающими их организмами. Может ли такое взаимодействие нарушить экологическое равновесие?
Как правило, в первую очередь в нанесении ущерба окружающей среде обвиняют растения, вырабатывающие токсины для защиты от насекомых-вредителей - например, устойчивый к колорадскому жуку трансгенный картофель, вырабатывающий Bt-токсин. Гипотетически возможность нанесения урона окружающей среде существует, однако по сравнению с ядохимикатами, употребляемыми в сельском хозяйстве, ГМ-растения не только менее токсичны, но и обладают значительными преимуществами.
Следует помнить, что колорадский жук обеспечивает потерю до 40% всего урожая картофеля ежегодно. Эффективных средств борьбы с означенным насекомым не существует. По сути, до 80% всего картофеля в России производится на частных хозяйствах, что предполагает неравную борьбу фермеров с жуком, в которой последний неизменно побеждает численностью в совокупности с непомерным аппетитом. Использование ядохимикатов по сравнению с выращиванием устойчивых к жуку ГМ-растений наносит несопоставимо больше вреда экологическому равновесию, поскольку химпрепараты, во-первых, применяются, как правило, безрецептурно в гигантских количествах; во-вторых, не отличаются избирательностью действия, а, следовательно, наносят вред не только растениям других видов, но и животным, а в конечном счете, и человеку; и в-третьих, загрязняют грунтовые воды - единственный чистый источник питьевой воды для всех нас. По-видимому, использование в сельском хозяйстве сорта картофеля, устойчивого к жуку, поможет значительно улучшить экологическую ситуацию.
Экологическая безопасность другого трансгенного растения была доказана в истории с бабочкой-монархом. В 1999 году кукурузу, содержащую в себе ген Bt-токсина, специфически защищающего растение от кукурузного мотылька, обвинили в сокращении популяции бабочки-монарха, личинки которой питаются листьями с пыльцой трансгенных растений. Новость, опубликованная в заметке в авторитетном журнале Nature, быстро разнеслась по миру, биотехнологическим компаниям был нанесен ущерб, кукурузу запретили ввозить в Европу и ввели ограничения на её выращивание в США.
В 2001 году Национальная академия наук США опубликовала результаты двухлетних исследований ряда университетов США и Канады, проведенных под эгидой Министерства сельского хозяйства США. Заключение гласило, что пыльца Вt-кукурузы не опасна для личинок бабочки-монарха. А вот от широко применяемого на кукурузных полях ядохимиката цихалотрин-l-инсектицида численность их действительно сокращается.
Гринпис подал судебный иск, но Верховный суд США постановил, что у полезных насекомых больше шансов выжить на Bt-растениях, нежели когда поля обрабатываются пестицидами. Количество же применяемых инсектицидов в мире только из-за выращивания Вt-хлопка сократилось на 33 тысячи тонн. А всего в 2001 году в США выращивание трансгенных растений, устойчивых к гербицидам и насекомым, позволило уменьшить использование ядохимикатов на 20,7 тысячи тонн.
Другая проблема, вызывающая опасение у противников трансгенных растений, заключается в теоретической возможности переноса измененных генов в близкородственные виды диких растений. Здесь нужно отметить, что обмен генной информацией между культурными сортами, полученными с помощью традиционных методов селекции и искусственно выращиваемыми на полях, и их дикими родственниками происходит так же давно, как и собственно использование самих сортов. Это происходит при переопылении диких растений пыльцой родственных им культурных видов. Однако, для того, чтобы какой-то ген закрепился в популяции и передался потомкам, необходимо, чтобы он обеспечивал организму определенное селективное преимущество при размножении. С точки зрения научной логики ген, обеспечивающий, например, выживание растения на поле при обработке его сельскохозяйственным гербицидом, для выживания в дикой природе ценности не представляет и вряд-ли закрепится в популяции. Кроме того, на данный момент методы генной инженерии позволяют конструировать трансгенное растение таким образом, что модифицированные гены вообще не попадают в пыльцу, или пыльца ГМ-растения нежизнеспособна в природе.
Применение ГМ-растений в сельском хозяйстве может принести реальную пользу окружающей среде. Выращивание более продуктивных и неприхотливых трансгенных растений позволит увеличить урожайность без территориального расширения полей, сохраняя тем самым леса от вырубания под сельскохозяйственное и промышленное использование. Однако, нужно помнить, что при повсеместном внедрении трансгенных сортов существует опасность так называемой монокультуризации – многочисленные разнообразные сорта сельскохозяйственных растений будут вытеснены с рынка одним или двумя улучшенными трансгенными. В данном случае необходимо объективно и с различных точек зрения оценивать преимущества и недостатки сортов, прежде чем заменять одни на другие. Но это проблема общей селекции, а вовсе не технологии производства ГМО.
Хотелось бы обратить внимание читателя на некоторые аспекты экологически безопасных в широком понимании технологий производства органической пищи, при котором полностью отказываются от применения ГМ-сортов, ядохимикатов, химических удобрений, а на полях используется ручной труд. Органическая продукция производится старыми, малоэффективными методами, что повышает ее стоимость в несколько раз по сравнению с продукцией, производимой с применением современных технологий. Такой способ выращивания сельскохозяйственных растений хорош при необходимости получения сравнительно небольшого урожая на собственной грядке или в небольшом частном фермерском хозяйстве – однако, если требуется вырастить количество риса или кукурузы, необходимое для того, чтобы прокормить население Китая, Индии или Африки, мощностей органического сельского хозяйства явно не хватит.
Повышение производства органически выращенных растений требует увеличения количества распаханных под поля земель и уничтожения лесов, что никак не может положительно сказаться на экологической ситуации. Отказ от применения удобрений и ядохимикатов вынуждает органических фермеров прибегать к таким традиционным методам, как унавоживание почв, обработка почв неорганическими солями меди и опрыскивание полей продуктами перегонки нефти. Нужно иметь ввиду, что унавоживание почв приводит к возникновению теоретической опасности переноса инфекции и органическому загрязению вод. Неорганические соли меди токсичны, равно как и продукты перегонки нефти. Это, конечно, не означает, что органическая пища «вредная» – просто к любому брэнду нужно относиться спокойно и разумно.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ГМ-ОРГАНИЗМОВ
В течение последних 20 лет в сельском хозяйстве и фармацевтической промышленности активно разрабатывались и внедрялись технологии, основанные на использовании генетически модифицированных организмов. Большой шаг вперед в сельском хозяйстве был совершен при создании генетически модифицированных хозяйственно важных сортов, таких как картофель, кукуруза, пшеница, рапс и другие, с повышенной устойчивостью к неблагоприятным факторам окружающей среды - температуре, засолению почв, патогенам, насекомым-вредителям. Использование таких сортов позволило повысить урожайность до 20-50%, что является положительным фактором для обеспечения продовольствием населения планеты. Уже с середины 90-х годов ГМ-растения выращивались в различных регионах: Аргентине, Франции, Китае, Индии, Мексике, США и Канаде. В 2003 году снят мораторий на разработку и использование ГМ-продуктов в Европе. В России выращивание трансгенных сортов растений и создание новых пока запрещено, но разрешен ввоз ГМ-продукции и ее использование – например, сейчас в стране разрешены к употреблению один вид сои, три сорта кукурузы, рапс и сахарная свекла, и при этом не зарегестрировано ни одного трансгенного продукта, который бы не использовался менее чем в трёх странах. Трансгенная соя, которую добавляют в мясные продукты, разрешена Министерством Здравоохранения и зарегестрирована и используется в 16-ти странах, включая Евросоюз.
Именно биотехнологиям, применяемым в сельском хозяйстве мы обязаны тем, что за последнии годы потребление пищи (в расчете на потребляемые калории) в развивающихся странах увеличилось примерно на 40%, а цены на основные продукты питания, например, на рис, уменьшились почти вдвое. Таким образом, благодаря использованию трансгенных растений абсолютное число голодающих на планете продолжает снижаться.
ГМ-ПРОДУКТЫ И ПОТРЕБИТЕЛИ
В связи с бурным развитием биотехнологии сельского хозяйства особого внимания заслуживают вопросы изучения и определения критериев безопасности при использовании генно-инженерных технологий. Необходимо адекватно оценивать экологический риск и потенциального риск для здоровья человека продуктов, получаемых из ГМ-организмов. Отметим, что критерии такой оценки до настоящего времени до конца не выработаны. Это связано с тем, что в каждом индивидуальном случае приходится руководствоваться различными критериями, столь же многообразными, как и способы генетической модификации организмов. В данный момент оценка безопасности производится согласно концепции «эквивалентности по существу». Это означает, что в тестах исследуется так называемая относительная безопасность ГМ-продукта по сравнению с его традиционным аналогом. Между трансгенным растением и сортом, из которого оно было получено, определяется разница – как правило, это один-два гена и один-два белка, – и эти белки всесторонне исследуются на токсичность и аллергенность.
С другой стороны, использование ГМ-организмов в производстве продуктов питания - относительно новое и молодое направление развития промышленности. Для достоверной оценки безопасности таких продуктов должно пройти много времени - по крайней мере, должно смениться несколько поколений потребителей, использующих в питании продукты или компоненты, полученные из ГМ-организмов. Однако, о долговременных эффектах вообще любой пищи известно довольно мало – кто заботится просчитыванием подобного эффекта, например, для экзотических фруктов или редких морепродуктов, совсем недавно появившихся на нашем рынке?
Многие небольшие фирмы-производители трансгенных растений, как правило, стараются снять с себя отвественность за безопасность того или иного конечного продукта, перепоручая тестирование и выработку соответствующих рекомендаций компетентным организациям, профессионально занимающихся вопросами сертификации сельскохозяйственной продукции. Солидные же биотехнологические фирмы, поставляющие ГМ-продукты на рынок, прежде всего дорожат своей репутацией как научных и технологических организаций. Такие компании сами уделяют огромное внимание соответствующим процедурам сертификации с тем, чтобы не допустить возможных рисков, связанных с претензиями потребителей к их продукции. Фирмы предоставляют исчерпывающую информацию о структуре модифицированной составляющей трансгенного продукта и уведомляют об исключении теоретических нежелательных последствий, связанных с ее распадом или утилизацией в организме.
Только правильно организованное производство, работа с зарекомендовавшими себя компаниями, контроль за качеством и выпуском на рынок ГМ-продуктов позволит с достаточной уверенностью говорить о безопасности генетически модифицированной пищи. В этом случае компания или фермер, выращивающие сельскохозяйственную продукцию, смогут самостоятельно выбрать для работы сорта растений, основываясь на их потребительских и экономических свойствах, а не на домыслах о вреде генотипов ГМ и не-ГМ растений.
Одним из волнующих общественность вопросов является маркировка на упаковке с ГМ-продукцией. Наличие или отстутствие подобной маркировки не может говорить об опасности или безопасности продукта – ведь если продукт выпущен на рынок, значит он прошёл необходимые тесты и признан безопасным. Маркировка продукции имеет смысл только для того, чтобы покупатель сознательно отдал предпочтение одному продукту по отношению к другому – например, из религиозно-этических соображений. Совершенно безинформативна надпись «содержит ГМО». А вот надпись: «Содержит ген, действующий на колорадского жука и признанный безвредным для человека» уже несет достаточно информации для покупателя. Маркировка безусловно необходима и может помочь в случаях, когда в состав продукта входят белки, потенциально способные вызывать аллергию.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как говорят, единственная область науки, в которой мы точно знаем, чем всё закончится - это медицина. Сколько человека не лечи – рано или поздно он всё равно умрёт. «В организме очень много генов, и учесть взаимодействие всех невозможно» - как часто приходится слышать этот довод! По сути – это и есть главный козырь противников ГМ-технологий сегодня. Конечно, мы не можем с уверенностью утверждать, зачем, как и почему устроены и работают все до единого гены или белки картофеля. Но мы знаем многие из них, и мы изучаем остальные. Благодаря успехам современной молекулярной биологии у нас в руках уже есть полные последовательности ДНК многих бактерий, риса, кукурузы, популярного среди экспериментаторов растения Арабидопсис. Мы знаем, сколько в этих организмах генов и как они расположены, и для многих можем сказать, как они взаимодействуют.
Но мы не знаем наверняка свойств их всех. Почему же все двигается так медленно? Потому, что изучением функций «ненужных» с точки зрения массового потребителя генов занимается фундаментальная наука. Всем известно, как финансируются фундаментальные исследования… Неплохую поддержку подобным работам оказывает правительство Японии и США, некоторых стран Европы. О состоянии фундаментальной науки в России, я думаю, вам можно не рассказывать – оно достаточно плачевное.
Получается замкнутый круг – учёные могут получить материальную поддержку лишь для работы над полезными в потребительском плане темами, а затем им указывают на то, что все остальные темы недостаточно изучены. А где взять денег на их изучение? С утра до вечера только и слышно: «От вашей науки никакой пользы! Зачем нам знать, где там какие гены у картофеля отвечают за формирование жилок на листе!»
Фундаментальная наука не может ответить, зачем нам это знать. Просто это важно – и всё.
Рано или поздно все гены и все белки будут изучены, и тогда мы будем уверены в любой своей работе на 100%. Мы сможем использовать нужные нам свойства растений и животных без ущерба для них, себя или природы, мы наконец перестанем вырубать леса под традиционные поля и уродовать землю ирригативными системами и химическими добавками, сможем лечить неизлечимые болезни, но для этого нужны годы, десятилетия, столетия упорного, кропотливого труда тысяч учёных, каждый из которых всю жизнь занимается одним геном или одним белком, ошибается, идет по неверному пути, встаёт на верный или на верный встают его соратники. Так из мозаики постепенно складывается общая картина.
Когда открыли радиоактивность – кому она была нужна? Никому. Радиоактивный элемент случайно засветил фотоплёнку учёного. Как открыли антибиотики? В микробиологической лаборатории на забытых чашках Петри с бактериальными культурами выросли пенницилловые грибки. На некотором расстоянии вокруг них бактериальные культуры погибли, потому что грибки выделяли в среду антибиотик – пенициллин. И это заметил внимательный глаз учёного-микробиолога. Случайность? Да, случайность – частный случай закономерности.
Когда изобрели первый паровоз, что сказала общественность? Что при движении с большой скоростью человек сойдет с ума! Когда изобрели самолёт, кто согласился на нём летать? Опасность этого аппарата не вызывала никаких сомнений.
Но учёные работали, работают и будут работать – и будут ошибаться, и будут случайно делать открытия, и будут делать их в результате долгого труда. Будут проверять безопасность своих изобретений, и год за годом системы проверки будут совершенствоваться. Генная инженерия – очень мощный инструмент, только-только освоенный человечеством, и призыв не использовать его вовсе – равен призыву остановить прогресс.
Нужно аккуратно относиться к вынесению кардинальных решений по поводу разрешения или запрета экспериментов с генетически модифицированными организмами. Почему? Потому что рано или поздно случится так, что людей на планете Земля станет слишком много – их уже много, - а еды станет слишком мало. И учёных спросят – а где же ваши новые разработки? Кто будет планету спасать, мы вас спрашиваем? Ну как же, где. Вы же сами остановили нашу работу два века назад!
Агрессивные и кардинальные решения – это слишком просто, поэтому всем доступно и, к сожалению, привычно. А контроль, разработка и изучение – это слишком сложно и никому не понятно. Но агрессия – это тупик. Мы загнали себя в тесные города, замкнутые вонючие машины, мы курим, употребляем наркотики и алкоголь, ругаемся, шумим, сливаем в реки краситель индиго синий и выбрасываем в атмосферу продукты сгорания топлива для ТЭЦ. Расскажите людям, что в деревне и в диком лесу жить гораздо полезнее! Они и так это знают, но в деревню жить никто почему-то не едет. А если поедет? Будет коллективно вырубать деревья на дрова и поедать представителей лесной фауны? Везде есть свои плюсы и минусы.
Выход из тупика только один – развитие науки, изучение устройства нашей природы. Только так мы сможем понять, как нам ужиться вместе. Трансгенные растения в первую очередь призваны снять с природы ответственность за наше существование – быстрое, продуктивное и бесхлопотное выращивание сельскохозяйственных культур может освободить природу от нашего присутствия. Контроль за производимой продукцией должен избавить потребителя от проблем – системы контроля тоже необходимо развивать, и это относится не только к пищевой продукции. Грамотное использование своих знаний и сил и развитая фундаментальная база – вот основа для развития и совершенствования нашей цивилизации.
http://kostia-inochkin.livejournal.com/177947.html
также читайте
|
 |
по теме
21. 11. 2024 | 12:01 , Олег Ельцов, Тема Помню, спросил у человека, близкого к одному из наших президентов: вот же прекрасная идея – и для страны полезная, и вполне реализуемая, и росту рейтинга поспособствует… Ну почему же проект не запустить?..
И человек сведущий поведал мне весть, повергшую в печаль и скорбь вселенскую: хороша идея, и президент о ней знает, и ее реализация рейтинг бы его повысила… Но! Нет у вождя нации возможности и времени претворить ее в жизнь.
- Но как же, пусть поручит толковому менеджеру, есть ведь команда из надежных людей…
- Никак нельзя перепоручать работу. Если он САМ не контролирует проект – значит тот непременно провалится!
22 ноября 202419 ноября 202417 ноября 2024
|
