Как найти баланс прогресса и безопасности в использовании генетически модифицированных организмов
«Кто ничего не знает, тот вынужден всему верить»
М. Эбнер-Эшенбах
Дискуссии сторонников и противников генетически модифицированных организмов (ГМО) часто напоминают разговор слепых с глухими. Мы постарались занять позицию зрячего слушателя, пытающегося оценить аргументы сторон, выудить рациональную и полезную информацию и изложить ее на страницах журнала. При этом мы не претендуем на позицию арбитра, но признаемся, что являемся сторонниками и технического прогресса, и научного метода познания. Поэтому ценим аргументы не эмоциональные, а объективно доказуемые.
Конечно, вряд ли кто-то будет спорить, что питаться лучше тем, что выросло само, в естественных условиях. Но, во-первых, настоящие органические продукты стоят очень дорого.
Во-вторых, для того чтобы накормить ими человечество, нужно превратить в пашни даже пустыни. В-третьих, заниматься органическим сельским хозяйством с его низкой производительностью должно огромное количество людей, значительно большее, чем сейчас. Многие согласятся и с тем, что не бывает пользы без вреда. Всегда кто-то теряет, а кто-то находит.
Нужно отдавать себе отчет также в том, что в современных условиях часто альтернативой ГМО являются не чистые продукты, а «химия». Опять же, следует понимать, что сейчас речь уже не идет о том, использовать ГМО или нет, поскольку их давно используют и в весьма заметных объемах. При всем желании запретить их не удастся. В таких случаях консультанты разных мастей дают один совет: «Если не можешь запретить процесс, возглавь его». Если же говорить серьезно, то единственная актуальная и имеющая смысл задача – не допустить бесконтрольного процесса развития индустрии ГМО.
Контролировать – это прежде всего понимать суть того, чем хочешь управлять. Понимать должны и потребители, участие которых в данном процессе управления очень важно. Но вместо информирования заинтересованные стороны часто занимаются манипулированием.
Генная инженерия – логичное развитие селекции
Человек разумный всегда для своей пользы улучшал животных и растения. Вначале селекция была основана на явлении естественной генетической изменчивости, позже люди научились искусственно создавать комбинативную изменчивость. Но принцип селекции всегда оставался неизменным – отбор ценных генотипов и перенос генов только между близкородственными организмами. Современные виды, например, культурных растений, совершенно не похожи на своих далеких предков. Пшеница появилась в природе как 14-хромосомный вид. В результате культурного возделывания ее хромосомный набор удалось дублировать, и появился вариант с 28 хромосомами. Для повышения содержания белка селекционеры вывели пшеницу уже с 42 хромосомами. Но, к сожалению, эффективность селекции как процесса очень низка.
Генетически модифицированными (трансгенными) называют такие организмы, генетический материал которых (ДНК) изменен способом, недостижимым естественным путем в ходе внутривидовых скрещиваний. Встраивание в геном организма-хозяина перенесенных генов (их называют трансгенами) имеет целью получить новый признак данного организма, что нельзя сделать путем селекции или требует многих лет работы селекционеров. Применение биотехнологий позволяет значительно ускорить процесс образования нового сорта, существенно снизить его себестоимость и получить хорошо прогнозируемый эффект по признаку, определяемому встроенной конструкцией. Растения-трансгены приобретают, например, устойчивость к гербицидам и вредителям, их плоды способны долго храниться при комнатной температуре, имеют повышенную питательную ценность или необычный вкус. Они могут быть даже способными синтезировать новые вещества – начиная от лекарств и заканчивая пластиком.
Но вместе с приобретением ожидаемого признака ГМ организм получает и целый набор новых качеств, включая возможные непредсказуемые. Это и создает объективную базу для существования потенциальных рисков при использовании ГМ продуктов.
ГМО – это три объединенные группы организмов: микроорганизмы, животные и растения. Правда, модификация животных пока не получила широкого применения. Генетически модифицированные микроорганизмы, продуцирующие интерферон, инсулин и проч., выращиваются уже давно, но делается это не в открытых природных системах, а в закрытых сосудах. Поэтому когда обычно говорят о ГМО, то имеют в виду ГМ растения.
Возвращаясь к потенциальным рискам, отметим, что некоторые непредсказуемые вторичные эффекты присущи и обычной селекции. Новый генетический материал может вызвать нарушение работы генов, их модификацию, выключение или активацию, что способно привести к выработке каких-то новых белков или изменению существующих. А новые продукты жизнедеятельности клетки, в принципе, могут быть и токсичными, и аллергенными, и канцерогенными.
Вероятность непредсказуемых последствий при обычной селекции как минимум не ниже, чем при ГМ. К примеру, устойчивый к различным заболеваниям сорт томатов получен путем скрещивания с несъедобным для человека «дикарем». При этом помидоры получили сегмент, длиной 3,5 млн. нуклеотидных пар (для сравнения: ген устойчивости в трансгенных растениях имеет всего около 7 тыс. пар нуклеотидов). Таким образом, обычное скрещивание, помимо нужного гена, внедряет в растение несколько десятков «лишних» генов, которые могут кодировать токсины, аллергены и другие вредные для человека вещества. Но ГМ томат, в который перенесли один известный и проверенный ген, будут тщательно изучать и регулировать его распространение, а тот, в который путем обычной селекции перенесли десятки неизвестных генов, по международным правилам не требует никакого контроля и изучения.
Не может быть абсолютной безопасности
Ученые напоминают, что безопасность большинства ныне существующих продуктов обосновывается не экспериментально, а по так называемой истории безопасного использования. А сорта, полученные в результате обычной селекции, оценивают всего лишь органолептически (на вкус и аромат), и только иногда проводятся химические анализы.
Эксперты ВОЗ заявляют, что о возможных долговременных эффектах любой пищи известно крайне мало и идентификация таковых очень сложна, поскольку за десятки лет накапливается масса зашумляющих факторов, в результате чего невозможно понять, что от чего произошло.
Сложность оценки риска потребовала нового подхода к оценке безопасности ГМ продуктов, и в 1993 г. Организация экономического сотрудничества и развития (OECD) сформулировала концепцию «эквивалентности по существу» (substantial equivalence). Ее смысл в определении не абсолютной безопасности ГМ продукта (на чем настаивают противники ГМ пищи), а относительной: за исходный уровень безопасности принимается традиционный аналог ГМ продукта. Вначале проводится идентификация различий, на которых затем сосредотачивается оценка безопасности.
Генная инженерия не может быть безопаснее, чем биология вообще, но и непредсказуемые эффекты для нее также не более вероятны. Однако доводы ее противников часто строятся исключительно на предположениях или экспериментальных заключениях, которые при внимательном рассмотрении оказываются ошибочными. Но если о самих результатах оповещают широко, то опровержения (зачастую сделанные самими авторами «сенсаций») в основном остаются незамеченными. Кроме того, доводы против ГМ продуктов в значительной мере состоят из принципиально не проверяемых религиозно-идеологических утверждений («недопустимо вмешательство в божественный замысел») и обычных бытовых страхов перед неизвестным. Велика роль и черного пиара, порожденного конкурентной борьбой агропромышленных корпораций. Но, разумеется, в дискуссиях о безопасности ГМО есть и реальные проблемы.
Самая серьезная проблема – угроза естественному биоразнообразию. Пыльца с ГМ растений может попадать на цветы их диких родственников, пуская тем самым чужой ген в свободное плавание. Если этот ген обеспечивает своим обладателям какое-нибудь жизненное преимущество, то он распространится, полностью вытеснив дикую форму. Аналогичным образом могут появиться и так называемые суперсорняки, устойчивые к гербицидам.
Эксперты напоминают, что даже если какой-либо вид начнет усиленно размножаться, то ничего катастрофического не произойдет. Последует рост численности животных, питающихся этим растением, а также микроорганизмов и насекомых, паразитирующих на нем, что уравновесит экологический баланс. Так что в естественных условиях без поддержки человека доминирование одного вида невозможно.
Производители ГМ культур принимают и упреждающие меры. В частности, еще в 1998 г. компания Monsanto – лидер трансгенных технологий в растениеводстве – разработала сорт ГМ пшеницы, который помимо устойчивости к вредителям обладал также специальным геном-терминатором: содержащие его зерна ничем не отличались от обычных, но при высевании не прорастали. Бесплодными были и гибриды этого сорта с традиционными пшеницами, что исключало бесконтрольное распространение. Но компанию обвинили в попытке «подсадить» фермеров на ежегодные закупки семян, поэтому на следующий год она заявила об отказе от вывода на рынок технологии гена-терминатора.
Все ГМ растения, предназначенные для употребления в пищу, проходят очень жесткую проверку. По этим причинам на третьем десятке лет существования трансгенных растений одобрение на выращивание получило всего около 150 сортов (причем не все из них пищевые), хотя различных полевых испытаний проведено уже несколько десятков тысяч.
Кроме непредсказуемости последствий, отсутствуют научные причины опасаться разрешенных к применению ГМ растений. Но остаются экономические – сокращение спроса на пестициды из-за распространения устойчивых к вредителям ГМ культур, защита своих сельхозпроизводителей от ввоза более дешевой трансгенной продукции, а также политические – желание приобрести популярность на борьбе с чем-либо.
Эффект один – причины разные
Часто ГМ продукты обвиняют в повышенной аллергенности.
Напомним, что аллергия – это сбой в работе иммунной системы, призванной реагировать на чужеродные белки из оболочек болезнетворных бактерий и вирусов, а также некоторые токсины. Обнаружив их, система вырабатывает специальные антитела, которые нейтрализуют «пришельцев», и те выводятся из организма. При сбое иммунная система начинает реагировать не только на болезнетворными организмы, но и на белки, находящиеся в пище или воздухе.
Разумеется, риск аллергии на ГМ продукты есть, но он не выше риска аллергии на новые продукты, которые, в отличие от ГМО, никто не проверяет на аллергенность. С ГМ пищей человек потребляет один-два новых белка, а с новым продуктом – сотни. Широко известен тот факт, что появление киви (искусственно созданного фрукта) в широкой продаже привело к появлению новых аллергиков. Если бы киви тестировали на аллергенность, то, скорее всего, он так бы никогда и не попал в продажу.
Другой пример – белок бразильского ореха, который является сильным аллергеном. Когда создали трансгенную сою с геном этого ореха, она стала вызывать аллергию, правда, только у тех, кто был чувствителен к бразильскому ореху. По сути, это была реакция на не ГМ сою, а на орех. Но генная инженерия позволяет также и бороться с аллергией. С ее помощью можно получить продукт, в котором «выключен» ген соответствующего белка.
Вечная борьба щита и меча
Оппоненты оспаривают эффективность генной инженерии и в борьбе с вредителями. Для начала скажем о том, как у растения появляется оружие для подобной борьбы. Некоторые почвенные бактерии продуцируют белок, токсичный для колорадского жука, но безвреденый для человека. Ген, кодирующий синтез этого белка, был выделен из бактерий и встроен в геном картофеля. В результате, поедая листья трансгенного растения, жуки умирают от яда, содержащегося в них.
Критики утверждают, что жук, оказавшись в неблагоприятных условиях, возможно, начнет вырабатывать устойчивость к новому свойству картофеля. Либо в экологической нише основной вредитель будет заменен на нецелевого. Остановить процесс сопряженной эволюции невозможно, необходимо будет придумывать еще что-то. Идет постоянная «гонка вооружений». Но ведь точно так же происходит адаптация вредителей и к химическим средствам защиты растений.
Еще один пример. В 1999 г. ГМ кукурузу обвинили в сокращении популяции бабочки-монарха, личинки которой питались ее листьями. Эту кукурузу запретили ввозить в Европу и ввели ограничения на ее выращивание в США. Однако в 2001 г. Академия наук США опубликовала результаты двухлетних исследований, свидетельствующих о том, что ГМ кукуруза не опасна для личинок бабочки-монарха. «Гринпис» подал судебный иск, но Верховный суд США постановил, что у полезных насекомых больше шансов выжить на ГМ растениях, нежели когда поля обрабатываются пестицидами.
Широкое применение трансгенных растений может привести к одной реальной опасности. Например, для свекловодов создание ГМ сортов стало просто спасением. Сахарная свекла растет медленно, и за это время на поле одно за другим прорастает несколько поколений сорняков, требующих уничтожения. В ход идут гербициды общего действия, которые можно без вреда для сахарной свеклы применять в течение всего лета. Казалось бы, очень удачное решение проблемы. Известно, что сам гербицид неустойчив и распадается на продукты, которые, как считается, безопасны для человека. Но они накапливаются в подпочвенных водах и концентрируются в источниках питьевой воды. И пока никто не исследовал, как воздействуют на человека эти химикаты в огромных концентрациях.
Развитие будет продолжаться
Осторожные эксперты предлагают ввести мораторий на распространение ГМО до тех пор, пока их безопасность не будет доказана. Но такое доказательство невозможно с точки зрения методологии науки. А 100%-й безопасности не гарантируют никакие продукты питания.
В 1999 г. Британская медицинская ассоциация потребовала введения моратория на коммерческое производство ГМО до выяснения их влияния на здоровье человека. Но через пять лет ее позиция значительно смягчилась: «Ассоциация разделяет мнение Британского королевского научного общества о том, что нет никаких данных о небезопасности генетически модифицированной пищи. Однако мы считаем, что дальнейшие исследования, подтверждающие ее безопасность, должны быть продолжены».
Смеем утверждать, что в результате этих исследований могут обнаружиться только свидетельства конкретной неполезности или опасности конкретных ГМ продуктов. Эти продукты будут запрещаться или для них будут устанавливаться жесткие правила использования (что происходит и сейчас). Достоверно проследить отдаленные последствия потребления ГМ продуктов вряд ли удастся – слишком трудно будет обнаружить причинно-следственные связи.
Исходя из уже существующего мирового опыта работы с ГМО и научно достоверной статистики, можно утверждать, что проблема опасности ГМ продуктов сильно преувеличена. Не качественные. Так что не стоит относиться к ГМО как к чему-то ужасному, но и особо восхищаться ими не следует. Это просто очередной этап развития биотехнологий, да и человечества в целом.
Уже получены первые так называемые цисгенные растения, в которых их собственные гены заменены близкородственными растительными или просто переставлены под другие собственные регуляторные последовательности. А эти процессы сродни случайным мутациям, давно используемым в селекции.
«Нельзя доказать отсутствие чего-либо»
|
Вадим Лебедев, старший научный сотрудник Института биоорганической химии Российской академии наук:
Добросовестные заблуждения или научная неаккуратность? Противники ГМО в своих материалах часто упоминают британского ученого Арпада Пустаи, работавшего с картофелем, устойчивым к насекомым-вредителям, в который был введен ген из подснежника. В 1998 г. он выступил в популярной телевизионной передаче и заявил, что кормил этим картофелем крыс и обнаружил болезненные изменения в их организме, нарушения функции некоторых органов и иммунитета, на основании чего сделал вывод: трансгенная пища опасна для здоровья. |
Энергопищевые цепочки Напомним, что в основе жизни на Земле лежит энергия Солнца. Но непосредственно ею питаться могут только растения, которые после нескольких трансформаций синтезируют углеводы, жиры и собственные аминокислоты, из которых строятся белки растений. Организм животных поглощает сложные вещества из растений или других животных и расщепляет их при помощи пищеварительных ферментов до простых аминокислот, сахаров, из которых строит свои собственные белки. Животный организм (в том числе и человеческий) не может просто взять готовый белок из пищи. Он обязательно расщепляет белки и другие молекулы на «кирпичики», из которых строит свои, новые. |