И.В.ЕРМАКОВА
ЧТО МЫ ЕДИМ?
ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЧЕЛОВЕКА ГМО И СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ
ВВЕДЕНИЕ
Всё началось с простого телефонного звонка. Одна моя знакомая, возглавляющая общественное движение, обратилась ко мне как к биологу с просьбой написать научно-популярную статью о ГМО. В то время я ещё не знала, что такое ГМО, и попросила уточнить, что она имеет в виду. Она путано произнесла: генно-изменённые, или генетически модифицированные, объекты или организмы, которые присутствуют в наших продуктах. Я ответила, что это не моя научная тема и лучше обратиться к другому специалисту. Но моя знакомая сказала, что не знает специалистов в этой области и очень просила помочь им понять, что же такое ГМО. Она оказалась настойчивой, и в конце концов я сдалась, пообещав ей разобраться в ГМО и написать об этом статью.
Для начала я решила изучить научную литературу по этому вопросу. Я думала, что потрачу две недели на просмотр литературы и написание статьи. Если генетически модифицированные организмы есть в наших продуктах, значит, они изучены и проверены, решила я. Поэтому моя задача, как мне показалось, была простой: пройтись по научной литературе и успокоить женщин, подтвердив безопасность искусственно созданных организмов. Но то, с чем я столкнулась, изучая эту тему, повергло меня в шок! По моим представлениям, научных работ должно было быть несколько тысяч по сотне работ на каждую ГМ-культуру. И вдруг этих работ оказалось катастрофически мало — всего несколько. При этом я обнаружила «Мировое заявление учёных» (World Scientists Statement …, 2000 [Полное описание источников см. в конце книги в Библиографическом списке. — Здесь и далее прим. ред.]), а потом и «Открытое письмо ученых правительствам всех стран о введении моратория на распространение ГМО» (Open letter …, 2000). Письмо подписали 828 учёных из 84 стран мира. Сейчас этих подписей более миллиона.
Борцы против ГМО обратились ко всем общественным, политическим и экологическим организациям остановить масштабное распространение плохо изученных генетически модифицированных организмов. Они писали, что ГМО применяются пока только для экспериментов, их нельзя использовать в продуктах питания и вообще в коммерции.
Почему же учёные во всём мире бьют тревогу, считая, что генетически модифицированные организмы, или ГМО, представляют опасность для здоровья и жизни человека, оказывают вредное воздействие не только на человека, но и на окружающую среду, разрушают биосферу планеты? Сможем ли мы разобраться в этой проблеме? Удастся ли нам защитить себя от опасных генетически модифицированных организмов?
ЧТО ТАКОЕ ГМО?
При создании генетически модифицированных организмов (ГМО) с помощью методов генной инженерии выделенный из другого организма ген встраивают в ДНК (наследственный материал) другого организма. Таким образом, производят транспортировку гена (или трансгенизацию) с целью изменения свойств или параметров последних. С помощью новых методов создают растения, устойчивые к химикатам, засухе, заморозкам и др. Сама по себе идея интересная и сулит человечеству много выгод. Но при одном условии: если сами методы внедрения генов будут абсолютно безопасными, а созданные с помощью генной модификации организмы — не причинят вред человеку, живым организмам и окружающей среде. Что же произошло на самом деле?
К ГМО относятся ГМ-бактерии, ГМ-растения и ГМ-животные. В настоящем обзоре внимание будет уделено, в основном, генетически модифицированным растениям, которые широко применяются как продукты питания либо как ГМ-компоненты в продуктах. В качестве примера ГМ-продуктов можно назвать ГМ-картофель, ГМ-кукурузу, ГМ-помидоры и т.д. ГМ-компоненты в виде соевой или кукурузной муки, крахмала и др. могут быть использованы в кондитерских изделиях. В состав колбас или сосисок также могут входить ГМ-соя, ГМ-картофель и другие ГМ-культуры.
Опасность современных ГМ-организмов может быть обусловлена несколькими причинами. В первую очередь, большое значение имеет, какие именно гены встраивают и какие новые свойства благодаря этим генам появятся у растений. При этом в процессе внедрения чужеродные гены (или трансгены) могут как сами изменяться, так и оказывать негативное воздействие на геном организма-хозяина. В результате активности введённых генов могут образовываться неизвестные токсичные белки, вызывающие токсикоз или аллергию у человека и животных. К тому же растения могут аккумулировать гербициды или инсектициды, к которым они устойчивы, и вместе с растением человек или животные будут поглощать ядохимикаты. [Гербициды — хим. вещества, применяемые для избирательного уничтожения нежелательной растительности. Инсектициды — хим. средства борьбы с вредными насекомыми.]
Особое внимание надо обратить на способы внедрения чужих генов. Применяемые технологии ещё очень несовершенны и не гарантируют безопасность растений, созданных с их помощью. Ген каким-то образом должен встроиться в ДНК хозяина? Вот здесь ещё один тревожный звонок. Оказывается, для встраивания гена используют вирусы, плазмиды (кольцевые ДНК) и др., способные проникнуть в клетку организма и затем использовать клеточные ресурсы для создания множества собственных копий или как внедриться в клеточный геном, так и «выпрыгнуть» из него (World Scientists Statement, 2000).
И если от вирусов быстро отказались, то плазмиды (кольцевая ДНК) стали, наоборот, широко использовать. Юрий Чирков в книге «Время химер. Большие генные игры» (2002) написал о том, что придёт время и мир узнает о плазмидах, используемых в биотехнологии. Наверное, это время пришло. В биотехнологии для создания ГМ-растений используют плазмиды определённой бактерии, а именно, опухолеобразующей почвенной бактерии (Agrobacterium tumefaciens). Эта бактерия, в отличие от других бактерий, может встраивать с помощью плазмид свой генетический материал в клетки высших растений, вызывая у них образование растительных наростов — галлов, которые часто встречаются на деревьях. Более подробно о разных способах введения генов и о том, как происходит внедрение чужеродных генов с помощью плазмид, можно найти в разделе «Справка».
КРАТКАЯ ИСТОРИЯ ПОЯВЛЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИ МОДИФИЦИРОВАННЫХ КУЛЬТУР
Первые трансгенные организмы появились ещё в конце 80-х годов. С 1996 г. общая площадь посевных площадей под трансгенными культурами выросла в 70 раз и в 2009 г. составила около 20% от общей площади. Наибольшее количество посевных площадей засеяно в США, Канаде, Бразилии, Аргентине и Китае. При этом увеличение площадей, засеянных генно-модифицированными культурами, часто происходит за счет сокращения посевов традиционных культур. В настоящее время наибольшие площади заняты под трансгенными культурами сои (41,4 млн га, 61%), кукурузы (15,5 млн га, 23%), хлопка (7,2 млн га, 11%) и рапса (3,6 млн га, 5%). Достаточно много и других ГМ-культур. В мире допущено к производству более 140 линий генетически модифицированных растений.
ГМО были разработаны американским химическим концерном Монсанто, к тому же ещё и бывшим военным. Вызывало недоумение, почему химический концерн создаёт биологические организмы? Похоже, что для специалистов этой компании биологический организм был сосудом с химическими веществами. Поэтому безопасность ГМО связывали с биохимической идентичностью искусственно изменённых организмов с их традиционными аналогами. Однако биохимический состав ни в коей мере не может отражать особенности биологического организма и тем более все его отличия от другого организма.
Этот подход к оценке безопасности ГМО хорошо описан в книге В.И. Глазко «Агрохимическая цивилизация и генетически модифицированные организмы» (2005). В этой книге автор описывает концепцию «существенной эквивалентности», рекомендованную как «наиболее практичный подход к оценке безопасности пищевых продуктов, полученных с использованием ГМ-технологий». При этом «существенную эквивалентность» рассматривают как «биохимическую идентичность в пределах природного разнообразия традиционных экземпляров, используемых в коммерческих целях…». Несомненно, существенная эквивалентность ГМ-продукта, основанная на биохимической идентичности, является слишком простой оценкой ГМ-продукта и не гарантирует его безопасности. ДНК (наследственный материал) имеет одинаковый химический состав у разных живых организмов, но при этом все организмы благодаря разной последовательности нуклеотидов в ДНК отличаются друг от друга.