"Бойтесь", дети, ГМО!

Текст: Руслана Радчук, научный сотрудник Института генетики культурных растений (Гатерслебен, Германия)  progenes

Сложно найти человека, который не слышал о генетически модифицированных организмах. Средства массовой информации несколько лет назад оседлали этого конька и напустили такого тумана, напридумывали такое количество страшилок, что специалистам, которые каждый день работают с ГМО, становится не по себе. В основном от того, что обычные люди всё это читают, смотрят и слушают, воспринимают за чистую монету и относятся к ГМО как к авариям на АЭС. И это в лучшем случае. "Летидор" попробует разобраться в наиболее распространенных мифах и заблуждениях.

"Сорта, которые вывели наши предки, эволюционно адаптированы, они прошли многовековой тест на съедобность и безопасность. Зачем тестировать новое на себе? Нас устраивает то, что проверено тысячелетиями"

Те сорта, которые вывели наши предки, имеют мало общего с тем, что сейчас произрастает на полях и с тем, что мы употребляем в пищу. Это подтверждается, во-первых, исследованиями геномов ископаемых сельскохозяйственных культур, во-вторых, тем, что происходит в современных генобанках культурных растений.  В подобных хранилищах растения различных видов и сортов ежегодно высаживаются на поля, тщательно изолируются от возможного переопыления, и уже семена нового урожая отправляются в хранилища. Без пересадки и «освежения» семенного материала, теряется всхожесть, хотя самые первые оригинальные семена, которые поступили в банк, не выбрасываются, а точно так же хранятся уже многие десятки лет.

Кроме хранения, генобанки проводят различные научные исследования по биологическому и генетическому разнообразию. Так вот, обнаружилось, что уже за несколько десятков лет накопилось достаточное количество изменений в геноме растений, которое отразилось и на генетическом профиле. Причин этому много – это и мутационный эффект окружающей среды, и миграция по геному мобильных элементов, и спонтанный мутагенез, и вирусные инфекции. Мы наблюдаем факт, что уже через несколько поколений без нашего дополнительного вмешательства в обычной традиционной кукурузе, пшенице или горохе происходят изменения в геноме, которые отражаются в фенотипе, биохимическом составе, устойчивости к болезням или времени цветения. Только потребитель этого не замечает, поскольку на пищевые качества это не влияет.  

Тех, кого действительно взволновала нестабильность растительного генома, я сейчас успокою. Особенность растений в том, что в отличие от животных они не способны «убежать» от неблагоприятных условий окружающей среды. Именно этим объясняют наличие у растений огромного числа различных обходных биохимических путей, компенсирующих «поломки». Я много работаю с трансгенными растениями, в общем-то моя работа и заключается в том, чтобы какие-то гены «включать» или «выключать» в растениях и смотреть, как это внешне или внутренне проявляется, с целью определить их функцию. Должна сказать, что в подавляющем количестве случаев вообще незаметно никакого эффекта, и только скурпулезный биохимический анализ метаболитов и работы всех известных генов, показывает, что «хитрое» растение включило обходной путь в ответ на поломку. 

Таким образом, пора забыть о том, что предки вывели и протестировали на себе хорошие сорта, а нам не стоит улучшать и экспериментировать. Процесс селекции - непрерывный, он продолжается и мы тестируем на себе его результаты независимо от того, традиционный ли это сорт или ГМО. В этом смысле ГМО даже лучше. Почему? Потому что мы хотя бы знаем, что там поменялось. 

Тут я расскажу еще одну историю из экспериментальной практики. Поступил нам в работу мутант ячменя (не ГМО, «натуральный» мутант) с дефектом развития семени. Десять лет тому назад. За 10 лет тщательно рассмотрели по дням с момента опыления развитие семени под микроскопом. Описали. Изучили у него, какие гены включаются, а какие выключаются в различных тканях семени с того самого первого дня. Изучили вдоль и поперек метаболизм всех возможных биохимических путей. Уже все знаем. Не знаем одного – какой ген мутировал. И не узнаем, потому что с помощью этих подходов найти мутацию невозможно. А раз так, то мы и не узнаем, как выглядит тот мутировавший белок. А может, он аллерген? А может, он токсин? А может, наоборот, суперполезен? Или нейтрален? Мы ничего о нем не знаем, кроме того, что его дефектная работа вызывает серьезные поломки в структуре семени, о которых мы уже знаем почти все. 


"Нельзя быть на 100% уверенным, что генетическая модификация – безопасный метод" 

Нельзя. Впрочем, это касается абсолютно всех существующих в мире научных методов. Не то, чтобы 100%-ной безопасности не существовало или ГМО обязательно опасны. Это встроенная проблема научного поиска: логически невозможно сконструировать такой эксперимент, который бы подтвердил 100% безопасность чего-нибудь. Мы ограничены в знаниях и не можем знать всех факторов, которые следует учитывать. Мы можем только отделить опасность большую от опасности меньшей, исходя из нашего сегодняшнего уровня понимания мира.

Придется научиться жить с этой мыслью. Да, такая негарантированость не добавляет уверенности и оптимизма, но и в ней есть свой позитив. Зная этот непреложный научный факт, мы легко разглядим лукавство тех, кто требует от ученых доказать 100% безопасность ГМО. Да, мы не знаем всего о генах. Возможно, мы вообще никогда не будем знать всего о генах. Но ученые научились работать с геномом, изменять его, получать заданные свойства. Значит, кое-что в геноме ученые смыслят, понимают и работу генов, и риски, связанные с манипулированием ими.

Кстати, знаете, как получали новые сорта до эры генетической модификации? Воздействовали на семена различными мутагенами – формальдегидом, этанолом, гамма-излучением и другими «ужасными» вещами. А затем наблюдали за получившимися случайными мутациями, которые обычно случались пачками, поскольку затрагивался весь геном. 

В период с 1930 по 2004 гг путем радиационного и химического мутагенеза получено 2250 сортов, 70% из которых — продукт прямого мутагенеза и 30% — продукт скрещивания с мутантными растениями. Изо всех мутантных растений около 75% составляют злаки и бобовые, и они не относятся к ГМО. Только в данном случае вопросы безопасности почему-то никого не волнуют. Зато к ГМО, где прицельно изменяется только один заранее известный ген с предсказуемым и управляемым результатом, сразу же возникла масса претензий.


"ГМО будут неконтролируемо размножаться и вытеснят нормальные растения"

Нет, потому что все семена генетически модифицированных растений во втором поколении невсхожи. Достигается это применением целого ряда технологий. Первая из них, цитоплазматическая мужская (пыльцевая) стерильность, известна уже лет 70. Так, в 1970 году 85% культивируемой американцами кукурузы, были гибридами, несущими этот ген. Преимущества этих гибридов в большей урожайности и возможности плотных посевов.

Однако оказалось, что эти гибриды неустойчивы к одному заболеванию, поэтому постепенно уходят с рынка, за исключением некоторых стерильных сортов с особенно высоким содержанием жиров. Особенностями наследования и проявления пыльцевой стерильности у кукурузы и подсолнечника занимаются в Швейцарии, Германии, Болгарии и Франции. Вероятно, эта технология будет взята в будущем на вооружение.

Второй, более сложный подход - перенос гена не в геном растения, а в геном отдельной органеллы – зеленого хлоропласта. Помимо того, что главная роль хлоропласта – фотосинтез, он еще содержит свой собственный геном. В пыльце хлоропластов нет, таким образом, пыльца всегда будет нетрансгенной и опасности переноса встроенных генов в результате переопыления отсутствует. Минус этой технологии в том, что встроенный ген будет работать только в зеленых частях растения. А если требуется его работа в семенах, то это не подходит во многих случаях.

Третий, пока что теоретический подход – изучение молекулярных причин, а также отдельных генов, которые контролируют переопыление: от генов, ответственных за нераскрытие цветка, до генов, ответственных за «распознавание» родственных геномов.  Кроме того, по мере развития науки и технологии открываются новые возможностей, которые позволяют сделать генетически-модифицированные семена в следующем поколении невсхожими.


"Кругом одни ГМО, их уже внедрили тайно"

На самом деле, семена ГМО стоят денег, причем под каждый новый урожай их нужно закупать заново. Скрыть столь массовые закупки (если на полях всех стран мира колосятся одни ГМО) невозможно, что-нибудь где-нибудь обязательно «утечет». К тому же, в мире полно анти-ГМО-активистов, которые периодически уничтожают экспериментальные посевы (в том числе нашу делянку), выкорчевывают деревья и причиняют немалый ущерб исследовательским институтам, фактически вынуждая их бежать за океан. От этих ничего не скроешь.

Ну и к цифрам: по состоянию на 2010 г. на рынок были допущены только 33 вида ГМО: соя (1 вид), кукуруза (9 видов), рапс (4 вида), хлопчатник (12 видов) и еще несколько по мелочи, которые не имеют большого экономического значения. К 2015 году в этот список добавят картофель, свеклу и рис. Во всех случаях генетическая модификация касается только и исключительно технологии культивирования: введены гены устойчивости к насекомым, вирусам и гербицидам. 

Разрешение ГМО к использованию забюрократизировано до полной непроходимости, власти того же Евросоюза настолько боятся не угодить «зеленым» и прочим борцам за химический мутагенез всё на свете, что скорее сами сожгут делянки с ГМО-пшеницей, чем выпустят ее на поля.


"ДНК из генетически измененных растений в цельном виде всасывается в кишечнике и влияет на наш собственный геном, приводя к мутациям и болезням"

Самая ужасная «страшилка» про ГМО, основным «топливом» для которой служит биологическая неграмотность подавляющего большинства населения. В день среднестатистический человек с продуктами съедает 0,1 - 1 г ДНК (независимо от того, ГМО или нет). Содержание ДНК зависит от диеты. Например, растительное масло или рафинированный сахар вообще ее не содержат.  Продукты, состоящие из запасающих органов растений, такие как картофель или пшеница, содержат мало ДНК, а много ее в животных тканях, дрожжевых грибах, бактериях.

Как известно из школьных учебников биологии, в химическом смысле ДНК - это двойная цепь-полимер, где каждое звено цепи - один из 4-х нуклеотидов. Это справедливо для всего живого мира. Между растительными нуклеотидами, бактериальными и животными нет принципиальной разницы.

В процессе пищеварения 95% всей ДНК деградирует до отдельных составляющих еще в желудке под действием пепсина. Оставшиеся 5% в виде цепочек от 100 до 400 нуклеотидов могут дойти до кишечника. И теоретически могут быть «считаны» нашей микрофлорой. Удалось даже посчитать вероятность этого события: в оптимальных лабораторных условиях она меньше, чем 2х10 ^–17, а в естественных условиях ее даже приблизительно оценить невозможно.

Чтобы не вдаваться в биохимические и генетические дебри, просто резюмирую результаты других проведенных экспериментов и многолетних исследований: 

- Учитывая естественное разнообразие последовательностей ДНК, встраивание отдельных генов в геном не изменяет химических характеристик ДНК. 

- Метаболическая судьба ДНК в пищеварительном тракте не зависит от происхождения ДНК.

- В обычно потребляемых количествах ДНК нетоксична.- Нет сведений, что ДНК ГМО отличается по качеству иммунного ответа от других ДНК.

- Наблюдались примеры проникновения непереваренных молекул ДНК, поступивших с пищей, в клетки животных. Однако существуют эффективные механизмы, предотвращающие встраивание этих молекул в геном клеток. Нет ни одного экспериментального примера, подтверждающего какую-либо возможность встраивания чужеродной ДНК, поступившей с пищей.

А как же несчастные хомячки, которых кормили ГМО-шротом и которые от этого перестали давать потомство? А другие аналогичные исследования? Если коротко, то никак - с исследованиями они и рядом не стояли. Но если вдруг кому-то интересны подробности, разбор есть в научной газете «Троицкий вариант».


Вместо резюме

ГМО проходят такое количество проверок и различных тестов на безопасность, которое не проходило ни одно из существующих и гораздо более широко употребляемых в пищу растений. В этом смысле они намного лучше изучены, чем привычные продукты, безопасностью которых, на самом деле, никто никогда не озадачивался.