Рецензии на некоторые публикации по биобезопасности

 Рецензии на публикации:

 

«Беларусь и генетически модифицированные организмы: что нас ждет в ближайшем будущем». Мн.: 2001 г. - 64 с.: ил. ISBN 5-88587-148-5

 

 

 

ТРАНСГЕННЫЕ УЖАСЫ ИЛИ "ЧТО ОНИ НИКОГДА НЕ РАССКАЖУТ О ГЕННОЙ ИНЖЕНЕРИИ"

с рецензируемой книгой «Беларусь и генетически модифицированные организмы: что нас ждет в ближайшем будущем» (pdf-format 307Kb) можно ознакомится тут или на нашем сайте

 

Все чаще на страницах газет и других популярных изданий можно встретить термины: «современная биотехнология» и «генетическая инженерия» (или «генетическая модификация, манипуляция»), «генетически модифицированный (или генетически измененный, или генно-инженерный, или трансгенный) организм», «генетически модифицированные продукты питания» и др. Во всех этих публикациях речь идет по сути об одном – последних достижениях генетики. Причем эти достижения не ограничиваются просто познанием механизмов наследственности, а позволяют активно в них вмешиваться, изменять в желаемом направлении и, в результате, создавать новые сорта растений, обладающие полезными признаками, которые невозможно отобрать с помощью традиционной селекции, получать новые более эффективные лекарственные препараты, способные лечить ранее неизлечимые болезни. Все это стало реальностью благодаря разработке технологий, позволяющих выделять наследственный материал (ДНК), изучать его, создавать его новые комбинации с помощью манипуляций, осуществляемых вне клетки, и переносить эти новые генетические конструкции в живые организмы. Появилась возможность использовать в селекции гены любых, совершенно неродственных видов, например, вводить в сорта растений определенные гены животных, бактерий, вирусов и даже человека. В настоящее время трансгенные сорта сельскохозяйственных культур, устойчивые к гербицидам, вирусам, насекомым-вредителям, с улучшенными качественными характеристиками (улучшенный состав растительного масла) занимают посевные площади, превышающие 50 млн. гектаров (для сравнения: в Беларуси пахотные земли занимают около 6 млн. га). Продукты питания, изготовленные из таких сортов, теперь уже не редкость на прилавках магазинов многих стран мира.

Однако следует признать, что восприятие населением «генетически-модифицированных» продуктов (полученных из генно-инженерных организмов) было, прямо скажем, неоднозначным. Демонстрации, пикеты, шумная пропагандистская кампания в прессе, посадки трансгенных культур, уничтоженные «приверженцами органического земледелия», и даже национальные референдумы о запрете генетической инженерии стали обычным делом во многих странах Европы.

В Австрии было собрано более 2 млн. подписей в пользу решения о запрещении торговли продуктами питания, содержащими генно-инженерные организмы. Правительство Норвегии запретило использование генно-инженерных организмов, содержащих маркерные гены устойчивости к антибиотикам. Ряд европейских стран по требованию общественности отменил ранее выданное разрешение на выращивание трансгенной кукурузы, устойчивой к насекомым-вредителям. Ученые некоторых научных центров Италии в течение двух лет не получают зарплату из-за того, что министр сельского хозяйства своим волевым решением решил «прикрыть» исследования в области генетической инженерии. На заседании Палаты лордов Британского Парламента прошли специальные слушания, посвященные генно-инженерной деятельности.

Особый международный резонанс имел национальный референдум о современной биотехнологии в Швейцарии, прошедший в 1998 г. Вопрос стоял не только о полном запрете использования, но и создания генно-инженерных организмов. В течение полугода на страницах газет и журналов, на телевидении, многочисленных собраниях и конференциях шли бурные дискуссии. Нобелевские лауреаты на глазах всей страны поедали ланчи, приготовленные из «генетически модифицированных» продуктов, чтобы убедить население в их безопасности. А что было делать? Ведь последствия запрета генно-инженерной деятельности были бы аналогичны тем, что получил в свое время Советский Союз благодаря «закрытию» генетики и кибернетики: разрушение научных школ, две с половиной тысячи безработных генетиков, технологическая отсталость страны. К счастью для Швейцарии восторжествовал здравый смысл: более 2/3 населения проголосовали против запрета генно-инженерной деятельности.

Совсем другая картина наблюдается по другую сторону океана. В США, Канаде, Аргентине трансгенные культуры занимают миллионы гектаров, и площади под этими культурами неуклонно растут (в 1999 году 99.5% посевных площадей, занятых генно-инженерными сортами в мире, приходилось на эти три страны). Растет урожайность и потребительские качества сельхозпродукции. Практичные американцы спокойно потребляют «пищу Франкенштейна» (так назвали «генетически-модифицированные» продукты острые на слово журналисты), поскольку ее безопасность гарантирована государством. Они никак не могут понять столь бурное неприятие генетической инженерии в Европе: «Что же такое знают европейцы, чего не знаем мы? – спрашивают они.

Так что же такое особенное знают о генетической инженерии европейцы? Попытаемся разобраться. Представляется, что это будет интересно и для жителей Беларуси, поскольку о ней они не знают практически ничего: соответствующая информация лишь изредка появляется в прессе в виде невнятных и субъективных отголосков материалов, иногда публикуемых в российской печати.

Одним из важных источников информации о генетической инженерии для жителей Европы является литература, заметки в газетах, выступления по радио и на телевидении представителей всевозможных экологических организаций, которые особенно активны на нашем континенте, и которые почему-то сильно не любят транснациональные компании-производители трансгенных продуктов, а с ними и генетическую инженерию. У жителей Беларуси недавно появилась, наконец, редкая возможность познакомиться с некоторыми выдающимися произведениями этого жанра. В частности, можно назвать такие книги, как «Короли и капуста. Что они никогда не расскажут о генной инженерии». Издательство Международного Социально-экологического союза. М.: 2000.; «Драма на кухонном столе, или популярно о генной инженерии». «Зеленое досье». Киев.: 2000; а также «Беларусь и генетически модифицированные организмы: что нас ждет в ближайшем будущем» Международная Академия Экологии. Мн.: 2001, в которой цитируются наиболее интересные положения двух предыдущих книг.

Хотелось бы сразу предупредить слабонервных читателей, это – литература не для них. Гнетущая картина грядущего апокалипсиса, массовые отравления ни в чем не повинных обывателей и «братьев наших меньших», жуткие сцены страшных мучений от болезней могут вызвать резко негативные реакции. Однако возникают вопросы: а насколько все это соответствует действительности, и неужели американцы не владеют этой информацией? Попытаемся разобраться.

 

ОНИ ХОТЯТ НАС ОТРАВИТЬ

«ГМ-продукты явно могут быть токсичными и опасными для здоровья людей. В 1989 г. генно-инженерная модификация L-триптофана, обычного компонента рациона, вызвала смерть 37 американцев и сделала инвалидами еще 5000 человек из-за приносящей большие страдания и потенциально смертельной болезни крови – синдрома эозинофильной миалгии (EMS). Лишь после этого продукт был отозван Управлением питания и лекарственных препаратов США (FDA). Производитель – Showa Denko, третья по величине японская компания, специализирующаяся на химических технологиях, впервые использовала ГМ-бактерии для производства гена. Полагают, что бактерии каким-то образом становятся заразными в процессе трансформации при рекомбинации ДНК. Согласно проведенным исследованиям, ГМ-L-триптофан был столь же чистым и равнозначным предыдущим препаратам, которые производились с помощью бактерий природного типа. Однако же он совершенно не соответствовал этим препаратам по показателям безопасности. Если бы проводились другие тесты, которые могут широко охватить возможные негативные эффекты, например, тест на усваивание животными и людьми, факт, что этот продукт не является безопасным, сразу стал бы очевиден. Но таких тестов не было. Showa Denko уже выплатила компенсации жертвам на сумму, превышающую два миллиарда».

Интересно, а как все было на самом деле, в частности, как дана эта же информация в заслуживающих доверие научных публикациях. Действительно, в начале восьмидесятых L-триптофан был очень популярным у американцев препаратом. Его принимали по 1-3 г в день при бессоннице, пременструальном синдроме и депрессии. Продавали L-триптофан в виде пилюль и капсул с дозировкой 100 мг в магазинах здорового питания без рецепта как «натуральный» индуктор серотонина, то есть не как лекарство, а как пищевую добавку. Осенью 1989 г. произошло событие, описанное в выше приведенной цитате (по официальным данным погибло 38 человек и около 1000 имело проблемы со здоровьем, большинство из которых после прекращения приема препарата поправилось, хотя, тем не менее, смертность в этой группе населения в последующие годы была немного выше, чем в контрольных группах, не принимающих его). Расследование причин инцидента показало следующее. L-триптофан - это биотехнологический продукт, т.е. произведенный в специальных ферментерах при культивировании микроорганизма Bacillus amiloliquefaciens. При производстве препарата, применение которого имело такие трагические последствия, был использован штамм V, при разработке которого действительно применяли методы генетической инженерии, имеющие целью повышение «урожайности» бактерий. Однако полученный штамм вырабатывал именно L-триптофан, а не что-либо другое: ни один атом в молекуле этой аминокислоты не изменил свое положение! (иначе это было бы уже другое вещество). Предыдущие, III и IV, штаммы также были генно-инженерными, однако токсичности препарата, произведенного с их помощью, отмечено не было. Но было установлено, что в случае со штаммом V была несколько упрощена процедура очистки препарата: количество активированного угля в фильтрах уменьшили вдвое, а при производстве некоторых партий продукта при очистке была исключена процедура фильтрации с использованием мембран обратного осмоса. Хотя новый L-триптофан имел степень очистки более 99%, он был менее чистым, чем предыдущие. Стало очевидным, что злополучный препарат содержал какие-то токсичные посторонние примеси (контаминанты), которые, собственно и явились причиной трагедии. Некоторые из них, например, 1,1’-этилиденебис (триптофан) (cокращенно EBT), были выделены и изучены. Присутствие ЕВТ было зафиксировано в L-триптофане в течение нескольких лет, предшествующих инциденту, однако именно в начале 1989 г. отмечено резкое увеличение его концентрации в препарате.

Таким образом, результаты расследования триптофанового инцидента 1989 г. определенно показывают, что его причины связаны с технологией производства препарата, но никак не с использованием генно-инженерных организмов. Аналогичная история могла произойти и с промышленными микроорганизмами, созданными с помощью традиционных методов селекции. Обвинять же в случившемся генетическую инженерию – все равно, что считать соучастниками терактов 11 сентября 2001 г. в США пассажиров захваченных террористами авиалайнеров.

По логике авторов, следует, например, заклеймить и запретить производство касторового масла на основании того, что семена клещевины, из которых его получают, одновременно содержат и один из сильнейших ядов – рицин (который, кстати, тоже используется для терактов). Нарушение технологии производства касторового масла, сопряженное с попаданием в него рицина, тоже может привести к трагическим последствиям.

Я не случайно так подробно остановился на рассмотрении этого примера. Здесь наглядно просматривается один из вариантов аргументации оппонентов генетической инженерии. Вроде дается объективная информация о каком-либо инциденте. Однако при этом умышленно опускаются некоторые важные моменты, что позволяет сделать вывод о причинах инцидента, нужный автору, а не тот, что был действительно сделан при проведении официального расследования. В этом примере, надо признать, хоть косвенно фигурируют генно-инженерные организмы. Но для того, чтобы бросить тень на генетическую инженерию, ее оппонентам иногда этого и не требуется.

 

ЗАГНЕМСЯ ОТ АЛЛЕРГИИ

Рассмотрим следующую цитату из той же книжки: «ГМ-соя: новый виновник аллергии. Новые опасения по поводу безопасности ГМ-продуктов появились в марте 1999 года после исследований Йоркской лаборатории питания (Великобритания), когда выяснилось, что число случаев пищевой аллергии, связанных с соей, увеличилось в 1998 году на 50 %.

Открытие, сделанное в Йорке, дает реальные сведения о том, что ГМ-продукты могут иметь явное негативное влияние на человека. Это первый случай за 17 лет, когда соя оказалась в первой десятке продуктов, способных вызывать аллергию. Среди хронических болезней, которые может вызывать соя, присутствуют синдром раздражения кишечника, болезни кожи, включая угревую сыпь и экзему, а также проблемы пищеварения. Люди могут страдать от хронической усталости, неврологических проблем, головных болей».

Безусловно, описание симптомов недомоганий, вызванных «пищей Франкенштейна», должно впечатлить обывателей. Ссылка на результаты исследований солидного научного заведения должна придать вес, достоверность высказанному положению (ГМ-соя: новый виновник аллергии). А как на самом деле?

У меня, как научного сотрудника, эта информация сразу вызвала массу вопросов: как был организован эксперимент: сколько в него было включено людей, каких возврастных групп, каким образом формировали опытную (людей, потребляющих продукты генно-инженерной сои) и контрольную группы (потребляющих продукты из обычных сортов сои), какие это были продукты, какова была продолжительность эксперимента, какова была степень переработки этих продуктов и др. И тут мне стало совершенно очевидно, что никакого такого эксперимента не было и в помине, поскольку организовать его практически невозможно. Речь в «открытии, сделанном в Йорке» могла идти только о результатах клинических наблюдений за пищевыми аллергиями в этом графстве в течение определенного периода (по-видимому, последних 17 лет). Но причем здесь генно-инженерная соя?

Трансгенную сою начали выращивать в промышленных масштабах в США с 1996 года. Но в 1996 году ее посевы составляли всего 2% площадей, занятых этой культурой в США, а в 1997 году (именно урожай этих двух лет мог в принципе попасть в пищу несчастных йоркширцев) – 13%. В 1998 г. доля трансгенной сои составила уже 37%, а в 2001 году –68%. Очевидно, чтобы такими быстрыми темпами расширять посевной клин под трансгенной соей, необходимо было значительную часть урожая (если не весь урожай) пускать на семена. Если принять во внимание, что 97% урожая сои используется для производства кормов и технической переработки, то представляется крайне мало вероятными, чтобы американцы именно трансгенную сою попытались всучить англичанам для продовольственных целей. Надо также иметь в виду, что в Англии выращивается достаточно много своей сои. В связи с чем несложно сделать вывод, что в результатах исследований британских диетологов речь могла идти только о пищевых аллергиях, одной из причин которых является потребление соепродуктов, полученных из сои обычных (нетрансгенных) сортов. Объяснить же наблюдаемый рост аллергий также не составляет труда: с одной стороны, в последнее время значительно увеличилось потребление сои (соя заслуженно считается одним из наиболее ценных источников полезных и питательных продуктов), с другой стороны, общеизвестна тенденция снижения иммунитета (аллергия – иммунная реакция) населения развитых стран.

Ну а тот факт, что продукты из сои могут вызывать аллергию, является открытием только для авторов представленной информации. По данным Всемирной организации здравоохранения соя по своему аллергенному потенциалу занимает второе место после арахиса в списке наиболее аллергенных продуктов питания (далее следуют молоко, яйца, рыба, ракообразные, пшеница и древесные орехи).

 

В ОГОРОДЕ БУЗИНА, А В КИЕВЕ ДЯДЬКА

В своих обличительных устремлениях оппоненты генетической инженерии идут еще дальше. Оказывается проще всего навесить на нее ярлык происков дьявола, поставив в один ряд с другими известными всем напастями. Для этого даже не требуется никаких логичных объяснений: «Проблемы здоровья и безопасности пищи связаны с индустриальным ведением сельского хозяйства (объединение мелких ферм в крупные хозяйства, усиление использования антибиотиков в кормах, механизация). Они стали проявляться, начиная с 1960-х годов, когда сельское хозяйство и производство пищевых продуктов стало все более связано с пестицидами, гербицидами, инсектицидами и химическими удобрениями. Были установлены явные связи между некоторыми болезнями и индустриальным животноводством – кризис BSE (болезнь бешенства коров) в конце 1980-х и 1990-х годов стал наиболее явным примером из серии скандалов, связанных с безопасностью пищи.

Сальмонелез был практически неизвестен в 1940-х годах, однако теперь это повсеместная проблема, состоящая в острой инфекции животных и человека, вызываемой кишечными бактериями. Пищевые отравления увеличились на 400% за последние 10 лет. Всем памятен скандал в связи с диоксинами, обнаруженными в мясе и яйцах бельгийских кур. Использование пестицидов и гербицидов, а также ГМ-культуры – последние проявления ндустриализации сельского хозяйства».

Сюда же можно вставить и письмо фермера-пчеловода из провинции Онтарио (Канада), нашего бывшего соотечественника, который сетует, что не любят в Канаде гречиху, не выращивают ее там. А та, что выращивают, не выделяет нектар. «Так почему гречиха не дает нектар? – воспрашает фермер и отвечает: В этом повинны инженеры-генетики. Они вывели такой сорт, который дает зерно, но не дает нектара». Информация к сведению: гречиха не относится к тем культурам, на которых хотя бы проводились генно-инженерные исследования, не говоря уже о создании трансгенных сортов: ну не популярная на Западе эта культура.

 

ЗА КОГО НАС ПРИНИМАЮТ?

А можно в принципе придумать какую-нибудь страшилку пострашнее, не заботясь о научной достоверности вообще: «Еще одна проблема заключается в токсинах замедленного действия. Известно, что время проявления токсичного действия белка может занимать более 30 лет. ГМ-соя отличается от обычной по белкам на 74%. Поскольку эти белки – гибриды бактериальных и растительных организмов, они действительно принципиально новые, поэтому не могут приравниваться к растительным или бактериальным. Превращение белка из полезного в болезнетворный может зависеть от малейшего изменения аминокислотного состава».

Этот абзац заслуживает того, чтобы его напечатать крупными буквами, поместить в рамку под стеклом и повесить в музее как образец беспредельности человеческого невежества. Создается впечатление, что познания автора в области биологии ограничились лишь «знаниями», почерпнутыми из голливудских ужастиков о генно-инженерных монстрах. Более того, ученик значительно превзошел своих учителей: такой полет фантазии для тех может быть лишь недостижимой мечтой. Здесь что ни мысль, то «научная сенсация». А может, авторы решили действовать в лучших традициях «черного пиара»: чем чудовищнее ложь, тем с большей охотой ей верят массы. Тем более, что многие жители нашей страны учились в школе, когда генетика была «лженаукой и продажной девкой империализма».

И невдомек авторам, что белки (а продуктами трансгенов являются исключительно протеины) – это не ДДТ (пресловутый дуст), а довольно нестойкие соединения, которые легко разрушаются под действием даже относительно невысоких температур (при приготовлении пищи, переработке), кислой среды и пищеварительных ферментов (в желудочно-кишечном тракте). Науке неизвестно случаев хронической токсичности протеинов, в частности, способности вызывать мутагенные или канцерогенные эффекты. Протеины не обладают способностью к биоаккумуляции (накоплению в тканях организма), как некоторые химические вещества. Эти положения хорошо известны биологам.

В промышленном производстве в настоящее время наибольшие площади заняты под соей, устойчивой, к гербициду глифосату (фирменное название Roundup Ready, сокращенно – RR-соя). Гербицидоустойчивость достигается благодаря вставке гена почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens, кодирующего один из ключевых ферментов метаболизма ароматических аминокислот - EPSPS. Фермент EPSPS есть у всех растений, бактерий и грибов. У животных и человека его нет, поэтому глифосат для них нетоксичен. Механизм действия гербицида основан на дезактивации этого фермента у неустойчивых к нему растений, что сопровождается их гибелью после обработки гербицидом. Штамм агробактерии, чей ген был использован для вставки в сою, обладает естественной устойчивостью к глифосату. Установлено, что соответствующий ген этой бактерии имеет, по сравнению с неустойчивыми растениями и бактериями, небольшие отличия в области, кодирующей ту часть молекулы фермента, с которой связывается гербицид. Из-за этих различий гербицид «не узнает свою мишень», и организм с таким EPSPS становится в результате устойчивым к его действию.

Ген EPSPS агробактерии был выделен и перенесен вместе с необходимыми для его нормальной работы регуляторными элементами в генетический материал сои. В результате был получен сорт сои, устойчивый к гербициду благодаря тому, что у него помимо своего собственного, восприимчивого к гербициду фермента EPSPS, вырабатывается устойчивый к гербициду бактериальный EPSPS, который, собственно, и спасает от гибели растения после обработки их глифосатом.

Трансгенное растение отличается от исходного только тем, что у него вырабатывается небольшое количество фермента, близкого по строению аналогичному ферменту самого растения, более того, способного успешно выполнять функции этого фермента в условиях, когда растительный фермент работать не может (после обработки гербицидом). Структура и функциональная активность всех остальных генов трансгенного растения абсолютно не отличается от таковых исходного сорта. С помощью точнейших молекулярно-генетических методов было показано, что в генетическом материале трансгенной сои имеется только одна вставка бактериального EPSPS-гена с необходимыми для его функционирования регуляторными последовательностями (промотором, терминальными последовательностями, а также последовательностью из петунии, кодирующей транзитный пептид, необходимый для доставки продукта трансгена в хлоропласты – место синтеза ароматических аминокислот). Таким образом, вся новизна трансгенной сои по сранению с исходным сортом, заключается в добавке только одного гена, который кодирует фермент, близкий по структуре и способный выполнять функции имеющегося у исходного сорта фермента. Если принять во внимание, что у растений имеется 25000-35000 генов, то процент «новизны» трансгенной сои по сравнению с исходным сортом составит (1:35000)´100=0,0029% (приходится объяснять этим людям азы арифметики), а не 74 %, как в выше названной цитате.

Чтобы получилась трансгенная соя, содержащая 74 % измененных, а именно, гибридных растительно-микробных белков, должно было бы произойти следующее. В 25900 (74% от 35000) генов одной клетки должно одновременно встроиться соответствующее количество копий трансгенов, и все полученные «гибридные гены» должны при этом нормально работать и давать начало соответствующим гибридным белкам. Мало того, эта клетка должна начать делиться, чтобы из полученного каллюса можно было регенерировать такого трансгенного монстра.

На самом деле, ни о каких гибридных растительно-микробных белках речь не идет вообще. При трансгенозе у растений в случае, когда трансген встраивается в область, кодирующую какой-либо ген (такая вероятность есть, но не слишком большая: в генетическом материале растений собственно генами занято менее 10% всей длины молекулы ДНК), происходит «выключение» этого гена. Вместо него работают, дают начало синтезу определенных белков, которых они кодируют, только гены, входящие во встроенную генетическую конструкцию. У них, в отличие от поврежденного гена, имеются все необходимые для их функционирования регуляторные элементы. Это явление (встройки трансгенов в области ДНК, кодирующие какие-либо гены) получило название инсерционного мутагенеза. Оно широко используется в генетических исследованиях для картирования генов - определения места гена на хромосоме относительно других известных генов.

В случае, если инсерционная мутация затронет какой-либо особо важный ген, то это может привести к снижению жизнеспособности полученного мутанта или сопровождаться изменением его потребительских качеств. Если встраивание трансгена затрагивает регуляторные элементы генов (энхансеры, сайлэнсеры и т.п.), то это может отразиться на степени активности соответствующих генов растения, что может выражаться в повышении или снижении концентрации в тканях растений некоторых веществ, в том числе небезопасных для здоровья человека, образование которых зависит от активности затронутых генов. Например, у трансгенного картофеля может оказаться уровень алкалоида соланина выше допустимого, хотя у исходного сорта он был в пределах нормы.

 

ИНФОРМАЦИЯ К СВЕДЕНИЮ (КАК НА САМОМ ДЕЛЕ ОЦЕНИВАЮТ БЕЗОПАСНОСТЬ ТРАНСГЕННЫХ ПРОДУКТОВ)

На практике обычно получают большое количество трансгенных форм, из которых в ходе последующей традиционной селекции прежде всего отбирают образцы без видимых мутаций. Затем тщательнейшим образом изучают безопасность отобранных форм для здоровья человека и окружающей среды. В частности, анализируют содержание в растительном сырье как питательных (белки, жиры, углеводы, минеральные элементы, витамины и т.п.), так и потенциально опасных для здоровья веществ. Трансгенный сорт, чтобы быть допущенным к хозяйственному использованию, не должен существенно отличаться от исходного сорта, кроме как по привнесенному в результате трансгеноза признаку, или по признакам, которые были целью генетической модификации (концепция существенной эквивалентности). Так, результаты 1400 аналитических экспериментов, проведенных при изучении вышеупомянутой RR-сои подтвердили полную идентичность трансгенного и исходного сортов сои как по питательным, так и антипитательным свойствам (содержанию ингибитора трипсина, лектинов, фитоэстрагенов, стахиозы, фитата и т.п.).

Кроме того, тщательной оценке подвергается безопасность белка-продукта трансгена, что делается как до начала экспериментов по созданию трансгенных сортов, так и после их получения. В частности, оценку потенциальной токсичности белка начинают со сравнения последовательности аминокислот в его молекуле и в молекулах известных белковых токсинов (для этого имеются соответствующие базы данных). Это глубокое заблуждение, что «превращение белка из полезного в болезнетворный может зависеть от малейшего изменения аминокислотного состава». (Это положение невольно вызывает у меня ассоциации со средневековьем, когда алхимики верили, что можно получить золото чуть ли не из ослиной мочи: цвет-то один и тот же). Для того, чтобы белок был токсином, он должен иметь совершенно определенное строение молекулы, содержание и последовательность аминокислот в ней. Некоторые изменения в строении молекул токсинов могут привести лишь к утрате токсичности (получается анатоксин), но не наоборот. Именно такие обезвреженные токсины используют для производства вакцин к различным ядам, например, к змеиному.

В ходе дальнейшей оценки потенциальной токсичности трансгенного белка проводят так называемые острые оральные эксперименты (когда протеины токсичны, они действуют на организм при очень низких дозах), в которых лабораторным и/или сельскохозяйственным животным в течение определенного срока (обычно 2 недели) скармливают анализируемый протеин в дозах, значительно превышающих его содержание в растительных тканях (до 5 г на кг живого веса животного), а затем выявляют у них мельчайшие отклонения в здоровье по сравнению с контрольной группой животных, не принимавших этот белок. Вообще, при оценке токсичности веществ (не только белков) также принимают во внимание данные о накоплении их остатков, кумулятивные эффекты, общую экспозицию (продолжительность и способ действия: через кожу, при вдыхании, при поедании), пороговые и эндокринные эффекты, чувствительность к ним представителей разных возрастных групп населения (младенцы, дети, взрослые), эффекты экспозиции in utero (внутри матки).

Для оценки потенциальной аллергенности трансгенных продуктов питания Всемирной организацией здравоохранения (WHO) совместно c Организацией ООН по продовольствию и сельскому хозяйству (FAO) разработана специальная процедура (Decision Tree – «дерево» принятия решения), в которой объединены и стандартизированы (описаны последовательность и содержание) подходы, применяемые для этих целей в разных странах. Она, в частности, включает анализ информации и проведение следующих экспериментов: источник происхождения трансгенного продукта; оценка гомологии (сходства) последовательности аминокислот в молекуле изучаемого протеина и в молекулах известных аллергенов (по базам данных); иммунологические реакции с использованием сыворотки крови пациентов с сильной аллергической реакцией на вещества из источников, родственных организму-источнику трансгена; устойчивость протеина к действию желудочного сока; иммуногенные тесты на животных моделях.

К слову, трансгенный фермент EPSPS RR-сои, как и все прочие ферменты этого класса микроорганизмов, грибов, растений не имел никакой гомологии с известными токсинами и аллергенами. Мы, можно сказать, имеем уже очень длительную историю безопасного потребления этого белка, в том числе не только растительного: например, много его в пекарских дрожжах. Время переваривания EPSPS в желудочном соке: (половина жизни) – менее 10 сек, в пищеварительном соке двенадцатиперстной кишки: (половина жизни) – менее 10 мин. Он разрушается при кислотности среды (pH) равной 5 (рН желудочного сока около 1) и при нагревании всего лишь до 65оС - в течение 15 мин. Для сравнения: после поедания твердой пищи в течение 2 час только ее половина переходит из желудка в двенадцатиперстную кишку, жидкая пища остается в желудке не менее 25 минут, общая продолжительность процесса пищеварения – не менее 4-10 часов, а полное завершение переваривания пищи происходит через 68-165 часов. Ну никак EPSPS не тянет на кандидата в потенциальные токсины (не кажется ли вам странной сама идея встраивания в ГИО генов, кодирующих известные токсины?), или аллергены. Для последних характерны такие признаки, как: содержание в пище в концентрациях более 1%, крупные молекулы (10-70 кдальтон), стойкие к воздействию высоких температур (в процессе приготовления пищи или при переработке), кислой среды, к перевариванию в желудочном и кишечном соке, наличие гомологии в последовательности аминокислот с известными аллергенами.

Явно лукавят оппоненты генетической инженерии, продолжая стращать обывателя якобы повышенной аллергенностью трансгенов: «Одна из катастроф, связанных с ГМ-пищей, уже предотвращена. Ведущий генный инженер-исследователь для повышения количества белка ввел в сою ген бразильского ореха. При тестировании на животных не было замечено никаких признаков аллергенности. По счастью, у ученых под рукой оказалась сыворотка крови людей-аллергиков на бразильский орех». Как видно из описания приведенной выше обязательной процедуры оценки потенциальной аллергенности белков-продуктов любых трансгенов, совсем неслучайно «у ученых под рукой оказалась» эта сыворотка. И хотя полученный трансгенный сорт предназначался исключительно для производства кормов (серосодержащий белок бразильского ореха существенно повышал качество приготовленных из него кормов), компанией-разработчиком (Pioneer Hi-bred Int.) было принято решение остановить испытания. Случись подобная история с сортом, полученным с помощью традиционной селекции, этого бы явно не произошло. Просто при маркировке такого сорта в соответствии с существующим законодательством было бы указано, что он содержит компоненты бразильского ореха, вызывающие аллергию у некоторых людей и что он предназначен только для кормовых целей. Ведь никому не придет в голову запретить, например, потребление любимого лакомства американцев и европейцев – жареного арахиса - на том основании, что арахис по своему аллергенному потенциалу продукт номер один в мире.

Не устраивает оппонентов генетической инженерии и концепция существенной эквивалентности: «учитывая, что генная инженерия может привнести в продукты ранее неизвестные опасные свойства, каждый ГМ-продукт должен быть подвергнут обследованию, способному выявлять самый широкий спектр возможных опасностей. Но в настоящее время использование концепции эквивалентности позволяет обойти необходимость такого тестирования». Спорное заключение. Видно, что тот, кто его сделал, в глаза не видел объемных досье с результатами оценки безопасности трансгенных организмов. Например, фирма Calgene представила в 1990 г в FDA для получения разрешения на использование в генетической инженерии растений маркерного гена устойчивости к антибиотику канамицину от кишечной палочки E.coli 600-страничный документ (две докторские диссертации), посвященный изучению безопасности этого гена. Что же предлагается взамен? «Только клинические испытания способны выявить все возможные опасности и непредвиденные побочные эффекты, которые могут таиться в продуктах генноинженерного процесса». А может все-таки не доводить дело до клиники, господа?

 

ВОСПИТЫВАЕМ В СЕБЕ УСТОЙЧИВОСТЬ К АНТИБИОТИКАМ?

Кстати, возникновение устойчивости к антибиотикам у болезнетворных микроорганизмов в результате потребления трансгенных продуктов является еще одним важным козырем в обойме страшилок оппонентов генетической инженерии. Дело в том, что в генетической инженерии растений для отбора клеток, в хромосомы которых произошло встраивание трансгенов, действительно удобно использовать маркерные гены устойчивости к антибиотикам. Для этих целей используют гены устойчивости к антибиотикам, которые давно утратили свои лечебные свойства из-за того, что большинство микрорганизмов уже имеют такие гены. Одним из них является антибиотик канамицин, выделенный в Японии еще в 1957 году. Для лечения людей его не используют уже лет тридцать, так как среди бактерий выделено 18 различных генов, кодирующих ферменты, дезактивирующие этот антибиотик. Для генетической инженерии растений используют один из таких генов NPT II, выделенный из кишечной палочки E.coli.

При переваривании ГМ-пищи в желудочно-кишечном тракте человека или животных существует скорее теоретическая, чем реальная, возможность встраивания в генетический материал микроорганизмов фрагмента ДНК, кодирующего этот ген. В результате микроб станет устойчивым к антибиотику канамицину и, в принципе, может передавать ген устойчивости своему потомству. Вероятность этого события крайне низкая (для этого необходимо сочетание многих крайне маловероятных событий), она оценивается приблизительно как 10-17. Последствия, в случае, если это все-таки произойдет, также совершенно незначительные: к тысячам бактерий пищеварительного тракта, которые уже имеют ген NPT II или 17 аналогичных ему, добавится еще одна. Напомним, откуда взят этот ген: от кишечной палочки E.coli, обычного организма пищеварительного тракта людей. Намного проще микроорганизмы могут «взять» ген устойчивости к антибиотикам у устойчивых микроорганизмов пищеварительного тракта, чем из полуразрушенной ДНК ГМ-пищи. Заметим, что при исследовании свойств продукта гена NPT II – фермента неомицинфосфотрансферазы, был проведен полный комплекс исследований, касающихся его потенциальной токсичности и аллергенности (как это описано выше), которые показали его полную безопасность.

Для раздувания псевдоопасности возникновения устойчивости к антибиотикам до вселенских масштабов все методы хороши. О достоверности приводимых фактов можно не беспокоиться вообще: «Маркерные гены устойчивости к антибиотикам используются при выращивании всех коммерческих ГМ-культур»; «Возможность возрастания устойчивости к антибиотикам вынудила некоторые страны ЕС ввести запрет на импорт нескольких ГМ продуктов, как например, Bt-кукурузы фирмы Novartis»; «…съедая Roundup Ready-сою, вы с каждой клеткой этого растения получаете ген устойчивости к ампицилину». На самом деле, из около70 трансгенных сортов 15 видов растений, имеющих официальное разрешение на использование в хозяйственной деятельности (по состоянию на конец 2001 г.) только единицы (в основном из числа первых трансгенных сортов) имеют маркерные гены устойчивости к антибиотикам. Нет этих генов и у RR-сои (см. выше), а Bt-кукурузы фирмы Novartis в этом списке нет вообще (там имеется только один сорт фирмы Novartis seeds совместно с фирмой Monsanto – сахарная свекла, устойчивая к гербициду глифосату). После шума поднятого по поводу антибиотикоустойчивости в качестве маркерных генов стали использовать гены устойчивости к гербицидам, придраться к которым в контексте опасности для здоровья человека более сложно. Ученые прилагают усилия по разработке альтернативных селективных систем. Так, в качестве селективных генов предлагают использовать гены устойчивости к нетоксичным сахарам (типа ксилозы, маннозы, 2-деоксиглюкозы), гены индуцированной экспрессии фитогормонов и др. Разработаны методы удаления маркерных генов у трансформантов после проведения селективной процедуры, методы получения безмаркерных трансгенных линий.

Можно вообще написать полную галиматью: «…нидерландские исследователи в 1999 году обнаружили, что «живые» и целые гены устойчивости могут «перепрыгивать» из ГМ-продукта в кишечник человека и выживать там до нескольких минут. Получается, что потребители ГМ-продуктов «воспитывают» в себе устойчивость к антибиотикам». Без комментариев… Воистину такое «они (очевидно, имеются в виду генные инженеры) никогда не расскажут о генной инженерии», потому что для них компетентность, научная этика не пустые слова.

 

КТО И ЗАЧЕМ СТРЯПАЕТ ТАКУЮ ЛИТЕРАТУРУ

Причины возникновения кризиса недоверия к генетической инженерии в Европе стали предметом изучения многих исследователей. Среди основных причин называют, например, то, что в момент появления трансгенных сортов сельскохозяйственных растений в Европе (около 1996 года), а это были сорта сои американской фирмы Monsanto, на континенте в полном разгаре был скандал, связанный с болезнью бешенства коров в Великобритании, затем последовал скандал с диоксинами в мясе кур в Бельгии. В результате этих скандалов доверие к службам, обеспечивающим безопасность продуктов питания, была сильно подорвана. И появление нового типа пищи, естественно, вызвало недоверие масс: а гарантирована ли безопасность в этом случае, если санитарные службы могут допускать такие ошибки. Немаловажную роль сыграло и то, что генно-инженерные продукты были именно американскими: у многих европейцев специфическое отношение ко всему, что связано с американским образом жизни. Сыграли свою роль (и продолжают играть в настоящее время) и вопросы конкурентных торговых взаимоотношений между Европой и Америкой. Будучи членами ВТО, европейские страны были не вправе отказывать во ввозе американской продукции. Но вот если принимать во внимание негативное отношение населения… И это негативное отношение населения к ГИО было умело организовано. В такой ситуации оказалось очень много желающих сколотить свой финансовый и политический капитал на этой волне недовольства масс. Не случайно представители всевозможных «зеленых» сейчас так широко представлены в правительствах многих западноевропейских стран. Выиграли и рядовые члены этих организаций, поскольку их деятельность и финансовое благополучие напрямую зависят от наличия всевозможных скандалов, связанных с безопасностью для здоровья человека и окружающей среды. Не последнюю роль сыграли в раздувании генно-инженерного скандала и журналисты, для которых «жареные факты» в буквальном смысле слова на вес золота, поскольку определяют тиражи и рейтинг их изданий. Пытаются использовать благоприятную ситуацию и представители религиозных, различных профессиональных, женских и др. организаций. К сожалению, в эти ряды попали и некоторые ученые.

 

В ПОИСКАХ ДЕШЕВОЙ СЛАВЫ

В мае 1999 года в престижном (заметим, однако, не рецензируемом) журнале Nature появилась публикация энтомологов из Корнельского университета во главе с J.Losey. Суть исследования заключалась в том, что изучали влияние пыльцы трансгенной кукурузы с так называемым Bt протеином. Выработка этого протеина кодируется соответствующим геном, который был выделен их почвенных микроорганизмов и перенесен в генетический материал кукурузы. Поскольку он является токсичным для личинок точильщика («мотылек» из семейства чешуекрылых, к которому относятся бабочки), то трансгенный сорт стал устойчивым к этому опасному вредителю. Оказалось, что если такой пыльцой посыпать листья молочаев и скормить гусеницам бабочки Монарх, то их смертность будет в семь раз выше, чем в варианте с пыльцой обычного, нетрансгенного сорта кукурузы. Расчет авторов на интерес общественности к этому отнюдь не выдающемуся научному «открытию» был просчитан виртуозно. Мне в этой связи вспоминается посещение ботанического сада в Монреале, где имеется большой инсектарий. На каждом углу посетители ботсада встречают рекламу: «Посетите наш инсектарий. Там вы имеете возможность увидеть бабочку Монарх!». Для американцев эта бабочка национальный символ, вроде того орла на гербе США.

Шум после появления этой статьи был действительно большой. Научная общественность возмутилась, назвав статью конъюктурной, преждевременной и поверхностной. Результаты лабораторных экспериментов были абсолютно предсказуемые, поскольку Bt-протеин у трансгенной кукурузы был как раз и направлен для борьбы с представителями семейства бабочек. Распространять их на природные условия, что сделали незамедлительно оппоненты генетической инженерии, не было никаких оснований, хотя бы по той причине, что гусеницы Монарха появляются на обочинах кукурузных полей уже после того как кукуруза отцветет (например, в штате Небраска). Подавляющее большинство сортов Bt-кукурузы модифицированы таким образом, что ген, кодирующий выработку этого протеина в пыльце, не функционирует и Bt-протеина в пыльце таких сортов нет. Пыльца кукурузы во время цветения распространяется всего лишь на несколько метров от кукурузного поля, и если эти полосы регулярно обкашивать, то и сорняков, к которым относятся так полюбившиеся гусеницам молочаи, там не будет и гусеницы вынуждены будут питаться в другом месте. Эта первая оценка получила в дальнейшем фундаментальное экспериментальное обоснования по результатам исследования, проведенного при участии большого авторского коллектива из нескольких университетов, которые были опубликованы в серии статей в самом престижном научном издании Америки – Докладах национальной академии наук.

Тем не менее, ничтожный с научной точки зрения факт корнельских энтомологов имел грандиозные политические последствия. Европейский Союз ввел с 1999 года мораторий на рассмотрение заявок на новые трансгенные сорта растений. Вот так американская гусеница нашла ярых защитников по другую сторону океана. Абсурдность этого решения очевидна всем. Однако оно не отменено до сих пор. А что же Америка? Все ограничилось тем, что сняли с производства сорт кукурузы, который имел токсичную для бабочек пыльцу (это было несложно, поскольку он занимал посевные площади не более 2% кукурузного пояса США). Этим и ограничились.

Джон Лоси стал героем среди «зеленых», однако приобрел репутацию одиозной личности в научных кругах. Аналогичная судьба ждала и другого соискателя дешевой славы – специалиста в области биохимии белков из Шотландии Арпада Пустая (Arpad Pusztai), который зачем-то решил переквалифицироваться в диетолога.

Арпад Пустай стал всемирно известен после телеинтервью в августе 1998 г., в котором он обнародовал результаты своих исследований по влиянию диеты, включающей трансгенный картофель, на рост и иммунную систему лабораторных крыс. По его словам, рост замедлялся, а иммунитет ослабевал. Через несколько дней после интервью последовало официальное опровержение руководства института, где работал Пустай, в котором говорилось, что выводы автора не являются научно обоснованными. Настоящий шквал критики в научных кругах вызвала и единственная публикация разрекламированных результатов Пустая в журнале The Lancet (октябрь 1999г). Один из официальных рецензентов этой статьи J.Picket без обиняков заявил, что если бы один из его студентов пришел с такой работой на экзамен, то получил бы за нее неудовлетворительную оценку. Но среди оппонентов генетической инженерии А.Пустай стал национальным героем.

Попытаемся самостоятельно разобраться, кто же прав. Что сразу обращает внимание, так это то, что в нашумевшей статье не упоминается ни замедленный рост, ни пониженный иммунитет крыс. Речь идет о патологических изменениях (уплотнение стенок тонкого кишечника) у крыс, которым в течение 10 дней скармливали исключительно трансгенный картофель, содержащий ген GNA, натурального инсектицида, обнаруженного у подснежников. В контрольной группе крыс, которой скармливали обычный, нетрансгенный картофель, а также в группе, где к нетрансгенному картофелю добавляли GNA в концентрациях, сопоставимых с трансгенным, таких изменений не наблюдалось. Делается вывод, что именно генетическая модификация, а не само это вещество, является причиной патологии.

GNA, как и другие лектины, рассматривается в качестве перспективного экологически чистого препарата для контроля вредных насекомых. Однако работы по введению гена, кодирующего GNA, в растения пока далеки от завершения. Не зарегистрировано ни одного коммерческого сорта с этой системой защиты растений от вредителей. Очевидно, что в работе использовался один из случайно выбранных трансформантов, который не проходил какого-либо тестирования по показателям безопасности. Тот факт, что встраивание чужеродных генов, может, в принципе, влиять на активность других генов, в том числе, и кодирующих образование токсичных веществ, не является новым для науки. Об этом говорилось выше. Можно предположить, что именно такой генотип попал в распоряжение А.Пустая. Вероятнее всего, у него был повышен уровень гликоалкалоидов, которые и вызвали патологические изменения кишечника у крыс. Появление таких генотипов - весьма распространенное явление и в традиционной селекции картофеля. Селекционеры спокойно их выбраковывают по результатам оценки вкусовых качеств (они явно горчат), либо по данным биохимического анализа (установлены предельно допустимые нормы содержания гликоалкалоидов в клубнях). А. Пустай даже не стал себя утруждать такими анализами, а сразу сделал вывод об опасности генетической инженерии для здоровья человека как таковой. В «лучших» традициях ее оппонентов. 

У читателя может возникнуть резонный вопрос: раз сведения о страшной опасности генно-инженерных организмов не соответствуют действительности, то почему тогда они подвергаются такой тщательной проверке? Ответ простой: человечество стало в последнее время немного умнее. Столкнувшись в прошлом с некоторыми неблагоприятными последствиями внедрения достижений научно-технического прогресса в жизнь, в настоящее время решено применять меры предосторожности.

Первые генно-инженерные сорта сельскохозяйственных растений появились в производстве в 1992 году. За прошедший период они показали свою высокую эффективность, преимущество перед сортами, созданными с помощью традиционной селекции. Площади под ними стремительно расширяются. Большинство опасений относительно их возможной опасности для здоровья человека и окружающей среды не подтвердилось. Тем не менее, мы имеем еще очень короткую историю безопасного использования генно-инженерных организмов. В связи с этим достаточно длительное время необходимо принятие мер биобезопасности (безопасности в генно-инженерной деятельности), включая государственное регулирование в области генно-инженерной деятельности.

В большинстве развитых стран мира принято и эффективно функционирует специальное законодательство, касающееся биобезопасности, а также созданы соответствующие компетентные органы, которые претворяют его в жизнь. Межгосударственные отношения в этой области строятся на основе международных договоров, в частности, недавно принятого странами-сторонами Конвенции о биологическом разнообразии Картахенского Протокола по биобезопасности.

В Беларуси в настоящее время система биобезопасности находится на начальных этапах формирования. Первым шагом в ее построении было создание, в соответствии с Постановлением Совета Министров Республики Беларусь № 963 от 19 июня 1998 г., Национального координационного центра биобезопасности. Центр успешно функционирует в качестве структурного подразделения Института генетики и цитологии НАН Беларуси с 1 января 1999 г. Среди его обязанностей, в частности, обеспечение проведения научной экспертизы безопасности ГИО, использование которых предполагается на территории Республики Беларусь; оказание консультативных услуг министерствам и другим республиканским органам государственного управления в разработке законодательных актов и руководств по биобезопасности и др.

На основе анализа мировой практики государственного регулирования генно-инженерной деятельности, международных соглашений, документов национальных и международных природоохранных организаций, с учетом существующего законодательства Республики Беларусь и ее обязательств по международным и региональным договорам и соглашениям сотрудниками Центра совместно с юристами предложена концепция нормативно-правовой базы для государственного регулирования генно-инженерной деятельности в Республике Беларусь. Ими подготовлен проект Закона Республики Беларусь «О безопасности в генно-инженерной деятельности» и пакет проектов соответствующих нормативных документов («Порядок выдачи разрешений на проведение работ, связанных с созданием, высвобождением в окружающую среду, транспортировкой, передачей, ввозом и вывозом, использованием в хозяйственной деятельности генно-инженерных организмов» с приложениями; «Методика проведения экспертизы безопасности генно-инженерных организмов для здоровья человека и окружающей среды»).

Создана база данных по биобезопасности и информационный сайт Центра в сети Интернет. Здесь можно получить достоверную информацию по всем важнейшим вопросам, связанным с использованием генно-инженерных организмов. Посетители сайта, не имеющие достаточной подготовки в области биологии, имеют возможность получить в доступной форме элементарные сведения о строении и механизме работы аппарата наследственности живых организмов, о том, каким образом получают ГИО и чем они отличаются от обычных, «немодифицированных» организмов. Это позволит им сформировать свое собственное, не искаженное представление о генетической инженерии и ее продуктах.

  

Руководитель Национального координационного центра биобезопасности
докт. биол. наук       А.П. Ермишин