Сергей Рудышин
Аналитический взгляд на начало XXI ст. свидетельствует, – две глобальные проблемы – продовольствия и экологической безопасности становятся для цивилизации важнейшими. Все остальные – социально-экономические, энергетические, технологические, демографические, медицинские, военные прямо или косвенно связаны с ними. Сегодня производство сельскохозяйственной продукции достигает приблизительно 5 млрд. тонн в год. Для того, чтобы увеличить этот показатель вдвое и обеспечить продовольствием в 2025 году почти 9 млрд. населения Земли традиционных способов будет недостаточно. Вот почему создание и внедрение генетически модифицированных организмов (ГМО) является одной из научно-политических проблем.
Необходимо констатировать, что СМИ, а не академические научные журналы, с самого начала работ в этом направлении наделили ГМО «презумпцией вины». Особенно этот вопрос обострила российский ученый И.В Ермакова своими публикациями, что масштабное распространение ГМО приводит к развитию бесплодия, вспышке онкологических заболеваний, появлению генетических уродов, аллергических реакций, увеличению уровня смертности людей и животных, резкому сокращению биоразнообразия и ухудшению состояния окружающей среды [5, 8]. Такое заявление получило широкую огласку и стало предметом активного обсуждения в Интернете и печатных изданиях, на него ссылаются более 500 организаций в качестве доказательной базы потенциальной опасности ГМ продуктов. В большинстве стран развернулось общественное движение за создание зон, свободных от ГМО. В некоторых странах на законодательном уровне приняты суровые ограничения относительно распространения ГМО в окружающую среду.
Заметим, чем меньший запас у населения биологических знаний, тем больший страх относительно опасности от потребления ГМО. Генетики-профессионалы спокойны и толерантны [1, 2, 3, 6, 9, 16-19]. В таких условиях важным является профессиональное (а не эмоциональное) понимание проблемы, осуществление мероприятий по усилению биобезопасности на государственном уровне, защите граждан от возможных рисков использования ГМО. По этому поводу, начиная с 2007 г., ведущий журнал «Nature Biotechnology» проводит на своих страницах научную дисскусию с И.В. Ермаковой и сторонниками запрета ГМО. Ученые из разных стран (Б. Чесси, В. Мозес, А. Макхьюэн, Е. Маршалл, В. Гиддинг, А. МакХакен и др.) сформулировали свои аргументы и вопросы относительно чистоты эксперимента и выводов, сделанных И.В. Ермаковой.
У ученых не вызывают доверия данные И. Ермаковой относительно 51, 6 % смертности крысят от самок, которых кормили трансгенной соей. Такой мощный летальный эффект не мог остаться незамеченным соответствующими контролирующими органами в области охраны здоровья и защиты прав потребителя в США, Канаде, Японии. План эксперимента И. Ермаковой не соответствует международно признанным протоколам, что и объясняет высокую смертность животных в контрольных группах. Дело в том, что свежая соя содержит ядовитые белки, которые нейтрализуются интенсивным пропариванием. Эксперты замечают, – в эксперименте И. Ермаковой об этом не говорится. В случае, когда семена сои только намачивают и не пропаривают (например, в скороварке под небольшим давлением), то такой продукт для крыс действительно является токсичным. Кроме того, не были представлены результаты проверки соевого корма на содержание изофлавонолов – веществ, аналогичных по действию на организм эстрогенам (женским половым гормонам), которые влияют на репродуктивную сферу и развитие млекопитающих [17]. За ходом научной дискуссии можно проследить на сайте www.gmo.ru.
Мы исходим из того, что современный уровень биологических и экологических знаний является основным фактором повышения качества и безопасности жизни общества, сбережения и восстановления природы. Кроме того, важно оценить место Украины и других стран в процессах развития новейших биотехнологий, их экономические интересы в качестве производителей продовольствия на планете [2; 11-15].
За последние 30 лет биотехнология, используя рекомбинантные (гибридные) ДНК, превратилась в уникальный научный метод исследования и, одновременно, производство продукции сельского хозяйства, продовольствия. ДНК-технологии позволяют биотехнологам отбирать и вводить в растения конкретные гены устойчивости к вредителям, болезням, гербицидам, холоду, недостатку воды, засолению, кислотности почвы и др. Известно более 20 способов проникновения и межвидовой миграции генетических элементов; к их числу относят трансформацию, трансдукцию, транспозоны, вирусы, неполовой обмен хромосомами, образование симбиотических ассоциаций и др. [1, 3, 6, 11, 12, 16]. Технология создания ГМ растений «подсмотрена» генными инженерами в природе и состоит из ряда этапов, среди которых можно выделить такие: 1) получение конкретных генов, создание векторов; 2) трансформация растительных клеток (например, при помощи бактериальных плазмид); 3) подтверждение трансформации молекулярно-генетическими методами – выявление работающего гена; 4) регенерация целого растения из трансформированных клеток.
Первые трансгенные растения были получены в 1983 году; первый пищевой ГМ продукт – сыр, приготовлен в США (1990г.) с использованием генетически модифицированного фермента. Несмотря на оппозицию к трансгенным растениям в определенных кругах общественности, новые сорта быстро завоевывают популярность в мире; например, площади под наиболее распространенными культурами (соя, кукуруза, хлопчатник, рапс) составляют почти 30% мировых посевов. Сегодня трудно назвать вид растений, культурные представители которого не являются генетически модифицированными. Особенно значительные площади заняты трансгенными культурами в США, Аргентине, Канаде, Бразилии, Китае. В Европе выращивают ГМ растения в Испании, Швейцарии, Румынии, Болгарии. Директор Департамента корпоративного развития и коммуникаций фирмы KWS SATT Хеннинг фон дер Ое сообщил, – до 2050 г. площади под растениями с ГМ компонентами возрастут до 250 млн. га («АГРОСФЕРА», № 13 (465) от 04.04.2011 http://www.proagro.com.ua/art/4054028.html).
Почему существует оппозиция относительно создания ГМО? Рядовые граждане перепуганы уже самой аббревиатурой ГМО по причине незнания сущности ДНК-технологий и давления СМИ, которые подогревают фобию к ГМО и даже успели внедрить красивый эмоциональный лозунг: «Пускай генетически модифицированную (искусственную) еду потребляют генетически модифицированные (искусственные) существа!». Выступают против также те транснациональные компании, которые производят пестициды (отметим, что одновременно они инвестируют генно-инженерные исследования по созданию ГМ растений). Иногда мотивация оппонентов (общественных организаций) больше обусловлена неприязнью к глобализации, политическими (предвыборными) или прагматическими интересами, чем беспокойством о биологической безопасности.
Рассмотрим аргументы ученых относительно сущности ГМО. Поскольку все живые организмы (от вирусов до млекопитающих) содержат одинаковые четыре «ноты» жизни (А, Т, Г, Ц) в молекуле ДНК, то почему рекомбинантные (гибридные) ДНК нужно считать противоприродными? Одинаковые триплеты любой ДНК кодируют природные аминокислоты; их 20 и они составляют все белки биосферы. Все метаболиты растений (и трансгенных тоже) уже существуют в природе. Т.е., если известно, что ГМ растения содержат вещества токсического или фармакологического действия, то проблема биобезопасности касается в первую очередь исследований аллергенного, токсического, канцерогенного действия ГМ продуктов на человека и сельскохозяйственные животные. Например, колхицин – алкалоид растения крокус осенний (Colchicum autumnale L.) – является митозным ядом (проникая в делящиеся клетки, колхицин разрушает ахроматиновое веретено, дочерние клетки не расходятся к полюсам, цитокинез не осуществляется и число хромосом удваивается) [11, с.194].
Необходимо подчеркнуть, что в Европе уже давно действует допустимая норма содержания ГМО в продуктах питания – не больше 0, 9%; в Японии – 5%; в США и Канаде – более 10%. Отметим, что в США тщательно и строго следят за здоровьем нации, а биобезопасность контролируют одновременно три федеральных органа: Министерство сельського хозяйства, Агентство по охране окружающей среды, Комиссия по контролю за продуктами питания и лекарственными препаратами [1, 3]. Причем требования к медико–генетической и технологической оценке ГМ продуктов более высокие, чем к сортам, которые получены путем обычной селекции или химического / физического мутагенеза.
Медико-генетическая оценка основывается на использовании полимеразной цепной реакции (ПЦР), которая предусматривает анализ всех внесенных в растение генов (трансгенов, маркеров, промоторов, терминаторов). Создание и использование специальных ДНК-микрочипов позволяет осуществлять массовый скрининг пищевых продуктов и исходного сырья на наличие ь трансгенов. Технологическая оценка определят органолептические и физико-химические свойства, а также влияние генетических модификаций на технологические параметры продукции.
Специальные исследования проводятся для обнаружения возможного влияния ГМ продуктов на иммунный статус; определяют их мутагенную, канцерогенную и нейротоксическую активность. Кроме того, определяется активность ферментов системы антиоксидантной защиты, содержание продуктов перекисного окисления липидов и др. Хроническая токсичность продукта исследуется на животных, рацион которых в течение 6 месяцев максимально состоит из ГМ продукта.
Существует ли опасность от ДНК, которую мы едим? В организме человека в пищевом тракте любая чужая ДНК разрушается ферментами нуклеазами (рестрикционными эндонуклеазами) до мономеров – нуклеотидов, которые всасываются клетками для собственных нужд (синтеза собственных ДНК). Нуклеазы одинаково «режут» ДНК вирусов, бактерий, растений, грибов или животных. Почти 150 тысяч лет человечество с кариотипом кроманьонца (Homo sapiens L.) употребляет чужеродную ДНК с мясом, рыбой, овощами, фруктами и строит «родную» ДНК собственных клеток из «чужих» нуклеотидов. Биологическая эволюция кроманьонца за этот период не ощутила значительных изменений.