Генетическое модифицирование

История генетического  модифицирования началась в 1972 году, когда американский ученый Пол Брег (Стэнфордский университет) впервые  объединил в пробирке в единое целое два гена, выделенные из разных организмов (бактерии и онкогенного  вируса обезьяны). Он получил рекомбинацию ДНК, которая не могла образоваться в природе. Такая ДНК была внесена в бактериальные клетки – был создан первый трансгенный организм.

Затем последовало создание бактерий, несущих гены мушки дрозофилы, кролика, человека.

Трансгенные организмы получили разнообразные названия: рекомбинантные, живые измененные, генетически модифицированные, генно-инженерные, химерные.

Появление новых организмов обеспокоило многих ученых. Они, в том числе и Берг, опубликовали в журнале «Сайенс» письмо с просьбой приостановить работы по генной инженерии до выявления безопасности трансгенных организмов и разработки правил безопасности работы с ними. Предполагалось, что искусственно созданные человеком организмы могут быть опасными для ныне существующих. Появление их в природе может вызвать их бесконтрольное размножение, вытеснение ими естественных обитателей. Не исключено, что трансгенные организмы могут вызвать эпидемии не известных ранее болезней растений, животных и человека, нарушить равновесие в природе, хаотично переносить гены. Возникли дискуссии: нравственные, религиозные, этические, политические.

Британские журналисты окрестили  генетически модифицированные продукты (полученные из трансгенных организмов) «пищей Франкенштейна».

На генно-инженерные работы был наложен непродолжительный мораторий. После создания правил безопасности работы с генетически модифицированными организмами, с 1976 года, запрет был снят. Первоначально работы проводились в обстановке строгой безопасности в специальных сооружениях. Однако за 30 лет работы не было создано ничего опасного, поэтому постепенно меры предосторожности были снижены.

Зародилась новая отрасль промышленности – трансгенная технология. Она  основана на конструировании и применении трансгенных организмов. Только в США существует свыше 2 500 фирм, применяющих трансгенные технологии. В них работают высококвалифицированные специалисты, конструирующие организмы на основе вирусов, грибов, растений и животных.

Разработчики трансгенных технологий рассматривают генно-инженерный способ создания сельскохозяйственных культур как усовершенствованное скрещивание, которое значительно сокращает сроки создания улучшенных сортов растений. Противники трансгенных технологий считают, что традиционная селекция проводится между сортами одного или нескольких близких видов, а трансгенные методы перемещают гены от одних видов в другие, нарушая при этом все установленные в течение длительного периода времени границы между живыми организмами. Это приводит к появлению принципиально новых организмов с измененной программой наследственности. Их пыльца и семена неизбежно проникнут в естественную среду и вызовут необратимые изменения, последствия которых непредсказуемы.

Кроме того, трансгенные технологии недостаточно совершенны. Процесс встраивания  нового гена недостаточно точен, т.е. невозможно предвидеть место нового гена в геноме. Внедренный ген может изменить функции генов клетки хозяина, вызвать синтез новых веществ, побочные эффекты, связанные с множественным действием генов и др.

Предполагается, что трансгенные растения безопасны для окружающей среды. За последние 15 лет полевые испытания прошли 25 000  трансгенных культур. Первыми коммерческими трансгенами были помидоры, они появились в 1994 году в супермаркетах США. Однако проблемы с производством их и  транспортировкой   привели к тому, что сорт сняли с продажи. Затем были получены многие сорта самых различных сельскохозяйственных культур. Наиболее распространенной культурой является соя. Коммерческое выращивание ее трансгенов  начато с 1995 года. На втором месте кукуруза, на третьем – хлопок, а затем – масличный рапс, табак, картофель и др.

Преимущество трансгенных растений состоит в том, что они выращиваются без применения химикатов. Широко применяется  тип инсектицидных трансгенных растений, которые несут ген определенной бактерии, способствующий поражению вредителей  кукурузы (кукурузного стеблевого мотылька), картофеля (колорадского жука) и хлопчатника. Инсектицидный бактериальный токсин, синтезируемый растением, безвреден для человека и животных. Поэтому применение инсектицидных трансгенных растений может повысить чистый доход на 35% по сравнению с немодифицированными растениями. Из испытанных модифицированных растений 40% - устойчивы к вирусам, 25% - устойчивы к гербицидам, 25% - устойчивы к вредным насекомым.

Генетически модифицированные растения имеют ряд преимуществ. Они менее  прихотливы, более устойчивы к  болезням, насекомым-вредителям, к пестицидам, отличаются повышенной урожайностью. Получаемые из них продукты дольше хранятся, имеют лучший товарный вид, обладают повышенной пищевой ценностью. Например, растительное масло из трансгенной кукурузы, сои и рапса имеет сниженное количество насыщенных жиров. В трансгенных картофеле и кукурузе содержится меньше воды и больше крахмала. Из такого картофеля получаются воздушные чипсы, картофель фри. Такие продукты легче усваиваются организмом.

В 1999 году был получен трансгенный  «золотой рис» с повышенным содержанием  каротина. Он служит для профилактики слепоты детей развивающихся  стран, где является основным продуктом питания.

Мировые лидеры в выращивании трансгенных  растений – США, Аргентина, Канада и  Китай. За 12 лет в США было выращено 3,5 триллиона тонн  трансгенных  растений. Массовые посевы таких растений в странах ЕС и России запрещены. Страны ЕС против продуктов, полученных путем генетической модификации. В Россию и Украину ввозятся некоторые модифицированные продукты: соя, кукуруза и картофель.

Генетически модифицированные растения широко используют для производства продуктов питания и пищевых добавок. Модифицированная соя широко используется в пищевой промышленности как дешевый наполнитель (входит в состав таких продуктов как колбаса, хлеб, шоколад и др.). Модифицированные картофель и кукуруза применяются для приготовления чипсов и крахмала, используемого в качестве загустителя, студнеобразователя, желирующих веществ, в хлебопекарной и кондитерской промышленности. Их используют также в производстве многих кетчупов, соусов и майонезов.

Перспективным направлением считается  применение трансгенных продуктов в иммунопрофилактике. Так, уже получен табак, в генетическом коде которого находится человеческий ген, ответственный за выработку антител против вируса кори. В ближайшем будущем будут созданы растения с противовирусными генами животных и человека.

Специалисты Гринписа подготовили  список продуктов, которые могут  содержать трансгенные продукты, с указанием компаний-производителей. К ним относятся шоколадные изделия  «Марс», «Сникерс», «Твикс», безалкогольные напитки «Кока-Кола»,  «Спрайт» «Пепси» , «Ко-ла», шоколадный напиток «Несквик» соусы «Кнорр», чай «Липтон», жевательная резинка «Стиморол» и др.

Основным вопросом для дискуссий  остается вопрос о безопасности трансгенных  продуктов для организма и  окружающей среды.

От естественных трансгенные продукты по основным характеристикам не отличаются. Трансгенные продукты проходят тестирование на токсичность и аллергенность. Однако не существует совершенно надежных методов проверки на безвредность. В последние годы появились свидетельства об их отрицательном влиянии на живые организмы.

Перемещение генов через трансгенные  продукты является реальной угрозой.

Согласно Протоколу по биобезопасности  к Конвенции о биологическом  разнообразии ООН, должна быть доказана безопасность генетически модифицированных организмов и лишь затем признана их пригодность. Во многих странах существуют правила, разрешающие наличие только определенного небольшого содержания в продуктах трансгенного материала (например в странах ЕС – до 1%). Несмотря на запреты, генетически модифицированные продукты с должной маркировкой и без нее постоянно проникают на рынок. Возможная опасность таких продуктов окончательно не выявлена, однако может проявиться в будущем.