Генетически модифицированные организмы

Генетически модифицированные организмы – это любые одноклеточные или многоклеточные организмы, полученные в результате вмешательства человека в их генетический аппарат, способные к воспроизводству или передаче наследственного генетического материала и отличные от природных организмов.  
Ученые открыли ферменты, которые позволяют выделять микроскопические участки ДНК, отвечающие за тот или иной наследственный признак организма, расшифровывать гены и вставлять их в другие клетки. В результате новый хозяин гена приобретает необходимые свойства. Методами генной инженерии можно получать качественно новые особи, изменять свойства исходных сортов в желательном для человека направлении.  
Например, к геному растения прививается ген иных живых существ или других растений, после чего оно становятся менее подверженным заболеваниям или приобретает устойчивость к засухе. Генетически модифицированные продукты (ГМП), полученные из таких растений, могут иметь новые полезные для человека свойства (вкус, пищевую ценность, устойчивость к неблагоприятным условиям в процессе хранения и т.п.).

Первое транс генное растение было получено в 1983 г. в Институте растениеводства в Кельне. В 1992 г. в Китае начали выращивать транс генный табак, устойчивый к насекомым-вредителям. В 1994 г. на прилавках американских супермаркетов появился первый генетически модифицированный овощ – помидор, который не боится транспортировки и долго сохраняет товарный вид. С виду эти помидоры обычные: круглые, красные, с лаковой кожицей, мясистые, с малым количеством влаги. Они размножаются с необычайной скоростью, устойчивы к пониженным температурам и болезням. Сорта, полученные с помощью генной инженерии, дают урожай в 4–5 раз больший, чем обычные. Ученые также поколдовали над полезным для поставщиков свойством – замедленным созреванием.  
Следующим чудом биоинженерии стал картофель, о котором просто мечтают российские огородники. Его не может одолеть колорадский жук – в геном картофеля «вмонтирован» ген бактерии, которая вырабатывает смертельный для вредителя яд: у жуков растворяется хитин, твердые части тела становятся мягкими, и они умирают.  
Однако ученые почему-то не подумали о других насекомых, садящихся на картофель, и были удивлены, когда на нем стали погибать мотыльки, бабочки, божьи коровки, наконец, пчелы. За ними начнут вымирать птицы, у которых не станет корма. Будут рваться биологические цепи, которые природа создавала миллиарды лет.  
В США выращивается уже более 100 наименований культур с пересаженными «генами». Морковь стала более сладкой, сочной и хрустящей, сельдерей освободился от компонентов, раздражающих вкус. Кукуруза синтезирует собственные токсины, чтобы убивать насекомых-вредителей и личинок кукурузной моли-точильщика. В Канаде получена свекла, устойчивая к гербицидам. В виноград пересадили ген от капусты, повысивший его морозостойкость.  
Число генетически модифицированных продуктов растет: только в США их производством на 10 млн га занимаются 24 компании.  
Сегодня разработано более 120 видов генетически измененных растений: соя, кукуруза, рис, хлопок, тыква, огурец, перец, дыня... Многие из этих культур в промышленных масштабах выращивают в США, Аргентине, Канаде, Австралии, Китае, Мексике, Испании, Франции, Южной Африке, Португалии, Румынии, Японии, Индии. Если в 1996 г. под посевы генетически модифицированных растений отводилось всего 1,8 млн га, то в 2002 г. – уже было 50 млн га.  
Однако в рационе людей генетически измененные продукты составляют всего 1% (из них 99% – соя). Производители столкнулись с тем, что продвижению этих культур на рынок мешает консерватизм покупателей. Потребители настороженно относятся к новым чудо-растениям и не торопятся переходить на «пищу Франкенштейна» – так окрестили продукты, созданные в результате манипуляции генами..

«Скрестили японцы арбуз с блохой. Разрезаешь арбуз, а из него семечки  выпрыгивают». Когда-то этот анекдот  казался очень смешным. Кто бы мог предположить, что он может  стать реальностью! Во всяком случае ученые уже встроили в ДНК помидора ген арктической камбалы. Правда, овощ не машет хвостиком и не уплывает от покупателя, зато столь же легко переносит холода, как и глубоководная северная рыба. 

С широким использованием так называемых транс генных организмов сегодня связывают надежды на преодоление голода на Земле, население которой растет быстрее, чем ожидалось (по некоторым оценкам, в 2050 г. на планете будет жить около 9 млрд человек). Многие считают, что лишь генная инженерия способна значительно увеличить производство продуктов питания, не нарушая экологического равновесия.  
По мнению генетиков, которые занимаются этой проблемой, применение модифицированных растений с повышенной урожайностью может обеспечить получение необходимых продуктов питания и при этом сократить сельскохозяйственный оборот земель, применение минеральных удобрений, гербицидов, инсектицидов. Модифицированные растения смогут противостоять засухе и засоленным почвам. Можно будет повысить устойчивость сельскохозяйственных культур к вредителям, увеличить содержание ценных веществ в пищевых продуктах, а также получать и производить растительные пищевые вакцины и фармакологические препараты. 
Несмотря на такой далеко не полный, но внушительный перечень явных преимуществ транс генных организмов, очень многие ученые относятся к их распространению весьма настороженно, а то и просто отрицательно, считая, что они несут серьезную угрозу.  Все генно-инженерные технологии, в том числе клонирование, уже почти четверть столетия являются объектом острейших дискуссий. Главный вопрос таких дискуссий – опасные для человека последствия и этическая приемлемость применения таких технологий. Все это в полной мере относится к созданию и использованию генетически модифированных растительных сельскохозяйственных культур.  
Многие жители индустриальных стран, полностью обеспеченные традиционными продуктами, считают, что производство биотехнологических продуктов, «пищи Франкенштейна», опасно, что здоровье людей и окружающая природа приносятся в жертву своекорыстным интересам монополий. Но и в развивающихся странах, испытывающих нехватку продовольствия, довольно много противников ГМП. Надо сказать, что в современном мире вообще достаточно широко распространен негативизм по отношению к любым новым технологиям.

Природа риска при получении  и использовании генетически  модифицированных организмов настолько  многообразна, что даже его систематизация – достаточно сложная задача. Однако определенное понимание этой проблемы в настоящее время уже достигнуто. В целом, возможные причины риска  условно можно разделить на две  группы: воздействие на окружающую среду и воздействие непосредственно  на человека. В них можно выделить следующие моменты.

Воздействие на окружающую среду:

1. Данных о функционировании измененной ДНК явно недостаточно. Это – один из наиболее веских аргументов противников использования продуктов генной инженерии. Действительно, генно-инженерные технологии начали применять сравнительно недавно, и пока мы не знаем, как будут вести себя измененные нами организмы и их потомки через 20, 50 и более лет.

2. Нельзя предусмотреть последствия взаимодействия измененных организмов с их дикими родственниками, и, как следствие, возможно непредсказуемое изменение биоценозов. Например, в настоящее время во многих странах активно ведутся работы по созданию трансгенных видов ценных пород рыб (в частности, лососевых), которые будут быстрее воспроизводиться и смогут обитать в несвойственных им природно-климатических условиях. Однако заселение этих рыб в природную среду может не только увеличить количество рыбной продукции и улучшить ее качество, но и нарушить биологическое разнообразие региона, вытеснив из среды обитания привычные виды рыб.  
Точно так же привычные, традиционные растения могут вытесняться трансгенными особями, причем риск значительно возрастет при глобальном распространении последних. Особенно опасно попадание измененных растений в центры происхождения видов или в места, где существует большое количество эндемичных видов.  
Таким образом, под угрозой оказывается сохранение и устойчивое использование биологического разнообразия.

3. Генетически модифицированные организмы могут переноситься насекомыми и птицами на достаточно далекие расстояния, что также будет изменять устойчивые, складывавшиеся веками биоценозы.

4. Возможен перенос генов измененных растений в хромосомы сорняков и, как следствие, появление новых организмов с непредсказуемыми, в том числе потенциально опасными, свойствами. Заметим, что в природе перенос генов – достаточно обычное явление. Например, случайно возникший у растений рапса ген устойчивости к гербициду атразину за 20 лет был перенесен в десятки сортов рапса. Правда, до сих пор не было зафиксировано ни одного случая передачи этого признака сорнякам.

Воздействие на человека:

1. Возможность побочных эффектов в связи с изменением состава пищи. Речь идет, прежде всего, о неизвестных аллергических реакциях. Это довольно веский аргумент противников модифицированной пищи. При этом они порой требуют «абсолютной» безопасности, а это в принципе невозможно, т.к. придется отказаться от всей повседневной пищи, тем более что аллергенность увеличивается, поскольку в сельском хозяйстве используется все больше химических удобрений, инсектицидов и гербицидов.

2. Пониженная питательная ценность генетически модифицированных продуктов. Действительно, «первое поколение» некоторых измененных сельскохозяйственных культур при увеличении урожайности имело сниженную питательную ценность. Но такие продукты использовались главным образом на корм животным. «Второе поколение», например, «золотого риса» с каротином, картофеля с новым сочетанием крахмалов, рапса и сои с высоким содержанием витаминов и ценных питательных веществ, обладает такими качествами, которые увеличивают их полезность как продуктов питания.

Ученые пока не знают, существуют ли отдаленные последствия употребления в пищу транс генных организмов, вызывают ли эти культуры мутагенный и канцерогенный эффекты, не отразится ли съеденный сегодня человеком помидор на здоровье его внуков и правнуков. Сколько лет понадобится науке, чтобы точно выяснить, вредно или полезно пичкать себя достижениями генетиков, тоже неизвестно. Некоторые медики предлагают: давайте введем пятилетний мораторий на транс генную продукцию, а потом посмотрим. Другие исследователи считают, что и 50 лет недостаточно, чтобы понять, как поведут себя пересаженные гены в нашем организме, не вызовут ли генетических мутаций в клетках.  
Эксперты ВОЗ уже сегодня предполагают, что существует потенциальная опасность переноса встроенных генов от растений к бактериям, т.е. новый ген может перебраться, например, в микрофлору кишечника. Риск вредных воздействий увеличивается многократно, если почву, на которой вырос овощ, обрабатывали пестицидами. В некоторых странах уже начались клинические испытания на отважных добровольцах, которые решились питаться лишь генетически измененными продуктами. 
В Англии страсти вокруг безопасности «новых» растений и продуктов разгорелись не на шутку. Это и понятно – именно здесь генетика добилась самых больших результатов, здесь появилась овечка Долли, здесь же ведутся скрупулезные лабораторные испытания безвредности пересаживаемых генов.  
Скептиков и сторонников новых продуктов, похоже, поровну. В то время как принц Чарльз настроен против транс генов (на королевскую кухню не может затесаться ни один измененный продукт), премьер-министр страны Тони Блэр заявляет, что ничего не имеет против «пищи Франкенштейна» и просто не представляет без нее рациона своей семьи. 
В английских супермаркетах открыты специальные «зеленные» прилавки – на них выставлены продукты, этикетки которых снабжены наиподробнейшими сведениями, гарантирующими, что эта пища выращена самым естественным способом. Правда, стоит такая продукция дороже обыкновенного товара.  
Особенно внимательно читают этикетки аллергики. Если, например, человек не переносит рыбу, он должен быть предупрежден, что, потребляя овощ, в который вмонтирован ген камбалы, он рискует получить аллергическую реакцию. Теперь даже в меню английских пабов обязательно указывается, включены ли измененные продукты в состав того или иного блюда. Несоблюдение этого правила грозит заведению внушительным штрафом.  
В Великобритании введен запрет на имплантацию женщине искусственных молочных желез, изготовленных с использованием масел, полученных из сои с генетически измененной структурой. Уже есть судебные прецеденты: покупатели предъявили иск фирме, производящей транс генные соевые бобы. По внешним признакам их невозможно отличить от натуральных, значит, по логике потребителя, возможно плутовство... 
Достоянием гласности в Англии стали некоторые опасения, прозвучавшие в специальном правительственном докладе. Например, британские ученые всерьез тревожатся, что результатом некоторых генетических изменений, направленных на борьбу с вредителями растений, может стать резкое сокращение корма для насекомых. Цепочка последствий выстраивается тут же: больше транс генных посевов – меньше насекомых – сокращение численности птиц и других животных. Нарушается экологическое равновесие. 
Высказываются и другие сомнения: вдруг в результате естественного скрещивания, например, при перекрестном опылении, встроенные гены смогут проникнуть в ткани дикорастущих растений и через них в организм травоядных животных. Не чревато ли это появлением неизвестных болезней и токсинов? Тут уж к человеку совсем легко подобраться, причем удар будет нанесен с той стороны, откуда его никто не ждет. 
Скептики считают: наступление эпохи транс генных продуктов – приближающаяся генетическая катастрофа, угроза для Homo sapiens как биологического вида.

Сторонники ГМП

Защитники же новых достижений генетики убеждены: поднявшийся сегодня шум вокруг транс генных культур на самом деле не что иное, как борьба за рынки сбыта сельскохозяйственной продукции, очередная экономическая война. Дескать, сытой Европе не нужна дешевая продукция американских фермеров, вот она и использует любую зацепку, чтобы поставить заслон товарам из Нового Света. 
И в самом деле, плюсов у новых сортов немало.

Во-первых, транс генные растения, отличающиеся высокой урожайностью, дают шанс спасти от голода увеличивающееся население Земли.

Во-вторых, решается вопрос экономного использования сельскохозяйственных угодий: ведь даже утроение количества продовольствия при существующих площадях земли под посевы просто невозможно без внедрения открытий генной инженерии. Еда высокого качества станет доступна всем, поскольку будет стоить совсем недорого.

В-третьих, биоинженерия уже внесла в сельскохозяйственные культуры немало полезных для потребителя свойств. Например, из улучшенных сортов кукурузы, соевых бобов и рапса получается растительное масло, в котором снижено  количество насыщенных жиров. В «новых»  картофеле и кукурузе больше крахмала и меньше воды. Такой картофель  при жарке требует немного  масла, из него получаются воздушные  чипсы и картофель фри, легче  усваиваемые желудком. Усовершенствованные  помидоры, тыква и картофель лучше  сохраняют витамины С, Е и бета-каротин. Рис – основной продукт питания во многих развивающихся странах – модифицирован специально для местного населения: в нем теперь есть витамин А и железо, что несет избавление от тяжелых болезней, порождаемых их дефицитом.

Генетики предсказывают, что уже  в ближайшее время нам и  нашим детям будет легче придерживаться низкокалорийной и здоровой диеты  – мы попробуем «новые» злаки, овощи и фрукты с высоким содержанием  витаминов и минералов. Тяжелый  труд на земле превратится для  фермеров в сплошное удовольствие –  растения сами будут справляться  со своими болезнями, вирусами, научатся отражать атаки насекомых-вредителей. 
Некоторые эксперты считают, что лекарства будущего будут продаваться не в виде таблеток, а, например, в виде фруктов: теоретически возможно вывести яблоки, которые смогут заменить таблетки со снотворным.  
Уже установлено, что пыльца генетически модифицированной кукурузы способна убивать яйца определенного вида бабочек. Такая кукуруза известна под названием «Вt-кукуруза». В США 70% кукурузы представлено генетически измененными сортами. Также возможно выведение пород животных, обладающих определенными заданными свойствами, например свиней с менее жирным мясом и т.д.  
Вместо укола с вакциной от какой-нибудь опасной инфекции врачи будут рекомендовать пациенту использовать в пищу, скажем, листья специально выращенного с этой целью зеленого салата, который укрепит иммунную систему его организма. Растения-вакцины, в геном которых встроены гены вирусов, смогут заменить человеку некоторые прививки. Съешь, например, банан, над разведением которого уже сегодня работают генетики из Мельбурна, и не заболеешь корью. Просто, дешево, эффектно, вкусно.