Часть 1: Вступление

Принимаясь за этот масштабный проект, я не ставлю перед собой задачу пропагандировать ГМО, равно как и бороться с мракобесием. Я попытаюсь развеять ненужные волнения тех вменяемых людей, кто желает употреблять в пищу продукты без страхов и беспричинных тревог. Бояться стоит только того, чего действительно стоит бояться. В случае с ГМО этот тезис особенно актуален. Большинство страхов по поводу ГМО по своей природе иррациональны – люди боятся не того, чего бояться стоит. Реальные же проблемы и настоящие вопросы остаются без внимания, хотя именно они и требуют и ответов, и решений, потому как – будем смотреть правде в глаза – биотехнологии с каждым годом будут набирать обороты и количество ГМО будет неуклонно рости. В своих статтях я встану на сторону потребителя, чтобы искренне и с пониманием разобраться в путанном переплетении интуитивной осторожности и иррациональных страхов. В общем-то, вполне нормально, что люди волнуются за себя, за свое здоровье, за свое будущее, будущее своих детей, пусть даже не слишком разбираясь в теме.

Такая позиция представляется мне более здоровой, чем обреченное "уже ничего не изменить, все-равно все трансгенное: пшеница, томаты, яблоки...". Согласитесь, бояться и быть одновременно готовым употреблять продукты, считая все вокруг трансгенным, вредно для психического здоровья. Поэтому сразу спешу успокоить самых впечатлительных: на прилавках пока еще нет ни трансгенной пшеницы, ни томатов, ни яблок.

Как ученый, я привыкла принимать решения, располагая максимумом информации по тому или иному вопросу. При этому мне особенно важно, насколько такая информация достоверна, прозрачна, каково вообще ее качество. Статьи, которые я напишу на тему ГМО, адресованы в первую очередь тем, кто разделяет подобный подход. В этом смысле надпись на продуктовой этикетке "Не содержит ГМО" не отвечает ни одному из требований к информации: я не знаю, какого именно ГМО там нет, мне не понятно, кто и как проверял продукт на содержание ГМО, я до конца не понимаю, зачем вообще на этикетку нанесли эту информацию. С точки зрения разумного потребителя, сообщение "не содержит ГМО" можна смело считать нулевой информацией. Она не столько сообщает что-то, сколько манипулирует мною как покупателем.

Для всех, кому по-настоящему важен учет и контроль, есть хорошая новость: вся текущая информация касательно всех современных ГМО доступна как на глубоком профессиональном уровне, так и для потребителей, тщательно систематизирована и открыта для всех желающих ее получить. Всех, владеющих английским, отправляю на сайт GMO Compass. Тут собраны все мировые правовые документы, дискуссии, научные статьи, допуски, результаты анализов, кто, когда и каким образом делал те или другие ГМО, где они выращиваются, в каких объемах, на какой стадии допусков новые сорта, что уже сделано и что планируется сделать. Тут есть все – начиная с информации про то, какие ГМО уже есть на прилавках, и до лабораторных протоколов детекции. Все, что можно посчитать и учесть - посчитано и учтено, включая оценку черных рынков. Своей задачей вижу скорее раскрытие плюсов и минусов ГМО, оценки рисков и сравнение с уже существующими технологиями.

Итак, начнем с азов. Прежде всего предлагаю раз и навсегда усвоить: у всех ГМО есть единственное общее свойство - искусственное внедрение в геном организма неких определенных и вполне известных генов. На этом их общность и заканчивается. Все ГМО отличаются способами внедрения генов, конструкциями генов, а также свойствами, которые приобретает организм в результате внедрения. Другими словами, сгребать все ГМО в одну огромную кучу не стоит. Это неграмотно. Все равно, что сказать, мол, все лекарства обладают общими свойствами и все лекарства это плохо (или хорошо). А общего у лекарств только одно - они как-то влияют на наш организм, борясь с болезнями, при этом и способы получения, и способ влияния на организм, как мы все знаем, у всех у них разные. (Хотя сравнение ГМО с лекарствами меня тоже несколько коробит. В конце-концов ГМО мы употребляем как нормальный ежедневный продукт, а не в экстренных случаях. Поэтому лучше тут же забудем эту метафору).

Впрочем, раз мы имеем дело с продвинутой технологией, которая изменяет геном, вполне естественно, что такой технологии мы будем уделять заведомо больше внимания, чем традиционному выращиванию обычной свеклы на огороде или поеданию картофельных чипсов (часто непонятно как произведенными, но это детали, которые мы оставим пока без внимания). Уверяю вас, что ГМО как раз и находяться под таким неусыпным и пристальным контролем ученых, которое не сравнится ни с каким другим продуктом деятельности человечества. Лично я считаю, что это хорошо и правильно!

Также для вступления признаем тот неиспоримый факт, что в руках у человечества есть технология, позволяющая изменять геномы любых организмов: вирусов, бактерий, грибов, растений, животных или даже человека. Есть технология – ее будут применять. Как и любая другая технология, она может использоваться как в благо, так и во зло. Как и любая другая технология она лишена нулевого риска. Больше того! Как всякая новая технология, она полна самых разнообразных рисков! И риски эти разные, раз уж, как я уже писала выше, ГМО разные, способы получения их разные, свойства у них тоже разные и цели создания у них разные. Все возможные риски можно условно разделить на экономические, юридические, экологические, риски для употребления и здоровья и даже социальные и политические. На все, возникающие по ходу развития технологий, вопросы приходится отвечать не только ученым или технологам, но и экономистам, социологам, юристам, экологам, врачам, политикам и даже философам. А поскольку сама технология чрезвычайно сложна, часто необходим диалог профессионалов из самых разных областей знаний.

Технология таит в себе великое множество подводных камней, сложных нюансов. Нам, как потребителям этой технологии, не пристало уклоняться от разговора и тем более позволять манипулировать собой посредством наших же страхов, заблуждений или сознательной дезинформации. Не в раю, чай, живем. Окружающий мир и без того достаточно зыбок и полон опасностей. Самое глупое, что можна было бы сделать – запретить технологию, которая может сделать нашу жизнь качественно лучше, вместо того, чтобы изучать, оценивать риски, чтобы быть готовым вовремя среагировать в случае опасности и предотвратить последствия.

Главной проблемой любой технологии, причем скорее философской, чем научной всегда оставалась невозможность доказать ее стопроцентную безопасность. Не то, чтобы 100% безопасности не существовало или ГМО обязательно опасны. Это встроенная проблема научного поиска - логически невозможно сконструировать такой эксперимент, который бы подтвердил ее 100% безопасность. Мы ограничены в знаниях и не можем знать всех факторов, которые следует учитывать. Мы можем только отделить опасность большую от опасности меньшей, исходя из наших сегодняшнего уровня понимания мира. С этим научным фактом действительно придется смириться и научиться как-то с ним уживаться. 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 их манипулированием.

 

Часть 2: Фирмы и фермеры

Продолжим тему ГМО. На сей раз будет о фермерах, корпорациях, производителей ГМО семян и государственных арбитрах, а мы попробуем посмотреть на их непростые взаимоотношения с точки зрения потребителя. Хоть этот вопрос выбивается из общих вопросов, которые потребителю мог бы быть непосредственно интересным, я решила рассмотреть его вне очереди из двух причин. Во-первых, он встречался в опросе едва ли не чаще других, во-вторых, практически все ГМО, которые сейчас культивируются, изменены каким-то образом так, чтобы оптимизировать культивирование именно для фермеров. Мнение непосвященных на эту тему выглядит как смесь полуправды, полуинформированности и некоторых заблуждений, которые базируются в основном на слабом представлении фермерской жизни.

Открываю я как-то одну немецкую статью о ГМО в каком-то журнале, которая начинается трогательными словами "Семенные корпорации хотят запретить фермерам делать то, что они делали испокон веков - сохранять посадочный материал и высевать его на следующий год". Я подумала - как же мы мало знаем о сегодняшних фермерах. И о корпорациях.

Для начала, нам надо осознать, что фермеры тоже как бы потребители. Потребители посадочного материала. А фирмы, которые поставляют семена – поставщики своего рода услуг. И у фермеров, и у фирм есть свои интересы, которые отличаются.

Фермеры, как и мы, потребители, бывают разные. Есть одиночные фермеры с маленьким хозяйством, есть среднее фермерство, есть большие сельскохозяйственные компании. У каждого из них разные возможности и эффективность, хотя и интерес общий - получить максимальный урожай.
Фирмы – производители семян тоже разные. Есть небольшие селекционные фирмы, специализирующиеся на одной культуре, есть середнячки и есть большие корпорации, у которых есть средства не только для селекции, но и для серьезных научных исследований и новых разработок. Фирмы заинтересованы продать посевной материал, причем их посевной материал должен быть привлекательным для фермера. Это понятно.
Фермеры пользуются нашей особой потребительской симпатией, потому как считается, что они преследуют благородную цель – накормить нас. Это приблизительно так же справедливо, как и то, что производители машин хотят дать нам возможность предвигаться, а банки хотят удобно хранить наши деньги.
И банки, и автомобильные заводы, и фирмы, производители семян, и фермеры хотят помимо всего прочего – получить прибыль.

Но вернемся к фермерам. Независимо от размера фермерского хозяйства, даже если это 10 соток, прежде, чем получить прибыль, надо раскошелиться. Сюда входит аренда земли, подготовка почвы, а это расходы на машины, топливо для них, удобрения для земли, полив гербицидами против сорняков (или ручная прополка), семенной материал, посев, обработка пестицидами против различных вредителей (или ручной сбор), полив, уборка урожая, сортировка, хранение. В результате, доход от урожая должен быть больше, чем расходы. И, если есть возможность сберечь урожай от вредителей или погодных условий или облегчить его обработку, то фермер этим обязательно воспользуется в меру своих финансовых возможностей. То есть мы догадываемся, если фермера не ограничивать - он готов вылить на поля такое количество пестицидов, которое ему позволит карман или законодательство, лишь бы урожай был хорошим.

Теперь мы подошли к посадочному материалу.

1. Миф 1-й. Ежегодная закупка посадочного материала – ноухау от ГМО.

Кажется логичным, что самый дешевый вариант, это достать из закромов свои прошлогодние семена. Но хранение это тоже дополнительные расходы: поддержание температурного режима в хранилищах, обработка хранилищ против вредителей и грызунов, кроме того, регулярное культивирование одного и того же материала часто приводит к накапливанию вирусных заболеваний или даже генетическому вырождению. Более того, часто меняется конъюнктура рынка – вчера было выгодно выращивать свеклу, сегодня есть госсзаказ на рапс. Поэтому многие фермеры предпочитают закупать готовый семенной материал и не только уменьшить расходы на хранение, а также понизить риски. Что это значит? Фермер не только покупает семена на фирмах. К семенам прилагается технология выращивания, а также гарантия, что материал качественный. И если семена не взошли или дали низкий урожай при соблюдении технологии, фермер требует выплату неустойки от фирмы производителя.

Но и это еще не все.
Например, кукуруза, сахарная свекла, шпинат, брокколи, лук и томаты дают значительно больший урожай, если высаживать семена гетерозисных F1 гибридов . Собирать и высаживать семена от таких гибридов на следующий год не имеет смыла, они генетически расщепляются уже в следующем поколении. Производство таких гибридных семян – это сложный процесс, требующий ежегодного поддержания чистых линий с последующим переопылением, согласно сложных схем. Это делается все на семеноводческих фирмах. По некоторым оценкам, еще в 1965 году до 90% кукурузы и сахарной свеклы выращивалось именно гибридной. Это означает, что фермеры и так ежегодно покупают семена этих культур, что гарантирует им высокий урожай минус расходы на хранение.

Итак, вывод первый: коль скоро мы собираемся сравнивать ГМО и обычные растения, то как минимум на примере кукурузы и сахарной свеклы мы можем смело утверждать, что ежегодная закупка семян этих двух культур - это обычная практика в фермерском хозяйстве и без ГМО. И никаких особенных протестов ни фермеров, ни беспокойства общественности этот факт не вызывает.

Теперь, когда мы уже знаем эту особенность фермерского хозяйства, перейдем к проблеме номер 2.

2. Стерильные семена – угроза сельскому хозяйству, экономике и природе.

Факт 1. Сегодня, в 2009 году, пока еще нет ни одного, допущенного к коммерческому культивированию, стерильного ГМО.

Однако к этой теме проявляют интерес с двух сторон, опровергая друг друга и всех запутывая, экологи и монополисты – производители семян. А когда на это накладывается конспирологический флер, то получается и вовсе непонятно.

Экологи, как им и положено, стоят на страже интересов окружающей среды и обеспокоены возможными непредвиденными последствиями – вруг какой сорт растений, в результате особенно удачной генетической комбинации, акклиматизируется в дикой природе и нарушит биологическое равновесие. Должна признать, что волнения экологов в общем-то понятны, хотя больше теоретические и умозрительные, чем фактические. Очень сложно, практически невозможно предсказать, какими свойствами должен обладать окультуренный сорт, чтобы вырваться на природу (сейчас эта тема стала модной, есть интересные факты и я со временем об этом напишу). Все культурные сорта «заточены» под человеческий уход и пока еще не было случая, чтобы какой томат или даже кукуруза «убежали» в дикую природу. Они не выживают. Есть еще риск переопыления с другими сортами, при условии, что растение переопыляется, или дикими предками там, где они еще растут. Например, жителям Европы не стоит волноваться о переопылении кукурузы с дикими видами, потому что их там нет. Пшеница, например, самоопылитесь, и риск переопыления с другим сортом всего 1% и то, при соблюдении целого ряда факторов. Впрочем, эти волнения, даже если они и обоснованы, точно так же касаются и традиционных методов селекции. Поэтому адресовать эти вопросы только ГМО не стоит. Однако, ученые озадачились этим фактом и стали искать методы, препятствующие распространению ГМО в природе (хоть и процент вероятности очень небольшой).

2а. Какие есть возможности предотвращения неконтролированного распространения ГМО в природе?

Первым, самым очевидным и простым подходом - изучение возможности применения цитоплазматической мужской (пыльцевой) стерильности. Существует определенный ген, который расположен в митохондриальной ДНК, который вызывает явление пыльцевой стерильности. Факт пыльцевой стерильности известен давно, уже 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.

И совсем недавно, по мере развития технологии, открылся целый ряд новых возможностей, которые позволяют сделать генетически-модифицированные семена в следующем поколении невсхожими. Некоторые из них базируются на очень сложной технологии, о которой я уже рассказывала на примере мышей. Суть заключается в том, что встраивается не один ген, а три. Только один из них несет важный или полезный признак, еще один кодирует специальный фермент-«убийцу», а третий, кодирует ген фермента, который вырезает блокирующий участок между ферментом-«убийцей» и промотором, который этот ген включает. Эта вся система активируется обработкой тетрациклином семенного материала перед продажей. Это только один пример, а таких систем разрабатывается много и могут рассматриваться как перспективные возможности для предупреждения распространения ГМО в природе. Тем не менее, к этой технологии больше всего вопросов от биологической эффективности, этической допустимости до экологической безопасности. Тема активно обсуждается с точки зрения различных аспектов.

Все эти подходы в стадии изучения и разработки, хотя потенциально весьма перспективные.

Факт 2. Над поисками самых различных возможностей препятствованию распространения ГМО в природе очень активно работают ученые.

Тут я позволю себе лирическое отступление. Как же так, почему гибридные гетерозисные семена, которые и так ежегодно закупаются фермерами, не вызывают широких дебатов, а возможное искусственное изменение генома вроде бы из благих намерений защититься от вероятного экологического риска - вызывает возмущение и споры общественности?
Тут уже появляются уши больших компаний, которые не прочь соединить полезное (невозможность распространения модифицированных семян в природе) с приятным (постоянным доходом). И многим очевидно, что защита интеллектуальной собственности стоит на первом месте, а оценка возможных экологических рисков на втором. Попробуйте поразмыслить над фразой : «защита интеллектуальной собственности, которая базируется на искусственно сконструированной невозможности выращивания второго поколения растений». Те, у кого это утверждение вызвало определенный внутренний моральный протест, могут смело записываться в противники утилитаризма. Утилитаризм - этическая теория, где моральная ценность определяется полезностью. Мне кажется, что изучение и дискуссия об интуитивном этическом и моральном неприятии подобных ограничений находится в компетенции философов. Мы, потребители, тоже не сторонние наблюдатели, мы можем и обязаны высказывать свое мнение, чтобы они его учитывали. Однако, спустимся-ка с философских небес на землю.

Заманить фермера покупать заведомо стерильные растения можно в одном случае - когда они обладают каким-то признаком в культивировании, который может быть для него привлекательным. Это должно быть что-то значительно лучше традиционных сортов: небывалая урожайность, устойчивость к засухе, к холоду, к вредителям, болезням и к гербицидам. Оптимально – все в одном флаконе. Какой фермер от такого откажется? Однако, получить ГМ сорт со всеми качествами плюс стерильность пока еще невозможно, хотя дискутировать об этом можно начинать уже сейчас. Но мы оставим в стороне эту дискуссию, поскольку она все еще умозрительна, в то время как существуют и другие не менее интересные вопросы для обсуждения, актуальные уже сейчас. Например, ...

3. Экономическая угроза.

-Долгосрочные договора.
В вопросах промелькнула обеспокоенность, что произвоители ГМО-семян "подсадят" фермера на ГМО, как наркомана на иглу. Фирм, производителей ГМО-семян можно пересчитать на пальцах одной руки. Мы их все знаем, поэтому перечислять не буду, но уже и так понятно, что это сильно напоминает монополию со всем вытекающими отсюда последствиями. И действительно, фирмы проводят исключительно агрессивную политику маркетинга - например, заключение долгосрочных контрактов. Долгосрочные контракты - это именно та причина, по которой я старомодно пользуюсь карточками предоплаты на мобильном телефоне. Мне неприятно ощущение трехлетней кабалы у одного оператора и я хочу сама регулировать и контролировать расходы на разговоры. Уже ясно, что вопрос подобной "иглы" должен находиться в поле зрения антимонопольных комитетов, регулироваться соответствующим законодательством. Но запрещать ГМ-кукурузу в свете борьбы с агрессивной политикой маркетинга Монсанто, это все-равно, что запрещать все мобильные телефоны из-за долгосрочных контрактов операторов. Фирмы мотивируют это особенным удобством для фермера, нет необходимости заключать договора ежегодно, существует система скидок – это плюс. Но если меняется конъюнктура рынка и на следующий год выгодно садить рапс, а не кукурузу, то долгосрочный договор – это нехорошо. Этот вопрос должен решать для себя фермер, точно так же как я решаю, какого оператора мобильной связи мне выбирать.


-Патентование.
Вопрос неоднозначный, который точно так же имеет свои плюсы и минусы.
Сначала о хорошем и полезном. Пока еще различных ГМО очень немного. Определить наличие ГМО в продуктах мы можем только в том случае, когда мы точно знаем, какой ген ищем. Если сейчас на рынке два десятка различных ГМО первого поколения, которые кроме гена, кодирующего определеное качество, несут еще и маркерный ген, определить его не составляет большого труда. ГМО нового поколения уже не содержит маркерный ген и если будет, скажем, 100 разных сортов ГМ-кукурузы, то для того, чтобы определить, какая именно ГМ-кукуруза в продукте, надо сделать 100 отдельных анализов. А если там еще и соя, то задача усложняется. И это, опять таки, дополнительно уточняю, возмножно только тогда, когда мы знаем какие именно гены мы хотим там определить. Сейчас каждый сорт, который вышел из стен фирмы производителя, патентован и сопровождается самым подробным описанием гена, метода получения, вплоть до протокола детекции. Эта вся информация открыта и доступна для любого пользователя интернета. Таким образом, патент автоматически подразумевает строгое описание сорта и прозрачность информации. В этом заинтересованы и мы, потребители, и фирмы, и фермеры.
Я не вижу иного способа заставить фирму документировать ГМО, кроме как патентования. Любое иное обязывающее законодательство можно спокойно обойти, потому как стоит малоизвестной фирме выпустить ГМО с никому неизвестным геном, то никто и никогда не сможет его определить, кроме как полностью прочитать геном, что в принципе возмножно, но это стоит пока столько, что о рутинном методе речи не идет. А фирма может назвать его обычным сортом с хорошими качествами и выпустить на рынок, как конвенциональный сорт.

Однако, фирмы не останавливаются на патентовании сортов и патентуют системы регуляции работы встроенного гена. Я понимаю, за этим стоит грандиозная интеллектуальная работа, которую, наверное, стоит защищать. Но некоторые идут еще дальше и пробуют продвинуть патентование отдельных генов. Некоторые гены кодируют какое-либо определенное качество организма, например, засухоустойчивость. Патентование может подразумевает дальнейшее изучение этого гена, даже фундаментальное, только после выплаты мзды. Тут можно подискутировать на эту тему противникам и защитниками института патентования, но уже ясно, что вопрос спорный.

Дискуссия о долгосрочных договорах и патентах, на мой взгляд, находится в компетенции юристов, экономистов и тех же философов, исследователях вышеупомянутого утилитаризма. К этой дискуссии точно так же должно подключаться государство, коль скоро его функция - забота о гражданах и тут большой вопрос - должно ли оно пользоваться своим правом запрета и если да, то как этот запрет оно собирается обосновывать и как этот запрет должен выглядеть. Именно поэтому запрет немецкого министра сельского хозяйства Айгнер вызвал возмущение фермеров, поскольку запрет появился в разгар посевной, когда уже семена были закуплены. Именно потому возмутились ученые, поскольку до сих пор не существует достаточно убедительных научных доказательств опасности. Именно потому Монсанто подает в суд, поскольку запрет идет вразрез с уже существующим законодательством. И наконец, запрет на ГМ-кукурузу от Монсанто совпал с разрешением на ГМ-картофель от Баера, то совершенно справделиво появились вопросы о причине избирательности министра.

4. Угроза биологическому разнообразию.
«Вот засадят все одним удачным сортом ГМО, стерильным причем, а если вдруг чего случится, фирма разорится и все, других семян нет».

Как я уже говорила, пока еще до одного удачного стерильного сорта ГМ-кукурузы или пшеницы далеко. Хотя есть примеры удачной монокультуры, которая почти вся один ГМ-сорт – папайя, причем генная модификация папайи спасла целую папайную индустрию от практически полного вымирания от вирусной болезни. Впрочем, можно представить себе виртуальную ситуацию, когда все мелкие фермеры небольшой финансово-неустойчивой страны вкладывают деньги в один отличный ГМ-сорт, который, к тому же стерильный, заключают долгосрочные договора, а семеноводческая фирма разоряется во время финансового кризиса. Что делать в таком случае?

Но тут надо осознавать эти риски, страховать и обучать фермеров оценке рисков. Возможно, государство тоже должно проводить определенную политику по защите интересов своих граждан, точно так же как оно регулирует количество разрешенных к применению пестицидов. В конце-концов, пока нет примеров, чтобы какая-то страна «погорела» на гибридной сахарной свекле, хоть ее тоже надо покупать ежегодно.
Оставим в стороне стерильность, представим, что сконструировали ГМО с кучей отличных качеств: он и урожайный, и устойчивый к вредителям. Редкий фермер устоит перед таким замечательным сортом. Вполне возможно, что через 10 лет 99% всех площадей в мире будут засажены этим отличным ГМО, который вытеснит традиционные сорта. А потом, вдруг, в один прекрасный теплый жаркий год оказывается, что именно этот ГМО совершенно неустойчив к засухе. Эта апокалиптическая картина ничуть не изменится, если мы «ГМ-сорт» заменим на «удачный сорт, выведенный методом классической селекции». Понятно, что проблема биоразнообразия касается не только ГМО, но и любой монокультуры. На изучение и поддержания биоразнообразия выделяется много средств, поддерживаются генбанки и коллекции культурных растений, пишутся рекомендации и советы. Оценить масштабы хотя бы в рамках одной инициативы вы можете на сайте Bioversity International.

В заключение хочу добавить, что цель этой короткой заметки –
1. Очертить круг проблем, связанных с продукцией ГМ-семян для фермерства.
2. Показать, какие вопросы уже актуальны, а которые пока еще не совсем.
3. Обратить внимание на то, что большинство из них находится вне компетенции биологов, а находится в компетенции юристов, экономистов и философов.
4. А также на то, что некоторые из них, например биоразнообразие или распространение ГМО в природе, уже давно находится в поле зрения специалистов и над ним упорно и достаточно успешно работают.

 

Часть 3: Нестабильная стабильность

Постепенно переходим к теме, близкой потребителю. Возможные мутации и последствия. Это довольно разносторонняя тема. Тут и возможное влияние на личный геном, геном поколений, опасность случайного возникновения токсичных, например, белков. Будем рассматривать по-порядку.

Сегодня будет один из распространенных вопросов:

Сорта, которые вывелись нашими предками, уже как бы эволюционно адаптированы и прошли многовековой тест на съедобность и безопасность. Зачем тестировать новое на себе? Нас устраивает веками проверенное.

Возможно, сейчас я отберу у вас немного уверенности, если скажу, что те сорта, которые вывели наши предки, имеют мало общего с тем, что сейчас произрастает на полях и с тем, что мы употребляем в пищу. Мутационные процессы происходят и сейчас, а селекционный процесс непрерывно продолжается. Недавно слушала научный доклад сотрудников крупнейшего европейского генетического банка культурных растений.

В подобных генбанках растения (виды, сорта), 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, генбанки проводят различные научные исследования по биологическому и генетическому разнообразию. Например, изучают генетические профили экземпляров в коллекциях, сравнивают их. Все, наверное, слышали про методы генетических «отпечатков пальцев», который используется в криминалистике, где каждый конкретный индивидуум имеет свой оригинальный генетический профиль? Я не буду вдаваться в детали, но скажу, что подобные методы используются и для паспортизации сортов. Так вот, наконец-то кому-то пришла в голову очевидная на первый взгляд идея, сравнить генетические профили растений из семян, которые поступили в коллекцию очень давно, и тех, которые ежегодно скурпулезно высаживались, но одного и того же сорта.
И в общем-то, вполне предсказуемо обнаружилось, что уже за несколько десятков лет накопилось достаточное количество изменений в геноме растений, которое отразилось и на генетическом профиле. То есть генетически эти растения уже очень сильно отличаются. 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, горохе, которые вывели наши предки, происходят изменения в геноме, которые отражаются в фенотипе, биохимическом составе, или каких либо качествах растения – устойчивости или времени цветения. Вы спросите, почему мы их не замечаем? Во-первых, не все мутации проялвяются вообще, если они касаются третьего нуклеотида в кодоне. Во-вторых, далеко не все мутации зримо проявляются в фенотипе. Очень часто это незаметные глазу изменения состава белков или углеводов, или изменения времени цветения, или расстояние между почками, или длина корешков, или длительность созревания. Это те признаки, которые могут быть интересными только для специалиста. И наконец, очень редко мутации ощутимо влияют на жизнеспособность.

Тех, кого действительно взволновала нестабильность растительного генома, я сейчас успокою. Особенность растений, в отличии от животных, в том, что они неспособны «убежать» от неблагоприятных условий окружающей среды. Именно этим объясняют наличие у растений оргомного 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 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 токсичный? А может, наоборот, полезный? Или нейтральный. 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.

Таким образом, мы можем допустить, что в результате спонтанного мутагенеза или мутагенеза, используемого в классической селекции, постоянно возникают белки с возможно новой конфигурацией, которые могут быть потенциальными аллергенами. Проблема в том, что мы не искали, мало того, мы даже не знаем, что искать. Мы можем приблизительно протестировать на потенциальную аллергенность. Мы также можем попытаться найти среди тысяч различных потенциальных аллергеных именно тот, который вызывает аллергическую реакцию. Я буквально на днях наткнулась на интересную работу по поиску белка с аллергенными свойствами в пыльце оливкого дерева. Это очень сложная работа, белок определили, но вот роль его совершенно не ясна.

И несомненное преимущество ГМО в том, что это как раз тот случай, что мы не просто знаем, что мы встроили и куда мы встроили, можем проверить его на аллергенность, токсичность, мы можем его отследить в поколениях и определить наличие в продуктах. Поэтому никого не должны смущать различные статьи об эффекте ГМО на организм, изучение его влияния, как потенциальный индуктор воспаления, например. Это нужные и правильные работы, возможно действительно обнаружится негативный эффект о котором мы будем знать и впредь делать выводы, дискутировать на эту тему и продолжать изучать. Но мы должны помнить, что эти работы существуют только по одной причине – мы знаем что искать.

В эту же тему отличная статья из economist.com: "Today scientists use thermal neutrons, X-rays, or ethyl methane sulphonate, a harsh carcinogenic chemical—anything that will damage DNA—to generate mutant cereals. Virtually every variety of wheat and barley you see growing in the field was produced by this kind of “mutation breeding”. No safety tests are done; nobody protests. "

Не поленитесь, ознакомьтесь с современными методами селекции. Там же есть ссылки на фото, как это выглядит в жизни.

В следующей серии мы более внимательно рассмотрим то, что уже известно о ГМО. Обладают ли они какими-то качествами, которые принципиально отличают их традиционных сортов. Это какая-то другая ДНК? Как их исследуют?

Часть 4: Судьба ДНК в пищеварительном тракте и горизонтальный перенос генов

Итак, один из самых животрепещущих вопросов - мы употребили ГМО продукт, который содержит чужеродную ДНК вставку. Это какая-то особенная ДНК? Изменится ли наш геном? А геном наших потомков? Что происходит с ДНК вообще? А вот мы про горизонтальный перенос генов читали, значит возможно, что гены из сои перенесутся в наш геном? Или в геном кукурузы!

Развитие технологии генной модификации и употребление ГМО в пищу стимулировали целый ряд экспериментов по изучению судьбы ДНК в пищеварительном тракте. Не то, чтобы до этого этим не интересовались, просто состояние знаний виртуально позволяло предположить вероятность тех или иных молекулярных событий и по всему получалось, что никакой особенной опасности чужеродная ДНК нести не должна. Но для надежности необходимо экспериментально проверить и убедиться в правильности предположений.

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 мало или рафинированный сахар вообще не содержат или содержат следовые количества ДНК. Продукты, состоящие из запасающих органов растений, такие как картофель или пшеница, содержат мало ДНК. Много содержат ДНК - животные ткани, дрожжевые грибы, бактерии.
Как мы знаем еще со школьных учебников, химически ДНК - это двойная цепь-полимер, где каждое звено этой цепи - один из каких-либо 4х нуклеотидов. Это справедливо для всего живого мира. Между растительными нуклеотидами, бактериальными и животными нет принципиальной разницы. Однако сама цепь ДНК подвергается различным модификациям. Например, метилированию, гидроксилированию или гликозилированию. У разных организмов эти процессы модификации могут происходить по разному. Например, животная ДНК метилирована на 50%, у бактерий процент метилированной ДНК значительно меньше. Наличие этих модификаций играет определенную роль в эффективности переваривания ДНК в пищевом тракте и определяет дальнейшую судьбу этой ДНК в организме.

ДНК, которую мы проглотили с пищей, отличается также по количеству закодированных там генов. ДНК бактерий содержит больше генных участков, в то время как ДНК животных и растений содержит много нетранслирующихся участков. Если мы употребляем пишу, инфицированную вирусом, то вместе с ней мы поглощаем много вирусных последовательностей. А если пища проходила процесс бактериальной ферментации (кефир), то продукт содержит много бактериальной ДНК.
Тут я позволю себе короткое лирическое отступление и напомню, что ген устойчивости к кукурузной совке, кодирующий Bt токсин, выделили из бактерии Bacillus thuringiensis. Пока его не встроили в геном кукурузы, его качества использовали другим путем – поля кукурузы обильно опыляли спорами этой бактерии. Это считается очень экологично, но естественно, что ДНК этой бактерии в результате все-равно попадала нам с пищей.

В процессе пищевариения 95% всей ДНК деградирует до отдельных нуклеотидов. Оставшиеся 5 % в виде кусков от 100 до 400 нуклеотидов могут дойти до кишечника. Тут на горизонте появляется эксперимент Шубберта, который взволновал сначала Ермакову, а следом за ней общественность. Эти результаты следует рассмотреть поподробнее, поскольку они цитируются всеми без разбора в различных контекстах, несмотря на то, что они органично вплелись в научный процесс и дополнились новыми подробностями.

Эксперименты

Итак, еще в 1994 году в кельском университете в Германии решили проследить судьбу ДНК в пищеварительном тракте мышей. Для удобства мышей кормили из пипетки раствором, содержащим молекулу ДНК, которая кодирует последовательность бактериофага М13. Эту последовательность можно определять с помощью довольно простых методов. Обнаружилось, что ДНК не вся разрушается, а попадает в кровь в виде довольно больших кусков. В 1997 эксперимент усложнили и уточнили, что не только в клетках крови обнаруживается съеденная ДНК, но и в печени и селезенке.
В 1998 году добавили, что ДНК фагов М13, поступившая с пищей проникает через плацентарный барьер и обнаруживается в отдельных клетках плода мышей. Был большой соблазн экстраполировать эти результаты на любую, съеденную нами ДНК, хотя речь шла исключительно о бактериофаге М13 (вирусной последовательности). Причем скармливали его в достаточно больших количествах. В любом случае, эти результаты вызвали большой резонанс в научном мире. Большие вопросы вызывал дизайн эксперимента, скармливания большого количества вирусной ДНК это далеко не тривиальный случай. Установили, что эта специфическая ДНК не подвергалась правильной модификации - метилированию. Впрочем, это все стимулировало новые исследования, но учитывая на сей раз условия, приближенные к реальным.

Дерфлер, Коллега Шубберта из того же кельнского университета, скармливал мышам листья сои и прослеживал судьбу ДНК гена рубиско (рибулозобисфосфаткарбоксилазы) в организме мышей. Это ген, который кодирует главный фермент, фиксирующий углекислый газ в процессе фотодыхания. Белок, продукт этого гена, самый распространенный белок в зеленых частях растения. И действительно, обнаружилось, что растительная ДНК даже более стабильна, чем вирусная и непереваренном виде до кишечника доходят иногда довольно большие куски, попадают в кровь, а с нею в печень и селезенку. Впрочем, куски ДНК хоть и попадают в кровь, а с нею и в другие органы, но наблюдать «включения» гена не удалось ни разу, также не наблюдалось встраивания гена в геном мышей.

Итак, по результатам экспериментов мы знаем, что некоторые вирусные последовательности, попав в большом количестве с пищей в организм, способны в непереваренном виде проникнуть в кровь и даже плацентарный барьер им не помеха. Это не бог весть какая новость, мы и до этого знали, что вирусы могут попадать капельно-воздушным путем прямо в носоглотку, а оттуда в кровь и так далее. А если их скармливать большой ложкой, то уж они точно куда-нибудь проникнут. Однако мы узнали, что растительная ДНК тоже переваривается не вся и может проникать большими кусками в кровь, селезенку и печень. А возможно даже и в плод. Что она там делает не ясно. Надо бы разобраться. Следующий вопрос, который стоял на повестке дня – допустим, большие куски непереваренной ДНК проникли в плод. А вдруг они там встроились в геном плода? Эта волнующая тема называется germline transfer. То есть горизонтальный перенос чужих генов в геном репродуктивных клеток.

На этот раз придумали кормить мышей молекулой ДНК с геном зеленого флюоресцирующего белка. И кормили каждый день на протяжении 8ми поколений с целью установить, а не «засветится» зеленым вдруг какой мышонок. Чтобы усложнить задачу, кроме скармливания, еще и вводили эту ДНК инъекцией внутримышечно. Как, впрочем, и ожидалось, вся ДНК элиминировалась, и не наблюдалось ни одного случая встраивания этой ДНК в геном мышей, ни в результате орального употребления, ни в результате инъекций. Итак, даже если чужеродная ДНК и попадает в виде больших кусков в кровь, germline transfer не наблюдается.

Публикации

Однако, тема съеденной ДНК продолжает развиваться. От артефактной М13 ДНК и обычного рубиско, перешли к реальным трансгенным растениям. Следим за руками:

Статья:
Detection of transgenic DNA in milk from cows receiving herbicide tolerant (CP4EPSPS) soyabean meal.
Выводы:
«The results showed that transgenic DNA could not be detected in milk from cows receiving upto 26.1% of their diet DM as herbicide (glyphosate)-tolerant soyabean meal.“
Статья:
Effects of feeding rations with genetically modified whole cottonseed to lactating Holstein cows.
Выводы:
No sample was positive for transgenic or plant DNA fragments at the limits of detection for the assays following detailed data evaluation criteria.
Статья:
Effects of corn silage derived from a genetically modified variety containing two transgenes on feed intake, milk production, and composition, and the absence of detectable transgenic deoxyribonucleic acid in milk in Holstein dairy cows.
Выводы:
All milk samples were negative for the presence of transgenic DNA from either trait or the Cry1Ab protein.
Статья:
Influence of glyphosate-tolerant (event nk603) and corn rootworm protected (event MON863) corn silage and grain on feed consumption and milk production in Holstein cattle.
Выводы:
“These two studies indicated that insertion of a gene for glyphosate tolerance or corn rootworm protection into a corn hybrid did not affect its nutritional value (as measured by efficiency of milk production) for lactating dairy cows compared with conventional corn hybrids.”
Статья:
Effect of Corn Silage from an Herbicide-Tolerant Genetically Modified Variety on Milk Production and Absence of Transgenic DNA in Milk
Выводы:
Polymerase chain reaction analyses of milk samples collected at wk 1, 6, and 12 of the study showed that none of the 90 milk samples tested positive, above a detection limit of 2.5 ng of total genomic DNA/mL of milk, for either tDNA (event T25) or the single-copy endogenous Zea mays gene, alcohol dehydrogenase. Using ELISA assays, the protein expressed by the T25 gene was not detected in milk.
Статья:
Tracing residual recombinant feed molecules during digestion and rumen bacterial diversity in cattle fed transgene maize
Выводы:
To date, no specific biological risks of feeding transgene Bt176 maize to cattle have been discovered in short-term experiments, either for the animals or the consumers health when using such transgene-derived cattle products.

Количество подобных статей в 2005 году было около 40ка , а на сегодняшний день приближается к сотне. Лично у меня захватывает дух, от того объема исследований и разнообразных подходов в изучении особенностей ГМО. Например.


Горизонтальный перенос генов в бактерию

Это только одна сторона изучения судьбы ДНК в организме. Отдельное внимание заслуживает ген устойчивости к антибиотику, как побочный продукт производства трансгенных растений. Коль скоро непереваренные куски ДНК способны доходить до кишечного тракта, вероятно существует определенный риск, что бактерии захватят этот ген устойчивости к антибиотику и приобретут новое качество. Да, такой риск существует. Но! Знаете ли вы, что в гены устойчивости к ампициллину или пенициллину присутствуют в норме у почвенных бактерий. Мы употребляем ежедневно миллионы канамициноустойчивых бактерий и устойчивые к антибиотику бактерии уже присутствуют в норме в 10-20% человечества. Однако допустим, что событие переноса канамициноустойчивого гена из трансгенного растения для нас принципиально. Экспериментально подсчитано, что вероятность такого события при оптимальных условиях составляет  10^–13 на один ген . Но и оно не является критичным, если на бактериальную популяцию не совершается селекционного давления.

Допустим, остатки трансгенного растения сгнили на полях и ДНК попала в окружающую среду. Можно предположить, что ген устойчивости к антибиотику попадет в почвенные бактерии. Посчитали и это. В оптимальных лабораторных условиях вероятность такого события меньше, чем 2х10 ^–17, а в естественных условиях вероятность «несчитабельная».

Все эти результаты отдельно рассмотрены и просуммированы в докладе экспертной группы Novel Foods Task Force of ILSI Europe „Safety Considerations of DNA in Food“

В завершение я процитирую выводы группы по пунктам:

1.Все ДНК, включая искусственно встроенные генетические вставки состоят из одних и тех же 4х нуклеотидов.
2. С точки зрения разнообразия поступления ДНК с пищей, употребление ГМО пищи не изменяет количество потребленной ДНК.
3. Учитывая естественное разнообразие последовательностей ДНК, встраивание отдельных генов в геном не изменяет химических характеристик ДНК.
4. «Метаболитическая судьба» ДНК в пищеварительном тракте не зависит от происхождения ДНК.
5. В обычно потребляемых количествах ДНК не токсична.
6. Нет сведений, что ДНК ГМО отличается по качеству имунного ответа.
7. Проникновение, вcтраивание отдельных участков ДНК в геном бактерий пищеварительного тракта нельзя исключить. Однако вероятность такого события крайне низкая.
8. 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 возмножность встраивания чужеродной ДНК, поступившей с пищей.

Бонус для тех, кто дочитал. То, что мы так долго ждали: Единственный (пока) российский телесюжет о том, что ГМО - это прогресс. Автор - уважаемый френд asena. Вся правда о ГМО. Снимаю шляпу. Всем смотреть.

 

Часть 5: ГМО и прозрачность

Могут ли ГМО быть действительно опасными и чем. Как раз дискуссия с Ермаковой продолжается и мне стало ясно, в каком ключе продолжать разговор.

Для начала вернемся к событиям десятилетней давности, когда ученый шотландского университета, а точнее Rowett Research Institute, Арпад Пуштаи опубликовал статью в Ланцете с результатами кормления крыс трансгенным картофелем и был в результате гоним. Вокруг этой истории уже насобиралось огромное количество домыслов и ошибочных интерпретаций, история была поднята на штандарты гринписовцев и других борцов с ГМО, а сам Пуштаи был удостоен Вистлблоуер премией (премия за борьбу с "зажиманиями" со стороны организаций, на которые ты работаешь) немецких ученых. Однако эта история прежде всего должна послужить (и послужила) уроком для тех, кто пытается каким-то образом повлиять на прозрачность исследований и мы еще вернемся к этому вопросу чуть ниже.

Итак, история Пуштаи под микроскопом.

Пуштаи - специалист по лектинам. Лектины - большая группа белков, способных связывать полисахариды. У животных они играют роль распознавания полисахаридов у патогенов и, как результат, запускают имунный ответ. У растений их роль до конца не ясна, предполагается, что они играют защитную роль в борьбе с паразитами. Также известно, что употребление их с пищей вызывает аллергические реакции и имунный ответ. Они есть и в пшенице, и в бобах, семенах и орехах. Если их потреблять немного, то вполне безопасно.

Десять лет назад биотехнология переживала свое звездное время. Это сейчас это рутина, к тому же вызывает серьезное отторжение в обществе. А тогда это было модно. Искались любые пути и возмножности чего-то там изменить в растениях. И вот Пуштаи в шотландском университете в кооперации с фирмой Cambridge Agricultural Genetics разрабатывает идею включения в картофель гена лектина из подснежника в целях поднять устойчивость картофеля к нематоде. Уже было известно, что этот лектин вроде способствует устойчивости, более того, было исследовано, что этот лектин, скармливаемый крысам в чистом виде, не вызывает у них никаких побочных эффектов.

Такой картофель был сконструирован, готовился к коммерциализации и проходил фазу дополнительных исследований. Ожидалось, что никакого особенного эффекта на крысах быть не должно, но тут вскрытие крыс, которые ели трансгенный картофель, показало, что что-то тут не так. И тут началась череда странных событий, которая нанесла непоправимый урон и репутации ученых, и репутации биотехнологических компаний, и репутации журналистов и биотехнологии в целом.

Пуштаи представил свои результаты и предложил возможное объяснение, которое ключевое и собственно вокруг этого объяснения разгорелся сыр-бор. А объяснение следующее: не сам ген лектина и не его продукт причина, а именно тот путь, с помощью которого был этот ген встроен. То есть сама генная модификация привела к такому эффекту, а это означает фактически опасность технологии. На горизонте зарисовались журналисты с жаждой горячительного. (Это еще результаты Пуштаи нигде не опубликованы, а он продолжает свои исследования).

И тут Rowett Research Institute выпускает весьма странный пресс-релиз, где утверждает, что никакого такого исследования институт не проводил, аспиранты что-то там сами напутали. Пуштаи уволен. За то, что продемонстрировал свои результаты телевидению до того, как они прошли научную экспертизу. Вот тут разгорается нешуточный скандал - институт уличен в конкретном вранье, хотя в научной среде действительно не принято кричать на каждом углу о результатах.

На руководство Rowett Research Institute устроено большое разносторонее давление и со стороны ученого мира и со стороны политиков. Профессор Robert Orskov, который сам работал в Rowett Research Institute утверждал, что дескать Монсанто сказало Клинтону, чтобы Клинтон сказал Блэру, чтобы Блэр там всем заткнул рот. Насколько это испорченный телефон, судить не буду. В результате на защиту Пуштаи стали сами ученые - подготовили и подписали петицию. В общем ученые не любят, когда им закрывают рот в политических мотивах. Однако разговоры разговорами, а результаты