Страница 35 из 37
С другой стороны, растения, подвергнутые даже небольшим генным «операциям», меняют свои свойства. Противники новой технологии даже называют такие растения продуктами Франкенштейна и считают, что, получаемые в избытке с пищей, они могут стать причиной развития тех или иных патологий, нанося непоправимый вред здоровью популяции. Кроме того, они не исключают, что в руках террористов ГМ-продукты могут стать биологическим оружием.
Наверное, ни одно из научных направлений в последнее время не рождало столь диаметрально противоположных мнений и не вызывало таких ожесточенных споров в обществе, как это. А между тем, пока ученые ведут научные баталии, продукты, в составе которых есть генетически модифицированные компоненты, все больше заполняют прилавки магазинов. И до вынесения окончательного вердикта вопрос, покупать или не покупать их, каждому предстоит решать самостоятельно.
«Золотые» растения?
Первое опытное трансгенное растение было получено в 1983 году в Институте растениеводства в Кёльне. Через 9 лет в Китае начали выращивать трансгенный табак, который не портили насекомые-вредители. А в 1994 году появился и первый официально разрешенный к продаже генетически модифицированный томат FlavrSavr, не портящийся при транспортировке и долго сохраняющий товарный вид. Эта культура понравилась биоинженерам в качестве объекта экспериментов (растения семейства пасленовых легче модифицируются): сегодня ими создан помидор, в ДНК которого встроен ген арктической камбалы, что позволяет растению легко переносить холода, ведутся исследования по созданию овощей кубической формы, которые будет легко упаковывать в ящики.
В целом в мире создано и доведено до испытаний в полевых условиях более 900 линий генетически измененных растений, относящихся к 50 видам, и более 100 из них допущено к промышленному производству. Среди наиболее распространенных культур – соя, кукуруза, рапс, хлопчатник, свекла, картофель. Сегодня генная инженерия стоит на гребне второй волны, которая обещает человечеству принести растения с совершенно новыми, удивительными свойствами. Один из примеров того – «золотой рис», созданный швейцарскими учеными. Они ввели в геном риса гены, ответственные за синтез бета-каротина (предшественника витамина А в организме), и гены, способствующие росту содержания железа в зернах. Эта технология уже используется с целью улучшения рациона питания стран Юго-Восточной Азии, население которых, отдавая предпочтение рису, испытывает в то же время дефицит витамина А и макроэлементов. Словом, как считает лауреат Нобелевской премии мира Норман Эрнст Борлоуг, ученый, которого называют отцом «зеленой революции», распространение новых биотехнологий по всему миру позволит избавить человечество от позорных для XXI века голодных смертей, а в будущем компенсировать нехватку площадей для земледелия.
Не менее впечатляющих результатов ждут ученые от другого направления биотехнологий – создания новых лекарств и вакцин. Человечество успешно использует полученные генно-инженерным способом инсулин, интерферон, вакцину против вирусного гепатита В и другие препараты. Сегодня на плантациях США и других стран выращиваются целые биофабрики лекарств. Ведутся исследования по созданию растений-биореакторов для производства различных промышленных продуктов, по использованию трансгенных животных в качестве источников органов и тканей для трансплантологии. Как это ни фантастично звучит, генные инженеры всерьез заявляют о том, что растения смогут стать даже источником новых видов топлива и заменить нефть, запасы которой неуклонно истощаются.
Ген (от греческого «genos» – род, происхождение) – это всего лишь участок молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), который отвечает за наличие конкретного признака организма и определяет его индивидуальность. Ученые сравнивают эту структуру с текстами в разнообразных линейных последовательностях «букв» – нуклеотидов в ДНК и РНК и аминокислот в белках, в которых закодирована специфическая биологическая информация. Например, в наследственном «тексте» человека 3,5 млрд. таких букв, облаченных в 10 тысяч генов, через которые и передается наша генетическая информация. Меняя местами, удаляя или дополняя те или иные участки ДНК и получая новые комбинации, удается осуществить такие изменения генома, которые естественным путем вряд ли могли бы возникнуть.
Сама идея переноса генов от одного организма в другой взята учеными из природы. Изучая почвенную бактерию Agrobacterium tumefaciens, образующую на стволах деревьев и кустарников характерные наросты, они обратили внимание на ее изощренную способность паразитировать. Эта бактерия, используя повреждение растения, внедряется туда и переносит в ядро его клетки фрагмент собственной ДНК, который встраивается в геном растения, вследствие чего оно начинает производить питательные вещества, необходимые для жизнедеятельности агробактерий. Не менее яркий пример – возбудители различных заболеваний – вирусы, обладающие способностью встраиваться в геном клетки хозяина, которая затем при делении воспроизводит помимо собственного еще и вирусный геном. Такой природный механизм горизонтального переноса генов (между отдельно существующими организмами, а не от родителей к потомству) и стал принципом генной инженерии.
Изучая информационные макромолекулы, генетики выявили, что ДНК и РНК с помощью особых ферментов можно разрезать в определенных участках, а затем «сшить» в нужных комбинациях. В процессе трансгенеза именно это и делают: для того чтобы придать растению определенные качества, вводят один или несколько выбранных генов с заданными свойствами, взятых от одних организмов, в клетки других, зачастую эволюционно далеких от доноров. Ученые при этом рассчитывают, что введенный ген будет функционировать, не изменяя метаболизма растения, не нарушая функции других генов, и наследоваться потомством он будет точно так же, как «родной».
Схем и технологий трансформации несколько, но наиболее перспективным является применение «биологической пушки». Стреляя, она бомбардирует множество растительных клеток микрочастицами золота, вольфрама или другого тяжелого металла, на которые нанесен генетический материал.
В вопросе трансгенов Россия занимает осторожную позицию. Закон, разрешающий выращивать ГМ-культуры, у нас не принят, поэтому, соответственно, нет ни одного занятого ими гектара (исключая небольшие экспериментальные участки научно-исследовательских учреждений). Но в пищевой промышленности разрешено использовать импортные трансгенные культуры. Это 13 сортов и линий видов растений, устойчивых к ядохимикатам и вредителям: 3 линии сои производства США и Германии, 5 линий кукурузы – четыре крупнейшего производителя ГМ-продукции американской фирмы «Монсанто» и по одной – от Германии и Франции, 2 линии картофеля, не поддающегося колорадскому жуку, от той же «Монсанто», 1 линия риса из Германии и 2 линии сахарной свеклы, производимой в США и Франции.
Перед тем как попасть на наш рынок, каждая трансгенная линия должна пройти процедуру регистрации в России, которая, в свою очередь, осуществляется после проведения медико-биологической, медико-генетической и технологической экспертиз. В частности, Центр «Биоинженерия» РАН устанавливает, что в геноме продукта вставлены именно те гены, которые указаны в декларации на продукт, технологи оценивают его с точки зрения органолептических свойств, а Институт питания РАМН осуществляет проверку воздействия данного продукта на здоровье потребителя.
Как рассказал директор института академик РАМН В.А. Тутельян, Россия еще в 1997 году была первой страной, которая ужесточила методологию экспертизы: помимо соответствия химического состава ГМ-продуктов традиционным аналогам, у нас они проверяются еще на наличие токсинов, канцерогенов, мутагенных и аллергенных веществ, причем сроки отслеживания результатов по сравнению с европейскими увеличены до полугода. Более того, была введена система маркеров, помогающая выявить незаданные эффекты генетически измененных продуктов. В ходе весьма сложных исследований, проводимых на лабораторных животных, которых кормят ГМ-продуктами, сотрудники института по изменениям параметров обменных процессов оценивают степень воздействия этих продуктов на защитные системы организма, прежде всего антиоксидантную. Только после того как в ходе проводимых наблюдений подтвердится безопасность ГМпродукта для животных на всех уровнях, его допускают к регистрации на территории России.