Борис Жуков
«Что нового в науке и технике» №10, 2005
- Сеанс игры вслепую
- Доверяй, но проверяй
- Верстовые столбы
Доверяй, но проверяй
Представьте себе, что в зоопарке вы подходите к большому вольеру, огражденному глубоким рвом, высоченной стеной и решетками, способными остановить танк. И с трудом различаете где-то в дальнем его углу симпатичного пушистого зверька размером с белку. Примерно такое впечатление производят нормы, принятые рядом стран (в частности, Евросоюзом) для обращения с генетически модифицированными организмами (ГМО) и продуктами из них. Прописанные в них меры безопасности мало отличаются от тех, что соблюдаются при работе с возбудителями чумы или сибирской язвы. Судя по опросам социологов, о «потенциальной опасности» ГМО слыхали практически все, но мало кто способен сформулировать, в чем именно она состоит. И неудивительно: трансгенные организмы существуют уже около 30 лет. В последние 10 лет трансгенные растения выращиваются в разных странах мира на полях, общая площадь которых в прошлом году достигла 80 млн га. Миллионы людей и бессчетное число животных ели и едят продукты из них — и за все эти годы не было получено свидетельств, что процедура генной модификации делает продукт более вредным или опасным, чем он был без нее. Напротив, согласно прошлогоднему докладу Союза германских академий наук и Гуманитарной комиссии по зеленым биотехнологиям, содержание токсичных и аллергенных веществ в продуктах из ГМ-растений оказалось ниже, чем в таких же продуктах из традиционных сортов — за счет более жесткого контроля и меньшей загрязненности паразитическими грибками.
Доводы против трансгенных организмов и продуктов в огромной степени состоят из «черного пиара», порожденного конкурентной борьбой агропромышленных корпораций, а также принципиально не проверяемых религиозно-идеологических утверждений (вроде тезиса о «вмешательстве в божественный замысел») и обычных бытовых страхов перед неизвестным. Но помимо этой информационной грязи в дискуссиях о безопасности ГМО можно разглядеть и реальные проблемы.
Самая серьезная из них — это угроза естественному биоразнообразию. Пыльца с ГМ-растений может попадать на цветы их диких предков, выпуская тем самым чужой ген в свободное плавание по дикой популяции. Если этот ген обеспечивает своим обладателям какое-нибудь жизненное преимущество (а ГМ-сорта часто отличаются от традиционных именно устойчивостью к засухе, морозу, вредителям и т. д.), то он очень быстро распространится в дикой популяции, полностью вытеснив дикую форму, — и мы, по сути дела, потеряем один из видов живых существ, восстановить который потом будет невозможно никакими мерами. То, что на месте утраченного вида будут расти его трансгенные родственники, дела не меняет: домашние лошади и коровы не могут заменить нам своих истребленных предков — тарпана и тура.
Доводы против трансгенных организмов и продуктов в огромной степени состоят из «черного пиара», порожденного конкурентной борьбой агропромышленных корпораций, а также принципиально не проверяемых религиозно-идеологических утверждений (вроде тезиса о «вмешательстве в божественный замысел») и обычных бытовых страхов перед неизвестным (фото с сайта www.foei.org)
Впрочем, культурные растения часто могут скрещиваться не только со своими прямыми предками, но и с близкородственными видами, многие из которых — злостные сорняки. Если к ним попадет, скажем, ген устойчивости к гербициду (а более половины всех промышленно выращиваемых в мире ГМ-растений — это сорта, устойчивые к препарату «раундап»), получится «суперсорняк», бороться с которым будет очень сложно.
Реальный способ предотвращения этих эффектов был предложен еще в 1998 году, когда лидер трансгенных технологий в растениеводстве компания Monsanto разработала сорт ГМ-пшеницы, который помимо устойчивости к вредителям обладал также специальным геном-терминатором: содержащие его зерна по вкусовым и питательным свойствам ничем не отличались от обычных, но при высевании не прорастали. Бесплодными были и гибриды этого сорта с традиционными пшеницами, что исключало бесконтрольное распространение трансгенного наследственного материала. Компанию тут же обвинили в попытке «подсадить» фермеров на ежегодные закупки семян, и на следующий год она заявила об отказе от вывода на рынок технологии гена-терминатора. Однако биотехнологи не оставили эту многообещающую идею: в нескольких лабораториях созданы хитрые генетические механизмы, позволяющие ГМ-растениям успешно скрещиваться между собой, но делающие бесплодными семена, у которых только один из родителей был трансгенным.
Еще острее проблема предотвращения выхода сконструированных генотипов в окружающую среду стоит, если трансгенные технологии применяются к животным. Рыбоводы знают: если рыбное хозяйство использует естественный водоем, то как его ни ограждай, а рано или поздно тот вид, который в нем выращивают, будет встречаться по всей реке. Между тем сейчас из уже созданных ГМ-животных ближе всего к коммерческому использованию быстрорастущий трансгенный лосось компании Aqua Bounty. С самого начала в его геноме было изменено число хромосом. Это позволяет исключить его скрещивание с рыбами из природных популяций — но не размножение его в природных водоемах, если он в них попадет.
Пока, однако, прецедентов генетического загрязнения окружающей среды не зафиксировано — известны только случаи появления трансгенных растений на полях, засеянных обычными сортами (обычно за счет переноса пыльцы). Хотя масштабы разведения трансгенных организмов уже сейчас огромны (помимо сельского хозяйства ГМО широко применяются в фармацевтической промышленности — в развитых странах многие препараты белковой природы, в том числе такие важнейшие, как интерферон и инсулин, производятся микроорганизмами, которым вставлены соответствующие человеческие гены), и наблюдения за ними были тщательными, а порой и пристрастными (стоит заметить, что в России пока не принят закон, разрешающий выращивать ГМ-культуры, однако можно использовать импортные трансгенные культуры; для этого продукт должен пройти медико-биологическую, медико-генетическую и технологическую экспертизы. — Ред.). Не подтвердились и другие теоретические опасения, высказывавшиеся специалистами на заре «трансгенной эры». Предполагалось, например, что внедренный ген в чуждом для себя окружении может оказаться неустойчивым, склонным покидать «новую родину» и посредством вирусов распространяться по другим организмам. Вообще-то такое происходит и с «родными» генами, но ожидалось, что донорские гены будут делать это гораздо чаще. Однако прямые исследования интенсивности «горизонтального переноса» (так генетики называют обмен генетическим материалом между организмами разных видов) не выявили каких-либо отличий трансгенных сортов и штаммов от обычных.
Немало подозрений вызвало и то, что большинство трансгенных организмов несет в себе гены устойчивости к антибиотикам. Само собой напрашивалось предположение, что при поедании продуктов из таких ГМО эти гены могут быть переданы бактериям, находящимся в теле человека. Пусть даже не болезнетворным, а симбиотическим, вроде кишечной палочки, — бывает, что обычная микрофлора человеческого организма вдруг становится патогенной, и если мятежные бактерии окажутся устойчивыми к антибиотику, это сильно затруднит лечение. В начале 90-х даже появились работы, в которых сообщалось о том, что у людей, употреблявших ГМ-продукты, устойчивость патогенных микроорганизмов к антибиотикам обнаруживается чаще. Однако более тщательные исследования не подтвердили этого эффекта. Вообще до сих пор все сообщения о вреде, нанесенном людям или животным употреблением ГМ-пищи, оказывались либо выдумкой, либо неверной интерпретацией фактов. Скажем, в выступлениях против использования ГМО до сих пор встречаются ссылки на канцерогенность популярного производителя аспартама, производимого при помощи трансгенных бактерий. На самом деле аспартам первоначально производился двумя способами: биотехнологическим и чисто химическим. К настоящему времени второй способ полностью вытеснил первый, и весь производимый сегодня в мире аспартам — синтетический. Его канцерогенность от этого, естественно, никуда не делась, но она, как и следовало ожидать, связана со свойствами самого вещества. А не со способом его получения и уж тем более — не с трансгенностью производящих его бактерий.
Другое дело, когда объектом генно-инженерных манипуляций становится сам человек. В последние годы большие надежды медиков были связаны с генной терапией, позволяющей исправлять генетические дефекты в клетках человеческого тела. Такое лечение уже применялось при некоторых заболеваниях — в частности, при комбинированном врожденном иммунодефиците. Эта болезнь исключает развитие у ребенка иммунной системы, обрекая его на смерть от первой попавшейся инфекции. До появления генной терапии медицина ничем не могла помочь таким младенцам.
Однако программа генно-терапевтического лечения этой болезни была закрыта в 2002 году, когда у двух из проходивших ее 11 детей была обнаружена лейкемия. Видимо, это не было случайным совпадением. Вектор с доставляемыми генами может внедриться в любой участок генома, и у пострадавших малышей он оказался соседом гена LMO2, о котором давно известно, что его избыточная активность (которую вполне может обеспечить входящий в состав вектора мощный вирусный промотор) приводит к лейкемии. Конечно, вероятность того, что вектор внедрится именно рядом с LMO2 или другим протоонкогеном, весьма мала. Но каждому пациенту вводили примерно миллион «генетически отремонтированных» клеток, а для развития лейкемии может хватить и одного рокового попадания.
Этой истории оказалось достаточно, чтобы скомпрометировать применение в медицине вирусных векторов — но не саму идею генной терапии. Сегодня медики рассматривают возможность безвирусной доставки в клетку нужных генов. В биотехнологии такие методы давно известны: например, использование липосом (жировых пузырьков-капсул, способных проникать через клеточную мембрану) или «генной пушки» — прямого обстрела клеток микрочастицами золота с зафиксированными на их поверхности генами. Правда, эти пути свободны не только от опасностей, но и от удобств векторного переноса: вероятность встраивания переносимого таким образом гена в хромосому клетки-мишени намного меньше и при этом нет никаких гарантий, что даже в случае успешного попадания он начнет там работать. Тем не менее, по единодушному мнению медицинского сообщества, через 10-15 лет «генетический ремонт» превратится в массовую процедуру.
Конечно, никто не может сказать, что ему известны все последствия использования трансгенных технологий и что они ни при каких условиях не могут принести вреда. Но ведь любое из великих изобретений, легших в основу человеческой цивилизации, — огонь, топор, домашние животные, колесо, лодка — никогда не было абсолютно безопасным, и никто не мог предвидеть всех последствий его применения.
Судя по опросам социологов, о «потенциальной опасности» ГМО слыхали практически все, но мало кто способен сформулировать, в чем именно она состоит (фото с сайта www.barewitness.org)