Трансгенное поле битвы

Европейцы, протестующие против продвижения США на рынки Старого Света генетически модифицированных продуктов, загримированы под президента США Джорджа Буша.
Фото Reuters

В XVIII веке стало ясно, что прививка коровьей оспы (вакцинация) защищает человека от заболевания «черной» оспой, и люди перестали чувствовать себя беззащитными перед этим страшным злом. В России для преодоления страха населения перед вакцинацией императрица Екатерина II вынуждена была первой подвергнуть себя этой процедуре и выжила вопреки ожиданиям своих подданных.

Все новое, в том числе и хорошее новое, страшит. Особенно «пуглива» наименее образованная и поэтому агрессивная часть населения. Очень характерен в этом отношении пример с историей попыток внедрения в России технологии создания и культивирования трансгенных растений, в частности – картофеля.

═

Живые генетические фабрики

═

Площадь под трансгенными культурами возросла за последние 9 лет в 40 раз и составила в 2003 г. около 68 млн. гектаров. В производство генетически модифицированных растений (ГМР) разных видов вовлечены 7 млн. фермеров в США, Канаде, Румынии, Болгарии, Испании, Аргентине, Бразилии, Уругвае, Индии, Австралии, Филиппинах, Южной Африке, Японии. ГМР используются в качестве пищи человека или кормов для животных в странах обоих полушарий. В Китае создание и культивирование трансгенных растений – приоритетное направление обеспечения национальной безопасности.

Я напомню: создание технологий конструирования трансгенных растений – революция в области селекции и растениеводства. Эта технология позволяет, например, получить растения, устойчивые к ряду высоко патогенных вирусов, вироидам, грибковым и бактериальным инфекциям, насекомым-вредителям, растения с высоким содержанием витамина А, устойчивые к холоду, засоленности почв, засухе, растения с улучшенным содержанием и составом белков и т.д. Наконец, трансгенные растения могут использоваться для производства ряда биологически активных продуктов, включая лекарственные препараты (например, интерферона, инсулина), и как съедобные вакцины против тяжелых заболеваний (например, гепатиты В, С, А и даже СПИД).

При создании ГМР применяются разнообразные стратегии, которые на первый взгляд могут показаться противоречивыми. С одной стороны, создаются растения, устойчивые к насекомым, т.е. не требующие применения ядовитых инсектицидов (картофель, кукуруза, хлопчатник), а с другой – растения, устойчивые к определенному гербициду (соя, рапс, свекла). Но на самом деле в этом нет никакого противоречия. К примеру, устойчивость генетически модифицированной свеклы к высоко эффективному гербициду широкого спектра действия позволяет практически полностью уничтожить сорняки, не влияя на сами растения свеклы. С точки зрения объективного и психически уравновешенного человека, в этих результатах, как говорится, «нет ничего плохого, кроме хорошего». Но есть и другие точки зрения.

В этой связи, история создания генетически модифицированного картофеля, устойчивого к колорадскому жуку, увлекательна и поучительна.

═

Защита «полосатых» насекомых

═

Известно, что среди почвенных микроорганизмов встречаются продуценты очень полезных для человека веществ, например, антибиотиков. В частности, оказалось, что некоторые почвенные бактерии продуцируют белок, который токсичен для колорадского жука, но абсолютно безвреден для человека. Поэтому ген, кодирующий синтез этого белка, был выделен из бактерий и встроен в геном картофеля. В результате попытки прожорливых полосатых жуков пополнить свой пищевой рацион за счет трансгенного растения, обернулись для них глубоким разочарованием и гибелью.

К сожалению, появление трансгенных сортов вызвало разочарование не только у жуков.

Трансгенный картофель или кукуруза сами защищают себя от насекомых-вредителей, не требуя применения пестицидов! Какое впечатление такая новость могла произвести на руководителей химической промышленности, производящей миллионами тонн пестициды для защиты растений от насекомых? Реакцией на появление такого «хорошего нового» стала организация кампании дискредитации трансгенных растений.

Пожалуй, самый глупый и поэтому популярный аргумент, применяемый противниками трансгенного картофеля, устойчивого к колорадскому жуку, состоит в том, что «генетически измененную картошку отказываются жрать даже колорадские жуки, которые спокойно переносят самые ядовитые опрыскивания» (В.Степанов, «Парламентская газета», 15.07.03).

═

Трансгены и онкогены

═

Тщательный анализ показал, что в научной литературе отсутствуют достоверные сведения о какой-либо опасности «трансгенной» пищи для млекопитающих. Тем не менее один из противников такой пищи, В.В. Кузнецов (кстати, директор Института физиологии растений РАН) думает иначе. «Есть шанс, что трансгены окажутся опасными для здоровья человека», – сообщает директор, не отдавая себе отчета в том, что, для того чтобы этот «шанс» сделать реальным, следует использовать в качестве трансгена что-нибудь вроде гена змеиного яда.

Обычно при обсуждении «опасностей», связанных с ГМ-пищей, выдвигается идея о тяжелых последствиях ее потребления не только для нас, но и для наших детей, внуков и в особенности – отдаленных поколений, судьбу которых по понятным причинам прояснить не представляется возможным и которые не смогут возразить, даже если будут питаться только «трансгенной» пищей. На самом деле речь не может идти ни о каких детях.

Дело в том, что новые свойства трансгенного растения зависят от белка – продукта нового гена (трансгена), а главное условие при конструировании трансгенных растений – присутствие этого белка не должно отрицательно влиять на окружающую среду и людей, потребляющих продукты ГМ-растений.

В случае устойчивого к колорадскому жуку картофеля оба эти требования выполнены. Это доказано в специальных опытах при испытаниях на биологическую безопасность, проводившихся в ряде стран, включая Россию.

Сигналов об онкогенном влиянии устойчивого к жуку картофеля не поступало ни из одной из стран его выращивания, включая США, где трансгенная пища потребляется в течение минимум десяти последних лет. Кто-кто, а граждане США не преминули бы затаскать по судам фирму, производящую ГМ-картофель, при наличии минимальных подозрений на связь трансгенного картофеля с любыми заболеваниями.

В течение тысячелетий меню жителей разных стран включает мясо млекопитающих (коровы, свиньи, бараны и др.), рыб, в том числе рыб, содержащих гены ядовитых белков, лягушек, крабов, осьминогов, ядовитых змей, скорпионов, содержащих ген известного токсина, пиявок, содержащих ген гирудина, грибов, наконец. Достаточно ли этого списка для иллюстрации того факта, что в пищеварительный тракт человека поступает пища, содержащая гены, весьма чужеродные для человека? К тому же следует помнить о том, что эта пища содержит ДНК разнообразных онкогенов, потенциально способных участвовать в развитии опухолей.

Известно, что все онкогены (т.е. гены, ответственные за превращение нормальной клетки в раковую) имеют свои аналоги (протоонкогены) в геноме нормальных клеток животных. Все вирусные онкогены имеют клеточное происхождение, и известны механизмы превращения протоонкогенов в онкогены. Таким образом, беспечно поедая животных, – включая сюда змей и прочих перечисленных выше гадов! – человек вводит в свой пищеварительный тракт ДНК тысяч генов, включая протоонкогены. При потреблении сырого мяса эта ДНК даже не подвергается тепловой обработке. Однако мне неизвестны сведения о возрастании частоты раковых заболеваний при сыроедении или у животных-хищников, которые, как известно, в подавляющем большинстве питаются сырым мясом своих жертв.

Нередко противники ГМ-культур ссылаются на результаты работы (PNAS USA, 94, 961), в которой мышам через рот вводили очищенные препараты высокомолекулярной ДНК бактериофага М13. В этой работе сообщалось о возможности проникновения фрагментов ДНК из пищеварительного тракта в кровь, лейкоциты и лимфоциты животных, а также о вероятности встраивания фрагментов ДНК в геном клетки.

Однако весьма очевидно, что условия такого эксперимента не соответствуют нормальным условиям потребления ДНК в составе растительной пищи, где она существует не в «очищенной» форме, а в виде сложных комплексов с клеточными белками. Кроме того, в случае картофеля ДНК потребляется после жестких тепловых обработок.

Правда, авторы упомянутой работы и не ставили целью проверку судьбы ДНК трансгенов в организме животных. По этой причине в работе использовалась «голая» ДНК, и не ставились контроли с «трансгенной» и обычной пищей. Но даже при такой постановке более 95% ДНК выводилось из организма мыши, и лишь 0,04% выявлялось в виде фрагментов в крови, а через 24 часа после «принятия» ДНК ее уже и вовсе не удавалось обнаружить в организме животных.

Полагаю, что противники ГМ-пищи были несколько разочарованы результатами недавних опытов (J. Animal Science, 2003, 81, 2546) по кормлению свиней трансгенной и обычной (в контроле) кукурузой. В пищеварительном тракте обеих групп животных были обнаружены фрагменты ДНК ряда генов нормальной (нетрансгенной) кукурузы, что не является неожиданностью. В дополнение к этим «нормальным» ДНК в пищеварительный тракт свиней, кормившихся трансгенной кукурузой, поступили фрагменты ДНК трансгена. Это тоже понятно и естественно. Важный вывод авторов состоял в том, что ни фрагменты ДНК нормальных клеточных генов, ни ДНК трансгена не были обнаружены в крови подопытных животных. Эти результаты позволяют заключить, что в природных условиях питания из организма с одинаковой эффективностью выводится любая ДНК, поступающая с пищей, включая как ДНК трансгена, так и обычных клеточных генов.

═

«Страшилки» про крыс

═

Несколько лет назад противников трансгенных культур возбудило сообщение А. Рusztai о том, что трансгенный картофель, содержащий трансген лектина, снижает иммунный ответ у подопытных крыс.

Последующая работа специальной комиссии ученых дезавуировала эти результаты. Выводы комиссии были однозначны: потребление трансгенного картофеля крысами «не повлияло на их рост, развитие органов или иммунные функции». Недомогание части крыс в опыте Рusztai объяснялось накоплением природных токсинов нормального картофеля в условиях культуры ткани. Кроме того, крысы (в отличие от мышей) вообще плохо усваивают картофельный крахмал и, вероятно, поедали его с отвращением.

Тем не менее в СМИ стали регулярно появляться сообщения под паническими названиями. Первоначально это выражалось в форме сочувствия подопытным крысам. «Измененный с помощью генной инженерии картофель нанес ущерб иммунной системе подопытных крыс», – с грустью сообщило агентство ИТАР-ТАСС (10.08.98). Далее события приняли более драматический характер.

«Крысы от трансгенной картошки чахнут», – сообщает ИНО (13.08.98). «Крысы отравились трансгенной картошкой» («Общая газета», 02.09.98). Ситуация стала напоминать публикацию медицинских бюллетеней о состоянии угасающего здоровья, в данном случае – крыс. Состояние крыс, потребляющих трансгенный картофель, озаботило даже солидные «Известия» (15.08.98). «Крысы от трансгенной картошки дохнут», – сообщил В.Скосырев.

Широкую публику легко убедить, что трансгенные растения – это опасные «мутанты» (хотя они мутанты не в большей степени, чем обычные растения), поскольку понятие о мутантах обыватель связывает с жуткими монстрами из кинофильмов Стивена Кинга. Такая оценка трансгенных растений вполне совпадала с позицией ряда СМИ. «Ужас, что едим», – восклицал журнал «Эхо планеты» (07.02.99). «Ирландцы – против еды Франкенштейна», – сообщает ИТАР-ТАСС (08.03.99), имея в виду ГМ-пищу.

Тихий обыватель, вряд ли отличающий Франкенштейна от франкмасонов, сразу усваивает, что «трансгенная» еда – это плохо, а дурацкий термин «еда Франкенштейна» становится популярен. «Народы мира против еды Франкенштейна», – заявляет Н.Саввина в «Коммерсанте» (13.03.99), по-видимому, имея в виду, что в своем отношении к Франкенштейну за истекшие пять дней после публикации ИТАР-ТАСС, к ирландцам присоединились остальные народы.

Кампания против трансгенных растений наращивает обороты. Создается впечатление, что некоторые СМИ внезапно прониклись ужасом от перспективы разделить судьбу упомянутых выше крыс.

Следует заметить, что опыты с трансгенным питанием обычно проводятся на мышах, которые являются признанной в науке «моделью» по отношению к человеку. Твердо установлено, что потребление трансгенного картофеля не оказало на мышей отрицательного воздействия. Если бы мыши, питавшиеся устойчивым к жуку картофелем, умели читать, они бы обхохотались, ознакомившись с публикациями этой серии, так как чувствовали себя вполне комфортно, хотя вынуждены были есть картофель в сыром виде. Безвредность такого питания для мышей доказана опытами в шести странах мира, включая Россию.

Опыты российского Института питания, проводившиеся не только на мышах, но и с привлечением добровольцев, продемонстрировали безопасность потребления такого картофеля. Естественно, что, делая такой вывод, ученые не дают гарантий бессмертия даже контрольной группе потребителей обычной пищи. Ни один корректный ученый не может дать прогнозов безопасности на будущие десятилетия. Главная аргументация противников трансгенных растений основана именно на этом.

═

«Гнусная раса суперсорняков»

═

В среде журналистов, противников трансгенных растений, почему-то принято писать статьи в разнузданно вульгарном стиле. Типичным примером служит статья Е.Пичугиной «России грозит еда», опубликованная в газете «Московский комсомолец» (04.10.03). Автор обличает в ряде грехов «лоббистов модифицированной еды», которые «уже придумали, как нас облапошить» и «втюхать мутанты...», которым запрет на выращивание «трансгенных овощей... будет по барабану», а все будет тип-топ». Почему-то Пичугина вдруг высказала неуверенность в канцерогенности трансгенной пищи. «Возможно, употребление в пищу генно-модифицированной (ГМ) еды и не приводит к раку – это еще неизвестно», – пишет автор. Как это, неизвестно? Вначале напугали население страны опасностью онкологических заболеваний при потреблении ГМ-пищи, а теперь выясняется, что это «еще неизвестно»?

Однако надо отдать должное Пичугиной: она немедленно указала на новые недостатки ГМ-пищи. «В конце 1990-х годов американцы помешались на одной трансгенной добавке, – пишет Пичугина. – Люди стали заболевать и даже умирать от мучительной боли в мышцах и от удушья». Автор не упоминает о природе добавки, на которой «помешались американцы», а главное – об известном факте отсутствия какой-либо связи между загадочной «одной трансгенной добавкой» и причинами, вызвавшими столь грустные последствия. Между тем в кратком изложении история такова.

Более 20 лет назад в Японии были созданы бактерии-продуценты аминокислоты триптофана. Триптофан потребляется человеком в значительном количестве (до 1 г в день), а при недостатке его в организме возникают некоторые заболевания. Применение «генно-инженерного» триптофана абсолютно безвредно. Однако в рассматриваемом случае технология выделения этого препарата из клеток бактерий не обеспечила достаточно высокого уровня его очистки. Этот факт был установлен в США в судебном порядке.

Таким образом, эта история не имеет никакого отношения к генной инженерии и «трансгенным» добавкам (The Australian, 19.02.02), так как независимо от происхождения триптофан остается триптофаном, однако он должен быть хорошо очищен в случае применения в качестве лекарства или пищевой добавки.

Одно из возражений, высказываемых по поводу выращивания трансгенных растений, – опасение возможного возникновения «гнусной расы суперсорняков» в результате перекрестного опыления и передачи трансгена нормальным растениям, в том числе растениям дикой флоры. Но такая возможность контролируется в специальных опытах по проверке ГМ-растений на биобезопасность. Здесь важно лишь отметить, что картофель оказался неспособен к перекрестному опылению с родственными растениями дикой флоры.

В качестве одного из аргументов противники трансгенных растений нередко отмечают, что вставка трансгена в геном растения носит не направленный, а случайный характер, а это может привести к нарушению регуляции генов и образованию аномальных форм. Это верно, однако следует заметить, что задача последующей селекции при создании сорта – именно удаление всех форм, отклоняющихся от нормы.

Заметим также, что все эти опасности существуют и при получении новых сортов традиционными методами, в частности методом отдаленной гибридизации с последующим отбором. Но никто не высказывает беспокойства по поводу перестройки генома растений при отдаленной гибридизации и опасений по поводу непредсказуемости результатов для потомства и для окружающей среды, хотя в процесс гибридизации может быть вовлечен не один, а множество генов. Точно так же не существует запретов на получение сортов методом радиационного мутагенеза, хотя эта процедура основана на непредсказуемых и неконтролируемых мутационных изменениях генома растений.

Между тем при появлении трансгенного растения, содержащего всего один новый ген, «антитрансгенное» лобби открывает огонь из всех орудий с целью дискредитации этих результатов в глазах общества. О причинах столь избирательного отношения нетрудно догадаться. Существуют силы, интересы которых нарушаются слишком быстрым развитием этой области биотехнологии.

Обычно представители антитрансгенного лобби ссылаются на отрицательную позицию Евросоюза в отношении культивирования трансгенных растений. Однако сегодня это оружие несколько устарело. В Европе реализуется так называемая «концепция сосуществования», обеспечивающая фермерам возможность выращивать генно-модифицированные и обычные культуры. Противодействие в отношении ГМР, существующее в ряде стран ЕС, несомненно, носит в большей степени политический и конъюнктурный, чем научный характер.

К сожалению, в России усилия противников генетически модифицированных растений достигли желаемого результата. Сегодня большинство наших граждан пришло к заключению, что трансгенный картофель несъедобен, хотя с успехом может использоваться как средство для уничтожения крыс. Это неудивительно, так как поток «страшилок» смог бы отбить аппетит даже у привыкшего ко всему населения.

Я верю, что даже с помощью недобросовестных ухищрений развитие биотехнологии нельзя задержать надолго. Пройдет не так много лет, и недорогие, продуктивные трансгенные культуры найдут широкое применение в России. А о лицах, столь агрессивно препятствовавших распространению ГМ-растений, будут вспоминать, как сегодня мы вспоминаем об успехах лысенковцев в августе 1948 года.