​"ГМО" звучит интригующе, а "трансгенные организмы" - и вовсе зловеще. Уже поэтому тема генномодифицированных продуктов бесконечна и неисчерпаема. Чтобы еще раз поговорить о ней, формальный повод не нужен.

Но он в данном случае есть. На прошлой неделе Сергей Язев, иркутский ученый и популяризатор науки, опубликовал в соцсетях ссылку на статью "Завершено самое масштабное исследование ГМО на здоровье человека", реабилитирующую пищу, подвергшуюся изменениям посредством генной инженерии. И попутно высказал мысль, что всем знакомым с генетикой и так ясна безопасность подобных продуктов, так как "природа сама непрерывно модифицирует геномы".

Немедленно разразилась общественная дискуссия, в которой стороны предсказуемо разделились на два непримиримых лагеря. Одни говорили, что разработка ГМО - единственное спасение человечества от голода и естественный ход научной эволюции. Другие возражали, что от мутировавшей пищи мы сами скоро станем мутантами и в конечном итоге все вымрем в страшных мучениях.

Резонно рассудив, что в Интернете можно написать все, что угодно, и кто их видел, этих ученых, доказавших безопасность трансгенных продуктов, мы выбрались из мира виртуального в мир реальный и пошли к людям, которых можно потянуть за рукав и в лицо спросить, можно или нет употреблять ГМО, что это вообще такое и откуда они это знают? Благо ученые, занимающиеся генной инженерией, в Иркутске есть.

Тополя со свойствами травы

- Хотите кофе?

- С молоком и сахаром.

- Молока нет. Сахара как бы тоже нет, но есть зефирки - вот в них есть сахар.

Эта необязательная часть разговора была самой понятной. После этого Марина Протопопова перешла на язык, в котором каждую фразу нужно два раза переспрашивать и три раза объяснять разными словами. Марина - старший научный сотрудник лаборатории физиологической генетики СИФИБР СО РАН. Если попытаться объяснить, в чем заключается ее повседневная работа на детсадовском уровне, то она пытается скрестить дерево с травой.

Все привыкли к мысли, что ГМО - это какие-то пищевые продукты типа сои, кукурузы и прочих помидоров со встроенными в них генами кузнечиков и акул. Между тем ученые настаивают, убеждают и снова повторяют - применение генной инженерии для получения пищевых продуктов является мелкой, незначительной частью задачи, стоящей перед ними, а в глобальном смысле их, ученых, вообще пища не интересует. "Для нас важнее фундаментальные задачи. В данном случае - исследование гормональной регуляции роста", - говорит та же Марина.

Сотрудники лаборатории физиологической генетики Марина Протопопова и Василий Павличенко работают над получением генномодифицированных тополей.

- Изначально проект задумывался как прикладной, нужно было получить быстрорастущие и устойчивые к низким температурам формы тополей для дальнейшего их возделывания на плантациях и получения в конечном счете биотоплива.

- Эээ... Вы выращиваете тополя на дрова?

- Можно и так сказать. Вообще, предполагается использовать прессованную щепу, это так называемые "пеллеты", или топливные брикеты. Но, в принципе, тополя широко используются в деревообрабатывающей промышленности, например, для изготовления мебели. Также после специальной обработки из древесины тополя можно изготавливать детали, не уступающие в твердости металлическим, - объясняет Марина.

- Почему именно тополя?

- Они изначально быстро растут и довольно неприхотливы, в том числе разработаны способы размножения и поддержания культуры этих растений в лабораторных условиях. Для получения биотоплива можно, конечно, работать и с другими видами, однако, если взять, например, березу, то придется долго ждать, пока она вырастет, а тополя можно скашивать уже через пару лет. Поэтому в мире для древесных плантаций чаще всего используются осины, тополя и другие представители семейства ивовых.

Чтобы изменить свойства тополей на заданные, ученые лаборатории физиологической генетики встраивают в них гены арабидопсиса. Это ничем не примечательная везде растущая травка Резуховидка Таля, цветковое из семейства капустных. Замечательна она тем же, чем и мушка дрозофила, - ее гены хорошо изучены, что делает ее прекрасным лабораторным опытным материалом. Из нее берут участок генетического материала, отвечающий за биосинтез гормонов роста, внедряют в тополя и отслеживают полученный результат и влияние на другие гормоны.

- Понимаете, гены отвечают за выработку белков. Белки придают организму все те свойства, которыми он обладает: как у человека - рост, телосложение, цвет глаз и волос... Когда встраивается чужой ген, у организма вырабатываются новые белки, то есть либо проявляются новые свойства, либо изменяются, усиливаются или подавляются, собственные свойства организма, - объясняет Марина. - Все заточено на изученность генома растения. Нельзя взять произвольный участок гена, встроить его в другое растение и смотреть, что из этого получится. Нужно знать генетическую последовательность и функции гена, который вы хотите "пересадить". Если эта информация известна, то остальное - уже чисто технический вопрос. Все начинается с полимеразной цепной реакции...

Полимеразная цепная реакция - давно известный ученым способ копирования, извлечения и размножения генов. Если опять опускаться на бытовой уровень объяснений, листики растирают в кашицу, в пробирке размножают нужный генетический материал и внедряют его, куда надо. На простой вопрос: "Как ген одного растения внедряют в другое растение?" - Марина пожимает плечами. И, как о чем-то очевидном, рассказывает, что создается "векторная конструкция", или "плазмидный вектор", в которой помимо "пересаживаемого" гена есть "регуляторные области". На просьбу не издеваться над убогим умом корреспондента и его читателями она улыбается и переходит к переводу "на пальцах".

Есть зловредная агробактерия, заражение которой вызывает образование на растениях опухолей, похожих на раковые. Сначала ученые обезвреживают это ее патогенное свойство. Потом в бактерию помещают нужный генетический материал, а этот паразит имеет свойство его усваивать. После этого растение просто заражают этой бактерией, и она встраивает части своего генетического материала вместе с привитым участком генетической информации в генетический материал хозяина.

- Есть разные способы: можно, например, обстреливать клетки растения специальной генной пушкой, но тогда генетический материал встраивается в клетки случайным образом и обычно с низкой эффективностью. Способ генетической трансформации с использованием агробактерии хорош тем, что он позволяет заразить отдельные клетки, а затем вырастить взрослое растение из нужной единичной клетки. Таким образом, мы получим целое растение с заданными свойствами, - резюмирует Марина.

Марина Протопопова и Василий Павличенко работают над этой задачей около трех лет, в пробирках выведены первые трансформанты - они показали устойчивую способность к быстрому росту. Сейчас эти тополя-акселераты будут наделять стрессоустойчивостью - способностью переносить высокие и низкие температуры. Но пока только в пробирках - действующее законодательство запрещает высадку ГМО-растений в открытый грунт, они могут жить только в лабораторных условиях. Также в лаборатории отслеживают, как генетические изменения сказались на фенотипе, то есть на внешнем виде.

- Описаны случаи, когда при встроенном гормоне роста из саженцев вырастают только растения-карлики, - рассуждает Марина. - Но у нас они пока не показали такую особенность...

На столе безнадежно остыл кофе.

Пятнадцатый принцип "Декларации Рио"

В лаборатории растительно-микробных взаимодействий (бывшая лаборатория физиологии трансгенных растений) кофе не предлагают. Мы кое-как устраиваемся между компьютерным столом и длинным лабораторным верстаком, уставленным колбами, пробирками и прочим химическим инструментарием, а ведущий научный сотрудник лаборатории Андрей Еникеев сразу начинает с главного тезиса:

- Генная инженерия - это величайшее достижение науки ХХ века, и ни в коем случае нельзя ставить знак равенства между ней как таковой и отдельными областями ее применения, которые, откровенно говоря, не всегда связаны с наукой. Например, использование ГМО в качестве пищевых продуктов.

Как многие большие люди, Андрей Густавович ходит не спеша, двигается плавно, вызывающе шаркая ногами. Но говорит четкими, отточенными формулировками:

- В настоящее время нет даже определения, что такое ГМО. Есть различные точки зрения - молекулярных биологов, физиологов... Сторонники генной модификации говорят, что в основе методов трансформации лежат природные процессы. И что, если в известный науке организм привнести ген другого известного науке организма, ничего страшного не случится, - Еникеев смотрит на корреспондента поверх очков и внезапно спрашивает: - А если вы поставите на "Запорожец" запчасть от "Бентли" - он поедет? Вставляя чужеродную ДНК, которая, собственно говоря, может и не начать работать, мы тем не менее меняем свойства всей системы в целом, и представить последствия этого изменения невозможно. В 1998 году был опубликован доклад Института Эдмондса, в котором существующий уровень оценки безопасности ГМО был сформулирован так: "Высокая степень научной неопределенности".

В СИФИБРе Андрея Еникеева считают "ГМО-диссидентом". Действительно, к существующему сейчас в мире положению с трансгенными продуктами он относится со здоровым скепсисом. И разговор предпочитает начинать не с достижений собственной лаборатории, а с перечисления рисков. Риски известны всем.

Несколькими минутами ранее Марина Протопопова кратко сформулировала две группы рисков: для человека и для природы. Условно говоря, пищевые и экологические. В процессе трансформации ГМО-организмы наряду с полезными могут приобретать аллергенные или даже токсические свойства. В то же время, по ее мнению, ГМО-организмы сейчас являются наиболее изученными организмами, а продукты питания с использованием ГМО проходят многоступенчатые проверки перед появлением на рынке, поэтому для человека они не представляют опасности.

Марина Протопопова утверждает: генная инженерия может повышать в пищевых продуктах вкусовые качества, увеличивать их полезные свойства для организма - например, содержать полезные белки, быть источником незаменимых аминокислот, жирных кислот и др. В то же время она говорит о том, что экологические риски ГМО-культур предсказать все же сложно. Существует потенциальная угроза вытеснения природных видов из их естественных мест обитания более устойчивыми трансгенными организмами.

- Однако человек и без ГМО наносит существенный ущерб природе, - добавляет Марина. - Например, уже всем привычные классические подходы селекции не всегда приводят к положительным результатам. Хорошо известный пример - Борщевик Сосновского, который вывели методами классической селекции еще в середине XX века с целью увеличения кормовой базы для животноводства, сейчас так сильно разросся в Европейской части России, вытесняя другие виды, что нет эффективных способов борьбы с ним. Кроме того, поскольку выявились его опасные для человека и животных свойства, его не могут использовать в сельском хозяйстве, как это изначально предполагалось.

Андрей Густавович, в свою очередь, уточняет - неконтролируемое распространение уже идет. В Мексике из-за трансгенной кукурузы потерян центр происхождения дикого маиса - страшный удар по мировой селекции. В Канаде из-за переопыления - переноса опыления с полей генномодифицированных культур на дикие растения - появились суперсорняки, устойчивые к гербицидам.

Другое направление развития генетической инженерии - получение растений, устойчивых к насекомым-вредителям. В растения вводится ген бактерии Bacillusthuringiensis, кодирующий токсичный для насекомых белок (bt-технологии), но уже через несколько поколений у насекомых вырабатывается устойчивость к токсину. Некоторые ученые уже прямо говорят, что Bt-технологии - это тупиковый путь, тем более что с 50-х годов прошлого века существуют альтернативные высокоэффективные технологии использования для защиты растений бактериальных препаратов. В силу естественной коэволюции бактерий и насекомых привыкание не происходит. Важно отметить, что одним из основоположников этого направления был наш земляк - профессор ИГУ Евгений Васильевич Талалаев.

ГМО придумали под лозунгом борьбы с мировым голодом, напоминает Андрей Густавович, а сегодня не существует таких трансгенных продуктов, у которых урожайность была бы искусственно повышена до статистически значимых величин. Более того, сама "угроза морового голода" - это миф. Существующие агротехнологии, базирующиеся на методах традиционной селекции, вполне способны обеспечить население планеты продовольствием, а там, где отсутствует элементарная культура земледелия, не поможет никакая генетическая инженерия.

- В 1992 году в Рио-де-Жанейро состоялась конференция по устойчивому развитию. На ней была составлена и принята декларация из 27 принципов, включающих основные положения биобезопасности, - так называемая "Декларация Рио", - подводит итоги разговора о пользе и рисках ГМО-продуктов Еникеев. - Так вот, пятнадцатый принцип Рио, его еще называют "принципом предосторожности", гласит, что любой продукт, поступающий на рынок, облагается "презумпцией виновности" до тех пор, пока не будет безусловно доказана его полная безопасность для потребителя. В настоящее время безопасность ГМО-продуктов научно не доказана!

При этом Андрей Густавович вовсе не является оголтелым противником генной инженерии. Он видит выход в другом - в том, чем занимается сам. В биофармацевтике.

Женьшень в пробирке

Одна из проблем ГМО в том, что они не перерабатываются в природе - отходы трансгенной кукурузы даже не гниют, идет массовое заражение природы. И в то же время в научном мире давно и хорошо известно, что лекарственные растения можно выращивать в пробирках, не высаживая в открытый грунт. Именно этим занимается Еникеев в лаборатории растительно-микробных взаимодействий - выращиванием культур клеток и тканей лекарственных растений редких и исчезающих видов.

- Что это такое? Как это выглядит? Где используется? - пытается осознать суть явления корреспондент, но Андрей Густавович грузно встает и идет вглубь лаборатории:

- Я вам лучше покажу...

В колбе на донышке колыхается лужица мутного бульона, на котором бурно цветут крупные белесые кристаллы. Прочитав на лице собеседника полное отсутствие мыслей, Еникеев объясняет:

- Женьшень знаете? В природе он растет несколько десятилетий. Можно его культивировать в лаборатории, но проблема в том, что в культуре клетки теряют способность к синтезу необходимых полезных веществ. С помощью методов генной инженерии можно уравнять натуральное растение и культуру его клеток в пробирке. Ученые Дальнего Востока смогли с помощью этих методов создать штаммы культур клеток, несущие полезные свойства женьшеня. В пробирке культура клеток вырастает за месяц. Теперь женьшень нет необходимости высаживать и растить десятилетиями. И сейчас вся косметика на основе этого растения делается не из природных организмов, а на основе культуры клеток, выращенных в лабораторных условиях.

- Это у вас женьшень?

- Это табак. Это модельная система для научных исследований. Но выращивать можно множество растений, более того - методы генной инженерии позволяют открывать новые, совершенно уникальные вещества в этих культурах клеток. Безусловно, это совершенно безвредно для природы - культуры живут только в стерильных колбах, если ее открыть - культура просто погибнет.

Уже сегодня получены десятки лекарств методом генной инженерии при выращивании культур клеток и тканей растений, причем наука бережно относится к экологии, что выражается не только в отсутствии загрязнения, но и в сохранении существующих видов. Например, аконит байкальский используется для лечения заболеваний гормональной системы. Но, если собирать растение в промышленных масштабах, его просто уничтожат - он широко распространен, но медленно восстанавливается. Монгольский адонис содержит стероидные гликозиды, способные тормозить рост некоторых форм раковых образований и эффективные для лечения ревматизма, бронхиальной астмы, гемолитической анемии и некоторых других сердечных заболеваний. Но, по расчетам монгольских биологов, если собирать порядка пятисот килограммов адониса в год, популяция будет полностью уничтожена. Данные проблемы вполне решаемы лабораторным синтезом культур этих растений, и такие работы сейчас активно ведутся.

Но у нас в стране, как всегда, в науку грубо вторгается экономика.

- Самая большая проблема - не получить лекарство, а внедрить его, запустить в производство. Для этого нужно провести клинические испытания, а их стоимость на внедрение одного препарата, условно говоря, превышает годовой бюджет нашего института, - вздыхает Андрей Густавович. - Если говорить предметно, то прямо сейчас у нас есть культура, синтезирующая вещество, которое в предварительных исследованиях показало себя совершенно уникальным для лечения некоторых заболеваний иммунной системы, в том числе тяжелых форм онкологии. Без клинических испытаний это остается чисто научной разработкой, далекой от практического применения.

Он еще раз повторяет, что генномодифицированными растениями ученые занимаются не как пищей, а исследуют их как новую биологическую систему, определяют их биологический статус и особенности физиологии трансгенных растений. Сегодня наука приблизились к пониманию того, что такое ГМО, и теперь ведутся поиски путей преодоления рисков. Уже понятно, что не стоит драматизировать ситуацию, как и не стоит ее недооценивать - не все так страшно, как казалось изначально, но зато уже понятно, что человеку в любом случае придется сосуществовать с трансгенными растениями. Но и говорить о их доказанной безопасности как минимум преждевременно.

Берт КОРК

Источники

ГМО под "презумпцией виновности"
Восточно-сибирская правда (vsp.ru), 06/06/2017

Похожие новости

  • 28/03/2016

    Андрей Федотов: ключ к решению проблем - в изучении прошлого

    ​Директор Лимнологического института СО РАН (Иркутск) доктор геолого-минералогических наук Андрей Петрович Федотов считает, что ключ ко многим возникающим природным проблемам лежит в изучении прошлого — касается ли это изменений погоды или понижения уровня воды в Байкале.
    1671
  • 28/04/2017

    Иркутские биологи и математики объединились для создания нового проекта

    ​Иркутские ученые запускают новый интеграционный проект "NGS+BD для решения вопросов экологии", объединяющий лаборатории Лимнологического института СО РАН и Института динамики систем и теории управления.
    362
  • 06/10/2017

    Документы по созданию геопарка ЮНЕСКО на Байкале подпишут во Франции в 2018 году

    Сотрудники Иркутского научного центра (ИНЦ) Сибирского отделения (СО) РАН в мае 2018 года обсудят с коллегами из Франции проект геопарка, который планируют создать под эгидой ЮНЕСКО на берегу озера Байкал в Ольхонском районе Иркутской области.
    76
  • 29/09/2017

    Делегация Франции посетила Иркутский научный центр СО РАН для обмена опытом по созданию Байкальского геопарка ЮНЕСКО

    В ходе официального визита делегации департамента Верхней Савойи (Франция) 27 сентября обсудили проект «Байкальского геопарка ЮНЕСКО» с иркутскими учеными. В составе делегации присутствовали: Филипп Гишардаз, почетный президент ассоциации «Ерказия», мэр г.
    124
  • 28/05/2016

    Эксперты утверждают, что Байкал не повторит судьбу Арала из-за ГЭС на Селенге

    ​Байкал не повторит судьбу Аральского моря - это невозможно при условии разумного регулирования его стока на иркутском побережье и действенных предложений для Монголии в сфере энергетики. Об этом  заявил директор Байкальского института природопользования (БИП) СО РАН Ендон Гармаев.
    810
  • 06/04/2017

    Директор ЛИН СО РАН: Содержание омуля в Байкале не такое низкое

    Востсибцентр выдает данные о количестве зашедшего омуля в реки, а это всего 5% от всей половозрелой рыбы на Байкале. Содержание омуля в озере не такое низкое, утверждает директор Лимнологического института Сибирского отделения Российской академии наук Андрей Федотов.
    384
  • 03/11/2016

    Форум «Чистые воды Прибайкалья» пройдет в Иркутске

    V форум участников общественного водоохранного движения "Чистые воды Прибайкалья" состоится в Иркутске 18 ноября на площадке Института динамики систем и теории управления СО РАН.  Участие в работе форума примут 150 человек, среди них представители экологических центров, отрядов, кружков, действующих при образовательных учреждениях, а также общественных организаций и движений Иркутской области.
    933
  • 18/10/2017

    Как связать Байкал и Юкатан

    Два полнокупольных фильма о тайнах цивилизации майя были показаны на фестивале «Человек и природа» в Иркутском планетарии. Показ стал первым на территории России. Привез фильмы в Иркутск Энрике Фонте, президент компании «Planetarios Digitales», построившей и курирующей 25 планетариев в Мексике.
    44
  • 28/03/2017

    Байкальский Ольхон – территория для современных экопоселений

    21 – 22 марта в Институте теплофизики имени С. С. Кутателадзе СО РАН состоялась Третья Всероссийская конференция с международным участием «​Энерго – и ресурсоэффективность малоэтажных жилых зданий». Главной темой, оказавшейся в фокусе внимания, стал проект создания экологического поселения на острове Ольхон (самый крупный остров озера Байкал).
    602
  • 04/05/2017

    Спецвыпуск журнала «Вестник РФФИ» посвящен озеру Байкал

    ​Очередной темой спецвыпуска журнала «Вестник Российского фонда фундаментальных исследований» стало озеро Байкал. Предыдущие два выпуска издания были посвящены вулканам Камчатки и Долине гейзеров в Кроноцком заповеднике.
    636