Основные вопросы безопасности гми

Категория: Разное

Безопасность продуктов, полученных с помощью генетической инженерии — весьма важная проблема, которая возникла перед обществом в связи с широким внедрением в сельскохозяйственное производство ГМ-культур растений, являющихся сырьем для получения пищевых продуктов.

Еще в 1973 г., когда объектом генно-инженерных исследований являлись преимущественно микроорганизмы, были высказаны серьезные сомнения по поводу безопасности технологий рекомбинантных ДНК. Первые директивы, регламентирующие проведение всех экспериментов с рекомбинантными ДНК, были чрезвычайно строгими. Например, в Директиве Национального института здравоохранения США 1976 г. жестко оговаривались условия работы с рекомбинантными ДНК и выдвигались требования, чтобы в качестве хозяев для чужеродных ДНК использовались микроорганизмы, неспособные размножаться вне стен лаборатории и передавать свою ДНК другим микроорганизмам. Со временем требования к мерам безопасности для большинства экспериментов были существенно смягчены, и технология рекомбинантных ДНК стала быстро развиваться.

В настоящее время существуют две важные проблемы:

1. Контроль за производством и потреблением пищевых продуктов, содержащих генетически измененные организмы, или полученных с их использованием.

2. Контроль за преднамеренным высвобождением ГМО в окружающую среду.

Несмотря на то что большинство созданных трансгенных растений отличаются от исходного родительского сорта наличием только модифицированной ДНК и экспрессиро-ванного белка, определяющего новый признак, пищевая продукция из ГМИ относится к категории «новой».

Присутствие в пищевых продуктах трансгенной ДНК само по себе не представляет опасности для здоровья человека. Однако функциональные способности трансгенной ДНК связаны с возможным проникновением участка ДНК в клетки микрофлоры кишечника, в частности перенос генов устойчивости к антибиотикам, которые, как указывалось выше, широко используются в качестве селективных маркерных генов при создании ГМ-растений. Можно предположить, что естественная микрофлора кишечника в этом случае будет либо подавляться, либо, наоборот, расти. Однако вряд ли это опасение следует рассматривать как серьезную проблему, поскольку поступающая с пищей ДНК подвергается разрушению в пищеварительном тракте, и маловероятно сохранение целостной генетической конструкции (включающей и целевой ген, и регуляторные компоненты), способной к самостоятельному функционированию в кишечнике.

Гораздо большие опасения связаны с возможным изменением экспрессии генов модифицированной ДНК и соответственно новыми белками, которые могут оказать влияние на качество и безопасность пищевых продуктов. Не исключено, что введенные в ДНК растений гены могут вызвать неожиданные побочные эффекты:

♦ изменение потребительских свойств продукта (снижение пищевой ценности, изменение химического состава и т.п.);

♦ синтез компонентов, вызывающих аллергические реакции или обладающих токсическими, мутаген

ными, канцерогенными эффектами, оказывающих воздействие на человека, непосредственно употребляющего трансгенную пищу, а также на его последующие поколения.

Так, сообщалось о появлении аллергических реакций у людей, употреблявших трансгенную пищу. Широко обсуждался случай с трансгенной соей — продукцией биотехнологической компании «Pioneer Hi-bread International». Продукты переработки этих бобов вызывали аллергические реакции. Использование этих бобов было прекращено.

Сообщалось также о трансгенном картофеле, содержащем ген лектина, взятый от другого растения. В экспериментах на крысах было показано, что такой картофель вызывал токсический эффект, что приводило к ослаблению иммунной системы и уменьшению массы внутренних органов (мозга, легких, печени) у подопытных животных .

Что касается проблем, связанных с воздействием ГМО на окружающую среду, то здесь также имеются негативные примеры. Исследователями предполагалось, что пыльца с ГМ-растений, устойчивых к гербицидам, может попасть на другие растения, и это вызовет появление «суперсорняков». В настоящее время установлено, что ген устойчивости к гербициду ГМ-горчицы действительно передается дикой горчице и сорнякам. Не исключена также возможность попадания гена стерильности ГМ-культур в растения дикой флоры. Уже выведены сорта стерильных томатов, кукурузы, хлопка и других растений. Экспрессия гена стерильности вызывает синтез веществ, подавляющих развитие зародыша во втором поколении. Возможные последствия утечки таких генов в природную среду катастрофичны.

Особо следует сказать о проблеме безопасности применения генетически модифицированных микроорганизмов.

Существуют серьезные опасения, что ГММ, созданные без учета их вероятного воздействия на природные экосистемы, смогут бесконтрольно и неограниченно размножить

ся в окружающей среде, что приведет к самым нежелательным последствиям:

♦ вытеснению аборигенных природных организмов из их экологических ниш и последующей цепной реакции нарушений экологического равновесия;

♦ уменьшению биоразнообразия;

♦ бесконтрольному переносу чужеродных генов из ГММ в природные, что сможет привести к активации как ранее известных, так и активации и/или образованию ранее неизвестных патогенов животных и растений.

Именно поэтому необходимы разработки подходов и методов оценки риска потенциальных опасностей, которые могут возникнуть после внедрения (интродукции) ГММ.

Принципы и методы оценки риска потенциальных опасностей применения ГММ. Существуют два разных принципа оценки потенциального риска интродукции ГММ.

Первый принцип называют «ориентированным на продукт» генетической модификации. При этом учитывается только безопасность готового продукта — результата генетической модификации, например целевого белка. Если продукт генетической модификации сам по себе безопасен, а также если и реципиентный и донорский штаммы исходно являлись безопасными, то вероятность того, что из-за данной генетической модификации штамм может стать опасным, не рассматривается (игнорируется). Причем не важно, каким именно методом создана генетическая модификация: традиционной генетической селекцией, скрещиваниями или генной инженерией. Такой подход к оценке риска реализован в США, Канаде, Мексике и ряде других американских стран.

Второй принцип оценки риска принято называть «ориентированным на процесс» генетической модификации и на его последствия. Кроме определения потенциальной опасности продукта модификации он основан на всесторонней оценке того, не приобрел ли исходно безопасный штамм в процессе или в результате генетических модификаций каких-либо потенциально опасных свойств. Этого подхода придерживаются страны — члены ЕС и Европейская биотехнологическая федерация.

Подходы, предлагаемые экспертами Европейской биотехнологической федерации и ЕС для оценки риска интродукции ГММ, заключаются в следующем.

Во-первых, следует определить, какие именно объекты, факторы, показатели (их называют защищаемыми объектами) могут быть подвергнуты вредному воздействию данного ГММ. Такими защищаемыми объектами могут быть здоровье человека, животных, растений, биоразнообразие, плодородие почвы и др.

Во-вторых, необходимо определить конкретный характер каждого из возможных опасных воздействий ГММ на каждый защищаемый объект.

В-третьих, следует составить сценарий возникновения и распространения каждой опасности.

В-четвертых, нужно определить, к какому именно из четырех согласованных уровней риска относится данный ГММ. Под уровнем (степенью) риска (R) в данном случае понимается интегральная оценка вероятности (Р) наступления нежелательных последствий и тяжести (S) этих последствий: R = S х Р. Эксперты предлагают вероятные риски от внедрения ГММ по степени опасности разделить на 4 уровня .

Характеристика уровней риска от внедрения ГММ

Уровень риска

Вероятность наступления вредных последствий

Оценка ГММ по степени опасности

1

2

3

1

Вредных последствий нет или маловероятно, что они могут быть

Безопасный для внедрения

1

2

3

2

Возможны вредные воздействия, но маловероятно, что они будут представлять серьезную опасность для защищаемых объектов

Необходим дальнейший специальный анализ целесообразности внедрения

3

Возможны локальные серьезные вредные воздействия на защищаемые объекты

Лучше отказаться от внедрения

4

Ожидаются серьезные вредные воздействия на защищаемые объекты, которые будут происходить как в месте интродукции, так и за ее пределами

Не должен внедряться ни при каких

обстоятельствах

Конкретные методы оценки риска заключаются в оценке по степени сходства с известным штаммом и в оценке риска в модельных экспериментах.

В первом случае необходимо:

1. Показать, что планируемый для интродукции ГММ сходен с «известным».

2. Провести разумную экстраполяцию, чтобы выяснить, будет ли ГММ столь же безопасным, как интродукция похожего «известного» штамма.

Во втором случае такая оценка должна проводиться сначала в условиях, изолирующих экспериментальную систему от окружающей среды. Если в предыдущих экспериментах не обнаружено опасных последствий культивирования ГММ, то дальнейшие исследования целесообразны в мелкомасштабном полевом эксперименте. Риск должен оцениваться на основе таких измеряемых параметров, как способность ГММ конкурировать с аборигенными микробными популяциями, способность к горизонтальной передаче трансгенов, возможности реализации экологического мониторинга ГММ и управления ходом процесса их интродукции.

Экспертами ЕС разработан стандартный формат описания характеристик ГММ, необходимых для всесторонней оценки их безопасности. С учетом характеристик до-норногб и реципиентного организмов составляется сводная информация, необходимая для оценки безопасности ГММ. В описании указывают следующие данные:

1. Общие характеристики донорного и реципиентного организмов (таксономия, идентификация, источник, культура).

2. Генетические характеристики донорского и реципиентного организмов.

3. Патогенетические и физиологические свойства реципиентного организма.

4. Характеристики созданного организма.

5. Информацию, имеющую значение для охраны здоровья человека.

6. Степень опасности для окружающей среды и сельского хозяйства.

7. Цели применения сконструированного организма в окружающей среде.

8. Выживание, размножение и распространение сконструированного организма в окружающей среде.

9. Взаимодействие сконструированного организма с биологическими системами.

10. Экосистемные эффекты.

На основании результатов всех проведенных следований выносится общее заключение об уровне безопасности созданного ГММ .

Совершенно очевидно, что реализация методов оценки риска внедрения ГММ чрезвычайно сложна: она должна обеспечивать максимальный уровень биобезопасности и в тоже время не тормозить исследования в этой чрезвычайно перспективной области биотехнологии. Видимо поэтому на 1998 г. количество разрешенных и проведенных полевых испытаний трансгенных растений превысило 150 ООО, а полевых испытаний трансгенных микроорганизмов проведено не более десятка .

Таким образом, очевидно, что необходим жесткий контроль за получением и оборотом ГМ-продукции. Во мно-

гих странах, в том числе и в России, разработан целый пакет законодательных документов, регламентирующих деятельность в этой области, о чем идет речь ниже.