
Сотрудники ВОЗ считают генетически модифицированными организмами (ГМО) растения и животных, генетический материал (то есть ДНК) которых был изменен в лабораторных условиях. Но не просто изменен, а так, как это не могло случиться в природе — то есть в результате спаривания или естественной «перестройки» генов.
Лабораторные методы, которые позволяют изменить геномы растений или животных, называют «биотехнологиями». Способов модифицировать живые организмы придумано очень много. Однако больше всего людей пугают трансгенные технологии, которые позволяют перемещать гены между неродственными организмами — например, между бактериями и растениями.
Чем ГМ-продукты отличаются от обычных продуктов? Самый короткий и самый честный ответ на этот вопрос — ничем. Чтобы ответить подробнее, придется сначала вспомнить биологию и историю.
Вся информация об устройстве растений, животных и людей закодирована на универсальном, общем для всех земных организмов генетическом языке. У нас с вами, у животных и растений эта информация хранится в ДНК. Если организму нужно построить новый белок — например, чтобы заделать дыру в поврежденной клетке — он считывает информацию с определенного участка ДНК и создает «шаблон», по которому строится конкретный строительный белок.
В природе живые существа постоянно изменяются, потому что им нужно приспосабливаться к окружающей среде. Выживают счастливчики, у которых есть преимущества перед собратьями по виду: например, олени, которые бегают чуть-чуть быстрее других оленей. «Медленных» оленей съедают хищники, а «быстрые» выживают и дают потомство. В результате олени постепенно, в течение тысячелетий, превратились в прекрасных бегунов.
Примерно в восьмом тысячелетии до нашей эры в этот процесс вмешались люди. Они стали сознательно отбирать растения и животных с полезными свойствами, и скрещивать их друг с другом. Ученые называют такой процесс «селекцией». За сотни тысяч лет древние «генетики» добились, например, появления ржи с крупными зернами и тучных коров с покладистым характером.
Замечены предки и в «трансгенных» экспериментах: например, с древности скрещивали ослов и кобыл, получая мулов — более послушных, чем ослы, и более долгоживущих и сильных, чем лошади. Единственный недостаток этих «естественно трансгенных» животных (ученые называют таких существ «гибридами») в том, что они не могут размножаться.
Все шло своим чередом, пока в XIX веке австрийский монах Грегор Мендель не открыл основополагающие законы генетики. А дальше, всего за 200 лет, люди быстренько «выучили» язык генетического кода и научились сначала ускорять, а затем и управлять селекцией и гибридизацией. Уже в 1930-е году исследователи облучали или обрабатывали химикатами семена растений, чтобы спровоцировать много разных мутаций и выбрать из них мутантов с полезными свойствами. В результате появилось около 3000 различных сельскохозяйственных растений, среди которых пшеница твердых сортов и сладкие грейпфруты сортов Ruby и Rio Red. Примерно тогда же, в 1940-е годы, люди научились «спасать» нежизнеспособные эмбрионы растений-гибридов, которые иначе никогда бы не выросли и не дали урожай.
В 1970—1980-х годах появилась настоящая генная инженерия. Принцип у нее такой же, как у селекции и гибридизации — но с важным дополнением. Вместо того, чтобы просто скрещивать растения с нужными свойствами или «бомбить» семена радиацией, рассчитывая на удачную мутацию, ученые научились сознательно управлять изменениями. Сначала они решали, каких изменений хотят добиться от выбранного растения (а позже и животного), потом «выслеживали» ген, который отвечает за нужное свойство у представителей другого вида, копировали его и «вставляли» в генетический материал выбранного организма. В результате сразу получалось растение или животное с заданными свойствами.
Вскоре генную инженерию дополнили и другие методы: например, РНК-интерференция, которая позволяет произвольно отключать ненужные гены внутри одного и того же организма и таким образом устранять нежелательные признаки, и метод CRISPR-Cas9, который позволяет добавлять, удалять или изменять генетический материал в определенных местах генома.
Однако, о каком бы методе речь не шла, в его основе лежат все тот же старый добрый генетический язык, и все те же, известные с древности, генетические процессы. Со времен древних селян, которые старательно выбирали самые крупные семена и скрещивали лошадей и ослов, ничего принципиально не изменилось. Получается, что страхи перед «ГМО-продуктами» не более чем миф.
ГМО — это продукт генной инженерии, который от обычного отличается измененным генотипом. Такие изменения проводят с животными, растениями, микроорганизмами. Зачем нужны модифицированные организмы и какое влияние на человека они могут оказывать?
Этой аббревиатурой обозначают организмы, в генотип которых были внесены изменения с помощью методов генной инженерии. То есть набор генов был изменен искусственным способом. В основном такие методы применяются к растениям в сельском хозяйстве. Генно-модифицированные растения используют для изготовления продуктов питания.
Как расшифровывается ГМО? ГМО — это генетически модифицированный организм. Генетическая модификация — это целенаправленное изменение ДНК, оно не могло случиться в природе. Это главное отличие от мутации, которая возникает в процессе эволюции естественным путем.
Первый модифицированный продукт появился в 1972 году. Он был получен ученым Стэнфордского университета Полом Бергом. Через год ученым удалось получить кишечную палочку с человеческим геном, кодирующим синтез инсулина.
Новые знания стали использовать в селекции. В 1983 году ученые из немецкого Института растениеводства вывели табак, устойчивый к насекомым. Затем была «улучшена» кукуруза, которая и сегодня остается одним из самых популярных ГМО-продуктов. Уже в 1990-е отрасль стремительно развивалась. Американские ученые скрестили гены помидоров с генами камбалы. Так получился особый сорт томатов, которые можно долго хранить. Большой резонанс приобрело появление сои, скрещенной с генами бактерий. Растение оказалось устойчивым к гербицидам.
Трансгенные растения оказались коммерчески привлекательными, поэтому с начала 1990-х было выведено более тысячи различных культур. Около сотни из них допущены к промышленному производству. Андреа Пирондини рассказывает, что соя, кукуруза, хлопок и масличный рапс считаются ГМ-культурами с самыми большими посевными площадями в мире.
Как получают ГМО-организмы? В ее процессе модификации ученые выделяют из клетки одного организма ДНК и выбирают определенный ген. Затем его переносят в модифицируемый организм. Клетки преобразуются под влиянием чужеродного гена. После происходит отбор организмов, которые успешно прошли преобразование. Так получают генно-модифицированные организмы, в числе которых и те, что лежат на витринах супермаркетов.
Разработки новых модификаций необходимы для того, чтобы:
Влияние ГМО на человека постоянно изучается. Тони Янг уверяет, что сегодня искусственное изменение генотипа не признано наукой опасным для человека. Влияние растений с ГМО не отличается от влияния растений, полученных в результате селекции. От этом говорят результаты исследований, зафиксированные в докладе Генерального Директората Европейской комиссии по науке и информации. Однако каждый новый случай нужно исследовать отдельно.
Мифы о негативном влиянии модифицированных продуктов исходят от среднестатистического потребителя продуктов и не имеют научного подтверждения. Чем опасно ГМО? Среди возможных опасностей употребления трансгенных организмов отмечают:
Многие потребители беспокоятся, что пища с ГМО может сделать человеческий организм устойчивым к антибиотикам. Как пишет издание WebMD , исследования показали, что крошечные количества ДНК из генетически модифицированной пищи могут выжить при переваривании. В то же время ученые не нашли доказательств того, что она передается в ДНК потребителя или бактерий в желудке.
Генная модификация позволяет избежать обработки растений химическими средствами. Путем изменения генотипов их делают более устойчивыми к внешней среде, поэтому дополнительная обработка не требуется. В этом состоит польза ГМО для человека — можно избежать употребления лишних химических веществ.
Рост урожайности и снижение затрат на выращивание культур позволяет снизить стоимость продукции для потребителя. Изменение генотипа дает возможность получить новые вкусы, продлить сроки хранения овощей и фруктов, упростить и ускорить процесс их выращивания. Вкусные и доступные продукты, широкий ассортимент в любой сезон — дополнительный плюс модификаций.
На разных продуктах в супермаркетах можно увидеть маркировку «Без ГМО». Это означает, что в составе продукта нет генно-модифицированных компонентов. Считается, что обязательная маркировка может не только препятствовать развитию сельскохозяйственной биотехнологии, но и усилит заблуждение о том, что ГМО угрожают здоровью людей. В то же время некоторые производители ставят подобный знак на продуктах, в которых не может быть ГМО. Поэтому если хотите избежать измененных ингредиентов, читайте состав.
Изменение генотипа организма открывает новые возможности для животноводства, сельского хозяйства, пищевой промышленности, медицины и фармацевтики. На данный момент ученые не обнаружили негативных последствий от употребления продуктов с ГМО, но исследования продолжаются. Сегодня каждый может самостоятельно выбирать, покупать ли продукты с ГМО или предпочесть товары, полученные в результате испытанной веками селекции.
Внимание! Материал носит лишь ознакомительный характер. Не следует прибегать к описанным в нем методам лечения без предварительной консультации с врачом.
В новом видео РБК Трендов биолог Ирина Голденкова-Павлова из Группы функциональной геномики Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева объясняет, что такое ГМО и почему вокруг них так много мифов
ГМО — генетически модифицированные организмы — это организмы, в ДНК которых были целенаправленно внесены изменения при помощи методов генной инженерии. То есть им были переданы отдельные гены от другого организма, не обязательно родственного. Обычно таким способом улучшают свойства растений и микроорганизмов, реже — животных или придают им совершенно новые характеристики.
По данным ВЦИОМ, больше 80% россиян настроены против ГМО. Подобные опросы проводились также в США, Франции и Германии. В этих странах около 90% населения также негативно относятся к искусственной модификации генома. Один из главных аргументов противников ГМО — какое-либо вмешательство в ДНК противоестественно. А значит, употребление в пищу ГМО-растений и продуктов может вызвать у человека опасные мутации и, как следствие, болезни.
При этом, согласно исследованию британских ученых, ярые противники ГМО гораздо хуже, чем их оппоненты, разбираются в базовых биологических понятиях, не говоря о генетике. По этой причине большинство респондентов неверно представляют себе, что вообще такое вмешательство в геном. На самом деле наука занимается этим достаточно давно. Еще в XVI веке первые агрономы-испытатели, не зная законов генетики, создавали растения-гибриды, отбирая для посева те сорта, которые были устойчивы к вредителям и приносили больше урожая. Это называется селекцией. С развитием науки были изобретены более совершенные методы — в частности, генная инженерия. Она позволила ученым в три раза ускорить процесс выведения новых сортов, или новых полезных свойств растений. Впрочем, даже используя такие современные и точные методы генетики, как, например, CRISPR/Cas9, невозможно создать такой генно-модифицированный продукт, который через кишечник человека смог бы встроиться в его ДНК. Более того, механизма, который позволил бы осуществить перенос генов таким образом, попросту не существует.
Ситуацию усугубляют и псевдонаучные публикации, которые содержат некорректные данные о ГМО, или же неверно их трактуют. Например, в феврале 2019-го в журнале Food and Chemical Toxicology вышел обзор о том, как генно-модифицированные продукты усваиваются человеческим организмом. В кратком содержании авторы пишут: «Убедительные свидетельства показывают наличие ДНК из еды (также генно-модифицированной еды) в крови и тканях человека и животных».
Однако если вчитаться в текст обзора, становится понятно, что на самом деле исследователи не нашли никаких тревожных признаков: в крови испытуемых не было повышенной концентрации трансгенной ДНК.
Наконец, мифы о ГМО успешно распространяются и на государственном уровне. К примеру, авторы сайта Центра гигиены и эпидемиологии при Роспотребнадзоре пишут об опасности ГМ-продуктов, ничем не подкрепляя эти заявления.
Одно из очевидных объяснений подобных предрассудков — банальная научная безграмотность противников ГМО или работа с некорректными источниками информации.
Существует множество исследований, которые доказывают, что ГМ-продукты безопасны. Например, доклад Национальных академий наук, техники и медицины США от 2016 года свидетельствует, что такие продукты не только не вредны, но даже полезны для человека. Авторы изучили более 900 научных работ, опросили 80 экспертов из различных областей, еще 26 привлекли к рецензированию доклада. В основном все проанализированные исследования касались двух типов ГМ-растений: устойчивых к насекомым и к химическим удобрениям. Данные за последние 20 лет показали, что эти сельхозкультуры никак не повлияли на людей и животных, которые ими питались.
Прежде чем вывести ГМ-продукт на рынок, ученые проводят многолетние испытания. Они наблюдают, как ведут себя трансгены и продукты генной экспрессии, не вызывают ли они аллергии или отравления. Международное законодательство требует, чтобы каждый такой товар проходил жесткую проверку на безопасность для людей, животных и окружающей среды. Кроме того, в ЕС такие продукты отслеживают еще и годы спустя, чтобы выявить возможные отложенные риски.
Пока существует только два вероятных риска, связанных с применением ГМО, о которых, в частности, говорит ВОЗ:
Сегодня ГМО используют в двух главных сферах: сельское хозяйство и медицина.
Практически все продукты растительного происхождения на нашем столе — с измененными генами. Благодаря этому они дают больше урожая, приспосабливаются к суровому климату и недостаткам почвы, противостоят вредителям. Но главное — они становятся лучше на вкус, содержат больше полезных веществ и приобретают новые ценные свойства. Например, золотой рис — генетически модифицированный сорт риса с повышенным содержанием витамина А. Существует также особый сорт моркови, который содержит вакцину от туберкулеза.
Несмотря на все сложности с разработкой и проверкой на безопасность, ученые уверены: в будущем человечеству не обойтись без трансгенных растений и продуктов. Мы сможем предотвращать голод или массовый неурожай, а также минимизировать вред для экологии: ГМО-растения можно реже поливать и возделывать беспахотным способом. Это позволит не только экономить воду, но и уменьшать парниковый эффект за счет снижения теплового излучения пашни. Кроме того меньшее количество сельхозтехники на полях поможет контролировать выбросы углекислого газа в атмосферу.
Вот несколько примеров того, на что способна генная инженерия: