Фатальный запрет

Наука и технологии
Генная инженерия
«Эксперт» №13 (892) 24 марта 2014
Мифы об опасности генно-модифицированных организмов не соответствуют действительности. Запрет ГМО может не только закрепить нашу отсталость в биотехнологиях, но и лишить нас возможности контролировать настоящие риски
Фатальный запрет

«Чужеродные ДНК проникают в ткани и превращают нас в мутантов», «ГМО — оружие геноцида русского народа», «От ГМО дохнут мыши, люди и свиньи» — подобные суеверия активно обсуждаются в последнее время и в интернете, и в СМИ. Человеку, освоившему школьную программу по биологии и химии, сложно понять страхи перед ГМО. Позволим себе напомнить азы.

Все живое содержит ДНК — генетический код, передающий наследственную информацию. Если бы ДНК воспроизводилась безупречно, то мы бы представляли собой лишь комбинацию свойств наших родителей, и эволюция лишилась бы главного двигателя. Но все мы мутанты. ДНК настолько длинна и сложна, что при ее копировании обязательно случаются ошибки, и появляются организмы с новыми свойствами. Всем нам известная пшеница, которую многие потребляют в виде хлеба, каш и макарон, является триплоидным монстром: ее геном получился путем слияния геномов трех разных диких злаков, поэтому геном традиционной пшеницы почти в пять раз сложнее человеческого. Среди ее сортов есть обладающие тетраплоидным, гексаплоидным и даже октоплоидным наборами хромосом. Да и эволюция самого человека — цепь мутаций; самая крупная из них — гипертрофия головного мозга, ставшая, как считают многие эволюционисты, следствием мутации, вызванной вирусным заболеванием.

Приручение мутации

На протяжении всей своей истории люди занимались селекцией. Сейчас в сельском хозяйстве не используются растения и животные, существующие в дикой природе, — только специально отобранные мутанты с нужными качествами. Естественные мутации происходят медленно, поэтому традиционная селекция с 30-х годов ХХ века — это воздействие на геном растения жестким излучением и химическими мутагенами с целью увеличения частоты появления мутаций. К настоящему времени таким способом получено более 2200 сортов различных культур. Такое грубое вмешательство затрагивает, конечно же, не только один нужный ген и вызывает множество непредсказуемых мутаций. Поэтому селекционеры тратят огромное количество времени и сил, чтобы среди тысяч мутантов найти обладающие «нужными» ошибками ДНК. При этом нет никакой страховки, что среди побочных мутаций не окажется вредных. В качестве примера появления непредсказуемых эффектов в традиционной селекции можно привести печальную историю с гибридом кукурузы «Техас». В 70-х годах прошлого века огромные посевные площади этой культуры в США были уничтожены грибковым заболеванием. Позже выяснили, что продукт одного из генов, уникальных для этого гибрида, взаимодействовал с токсином гриба, что способствовало быстрому поражению посевов.

ГМО безопаснее сортов, полученных традиционной селекцией. Методы генной инженерии позволяют передавать один или несколько конкретных генов. Это резко увеличивает разнообразие изменяемых признаков и ускоряет процесс получения заданных свойств. Также при использовании генной инженерии существенно меньше число сопутствующих мутаций, к тому же их легче выявить. Кроме того, генно-модифицированные продукты проходят беспрецедентную проверку, хотя

Зачем народу ГМО

Сельское хозяйство за последний век сделало три серьезных рывка в производительности. Первым в первой половине XX века стала механизация. Вторым — химизация, пик которой пришелся на 50–60-е годы ХХ века. Массовое применение удобрений и ядохимикатов привело к «зеленой революции» — заметному росту урожайности основных сельхозкультур. Третьим направлением развития стали биотехнологии. Их достижения, например, позволили с 1940 года в среднем в пять раз увеличить урожайность кукурузы в США.

 

Ключевые причины использования ГМО — экономика и экология. В мире приходится производить все больше продуктов питания на меньшей площади. К 2020 году в 2,4 раза по сравнению с 1960-м снизится площадь пахотных земель, приходящаяся на одного человека. Аппетит при этом не уменьшается. Влияет на урожайность и глобальное потепление, требуя культур, устойчивых к засухе. Экология не менее важна — помимо роста издержек в разы больший расход ядохимикатов на традиционных культурах сказывается на нашем здоровье, они попадают с продуктами на наш стол, а с осадками — в грунтовые и питьевые воды. В настоящее время более 95% генно-модифицированных сельскохозяйственных культур — это растения, устойчивые к гербицидам и насекомым, что позволяет сельхозпроизводителям уменьшить применение веществ для защиты растений.

В 2013 году ГМ-культуры заняли уже 175,2 млн гектаров сельскохозяйственных площадей — 12,4% всех пахотных земель мира. Их выращивали 18 млн фермеров, более 16,5 млн (свыше 90%) из которых — не склонные к риску малые фермеры из развивающихся стран. Последние два года развивающиеся страны вырвались вперед и выращивают больше биотехнологических культур, чем развитые.

Основные по занимаемым площадям ГМ сельскохозяйственные культуры — соя, кукуруза, хлопок и рапс. Используются также ГМ-культуры сахарной свеклы, люцерны, папайи, тыквы, тополя, томатов, бананов, сладкого перца, картофеля, риса и декоративных цветов.    

Трансгенная березка под моим окном

Мировой рынок биотехнологий к 2025 году должен достигнуть уровня 2 трлн долларов, темпы роста по отдельным сегментам рынка колеблются от 5–7 до 30% в год. Доля России на мировом рынке биотехнологий составляет менее 0,1%.

Однако следы биоинженерии в России обнаружить можно. Одни из наиболее успешных российских коллективов в генетической инженерии растений — лаборатории экспрессионных систем и модификации генома растений Института биоорганической химии РАН и генетической инженерии растений Всероссийского института сельскохозяйственной биотехнологии, которыми руководит Сергей Долгов. Документы на созданную в его лаборатории пшеницу, устойчивую к гербицидам и засоленности почв, уже приняли на регистрацию в Государственной службе семеноводства и сортоиспытания, еще около пяти культур у него в запасе. В этих лабораториях ведется работа над трансгенными томатами, яблоками, рапсом и ячменем, косточковыми культурами. Но, несмотря на успешность результатов, Сергей Долгов признает: «В России всего три-четыре научных центра всерьез занимаются получением трансгенных растений. И все они в сумме по результатам сопоставимы с одним средним американским университетом. С промышленными компаниями неловко и сравнивать: наша лаборатория — это одна десятая лаборатории Pioneer в Айове. А та, в свою очередь, — лишь одна пятая от исследовательского центра Monsanto».

В Институте биоорганической химии РАН выращивают трансгенные березы и осины. Деревья с уменьшенным содержанием лигнина будет легче перерабатывать в бумагу. А березы с измененным метаболизмом азота растут на 15% быстрее обычных.

В рамках российско-белорусского проекта были получены трансгенные козы. Благодаря вживленному гену человека они дают молоко с белком лактоферрин, который содержится в женском молоке и предохраняет новорожденного от инфекций. Дети, которых не вскармливают грудью, остаются без этой защиты. Поголовье коз уже разводится в Подмосковье и Белоруссии, современное спермохранилище козлов-мутантов запущено в Ставрополе.

Ключевая проблема для развития биотехнологий в России — отсутствие рынка. «Государство выделяет деньги на создание новых разработок, но при этом не дает возможности для их коммерциализации. Например, центром “Биоинженерия” в России созданы сорта картофеля, устойчивые к колорадскому жуку. Они прошли все необходимые испытания на безопасность и разрешены для использования в пищу. Однако выращивать их в России мы не имеем права», — сетует Дмитрий Дорохов.

В июле 2013 года правительство России утвердило Дорожную карту развития биотехнологий и генной инженерии. Согласно этому документу, производство биотехнологической продукции в России должно вырасти с 28 млрд рублей в 2012 году до 200 млрд к 2018 году.