Кемеровская Государственная Медицинская Академия

Кафедра Общей гигиены

Реферат на тему:

«Генетически модифицированные организмы (гмо)»

Выполнили:

Лещева Е.С., 403 гр.,

Кострова А.В., 403 гр.

Кемерово, 2012 г.

Введение

Что такое ГМО (история, цели и методы создания)

Виды ГМО и их применение

Политика России в отношении ГМО

Плюсы ГМО

Опасность ГМО

Последствия использования ГМО

Заключение

Список литературы

Введение

Число жителей Земли неуклонно растет, таким образом, возникает огромная проблема в увеличении производства продуктов питания, усовершенствовании медикаментов и медицины в целом. И в мире в связи с этим наблюдается социальный застой, который становится все более настоятельным. Есть мнение, что при нынешнем размере населения планеты только ГМО могут избавить мир от угрозы голода, так как при помощи генной модификации можно увеличивать урожайность и качество пищи.

Создание генетически модифицированных продуктов является сейчас самой главной и самой противоречивой задачей.

Что такое гмо?

Генети́чески модифици́рованный органи́зм (ГМО) - организм, генотип которого был целенаправленно искусственно изменён при помощи методов генной инженерии. Это определение может применяться для растений, животных и микроорганизмов. Генетические изменения, как правило, производятся в научных или хозяйственных целях.

История создания ГМО

Первые трансгенные продукты были разработаны в США бывшей военной химической компанией Монсанто еще в 80-х годах.

Monsanto Company (Монса́нто) - транснациональная компания, мировой лидер биотехнологии растений. Основная продукция - генетически модифицированные семена кукурузы, сои, хлопка, а также самый распространённый в мире гербицид «Раунда́п». Основанная Джоном Фрэнсисом Куини в 1901 году как чисто химическая компания, «Монсанто» с того времени эволюционировала в концерн, специализирующийся на высоких технологиях в области сельского хозяйства. Ключевым моментом в этой трансформации стал 1996 год, когда «Монсанто» одновременно выпустила на рынок первые генетически изменённые сельскохозяйственные культуры: трансгенную сою с новым признаком «Раунда́п Рэ́ди» и хлопок «Боллгард», устойчивый к насекомым. Огромный успех этих и последовавших за ними аналогичных продуктов на сельскохозяйственном рынке США стимулировал компанию переориентироваться с традиционной химии и фармакохимии на производство новых сортов семян. В марте 2005 году «Монсанто» приобрела крупнейшую семеноводческую компанию Семинис, специализирующуюся на производстве семян овощей и фруктов.

Наибольшее количество этих площадей засеяно в США, Канаде, Бразилии, Аргентине и Китае. При этом 96% всех ГМО-посевов принадлежит США. Всего в мире допущено к производству более 140 линий генетически модифицированных растений.

Цели создания ГМО

Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН рассматривает использование методов генетической инженерии для создания трансгенных сортов растений либо других организмов как неотъемлемую часть сельскохозяйственной биотехнологии. Прямой перенос генов, отвечающих за полезные признаки, является естественным развитием работ по селекции животных и растений, расширивших возможности селекционеров в части управляемости процесса создания новых сортов и расширения его возможностей, в частности, передачи полезных признаков между нескрещивающимися видами.

Методы создания ГМО

Основные этапы создания ГМО:

1. Получение изолированного гена.

2. Введение гена в вектор для переноса в организм.

3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.

4. Преобразование клеток организма.

5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей.

Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты - рестриктазы и лигазы. С помощью рестриктаз ген и вектор можно разрезать на кусочки. С помощью лигаз такие кусочки можно «склеивать», соединять в иной комбинации, конструируя новый ген или заключая его в вектор.

Если модификации подвергаются одноклеточные организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование, то есть отбор тех организмов и их потомков (клонов), которые подверглись модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения растений или вводят в бластоцисты суррогатной матери, когда речь идёт о животных. В результате рождаются детёныши с изменённым или неизменным генотипом, среди которых отбирают и скрещивают между собой только те, которые проявляют ожидаемые изменения.

Что такое ГМО? Генетически модифицированный организм (ГМО ) - живой организм, генетическая составляющая которого при помощи методов генной инженерии была искусственно изменена. Как правило, подобные изменения используются в научных или сельскохозяйственных целях. Генетическая модификация (ГМ ) отличается от природного, характерного для искусственного и естественного мутагенеза целенаправленным вмешательством в живого организма.

Основным видом получения в настоящее время является внедрение трансгенов.

Из истории.

Появление ГМО было обусловлено открытием и созданием первых рекомбинантных бактерий в 1973. Это привело к противоречиям в научном сообществе, к появлению потенциальных рисков исходящих от генной инженерии, которые в 1975 году на Конференции Asilomar были подробно обсуждены. Одна из главных рекомендаций от этой встречи была то, что должен быть установлен правительственный надзор над рекомбинантным исследованием ДНК , чтобы можно было считать эту технологию безопасной. Герберт Бойер тогда основал первую компанию по использованию рекомбинантной технологии ДНК (Genentech) и в 1978 году компания объявила о создании продукта, который вырабатывает человеческий инсулин.

В 1986 году полевые тесты над генетически спроектированными бактериями, которые бы смогли защитить растения от заморозков разработанные маленькой компании биотехнологий под названием “Продвинутые генетические науки Окленда” (штат Калифорния) неоднократно отсрочивались противниками биотехнологии.

В конце 1980-х и в начале 1990-х, руководство по оценке безопасности генетически спроектированных растений и продуктов появилось из организаций FAO и WHO.

В конце 1980-х в Канаде и США началось небольшое экспериментальное производство генетически модифицированных (ГМ ) растений. Первые одобрения для крупномасштабного, коммерческого культивирования были даны в середине 1990-х. С этого времени ежегодно увеличивается количество фермеров во всем мире использующих .

Проблемы, решаемые появлением ГМО.

Появление ГМО рассматривается учеными как один из видов по селекции растений и животных. Другие же ученые считают, что генная инженерия - тупиковая ветвь классической селекции, потому, что ГМО не является продуктом искусственного отбора, а именно планомерного и долговременного выращивания нового сорта (вида) живого организма путем природного размножения, и фактически представляет собой искусственно созданный в лабораторных условиях новый организм .

В большинстве случаев использование ГМО значительно повышает урожайность. Существует мнение, что при нынешних темпах роста населения земли только ГМО может справиться с угрозой голода, потому что таким способом можно существенно увеличить урожайность и качество продуктов. Другие ученые – противники ГМО, считают, что существующие развитые технологии по выведению новых сортов растений и животных, обработке земли способны прокормить стремительно увеличивающееся население планеты.

Способы получения ГМО.
Последовательность создания ГМ-образцов:
1. Выращивание необходимого гена.
2. Введение этого гена в ДНК организма-донора.
3. Перенос ДНК с геном в проектируемый организм .
4. Приживание клеток в организме.
5. Отсев модифицированных организмов, которые не прошли успешную модификацию.

Сейчас процесс производства генов хорошо налажен и в большинстве случаев автоматизирован. Разработаны специальные лаборатории, в которых при помощи аппаратов управляемых компьютерами контролируется процессы синтеза необходимых нуклеотидных последовательностей. Такие аппараты воспроизводят отрезки ДНК по длине до 100-120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).

Чтобы вставить полученный ген в вектор (организм-донор), используется ферменты - лигазы и рестриктазы. При помощи рестриктаз вектор и ген можно разрезать на отдельные кусочки. При помощи лигаз подобные кусочки можно “сращивать”, объединять в совершенно другой комбинации, создавая тем самым совершенно новый ген или внедряя его в донорский организм .

Техника внедрения генов в бактерии была принята на вооружение генной инженерии после того, как некий Фредерик Гриффит открыл бактериальную трансформацию. В основе этого явления положен обычный половой процесс, который сопровождается у бактерий обменом небольшого количества фрагментов между плазмидами и нехромосомной ДНК . Плазмидная технология легла в основу внедрения искусственных генов в клетки бактерий.

Для внедрения полученного гена в геном клеток животных и растений пользуются процессом трансфекции. После модификации одноклеточных или клеток многоклеточных организмов, начинается этап клонирования, то есть процесс отбора организмов и их потомков, которые успешно прошли генетическую модификацию. Если требуется получить многоклеточные организмы, то измененные клетки в результате генетической модификации используют у растений в качестве вегетативного размножения, у животных их вводят в бластоцисты суррогатной матери. В итоге рождается потомство с измененным генофоном или же нет, снова отбирают те, которым присущи ожидаемые характеристики и снова скрещивают между собой до появления стойкого потомства.

Применение ГМО.

Применение ГМО в науке.

Сейчас генетически модифицированные организмы достаточно широко используются в прикладных и фундаментальных научных исследованиях. С их помощью исследуются закономерности возникновения и развития заболеваний, таких как рак, болезнь Альцгеймера, процессы регенерации и старения, исследуются процессы, проходящие в нервной системе, решаются другие проблемы актуальные в медицине и биологии.

Применение ГМО в медицине.

С 1982 года в прикладной медицине используются генетически модифицированные организмы. В этом году был зарегистрирован в качестве лекарства инсулин человека, полученный при помощи -бактерий.

В настоящее время ведутся исследования по получению с помощью ГМ- растенийлекарств и вакцин против таких болезней как чума и ВИЧ. Проходит испытания проинсулин, полученный из ГМ-сафлора. Прошло успешно испытания и получило одобрение к использованию лекарство от тромбозов, полученное из молока генетически модифицированных коз. Получило очень бурное развитие такое направление медицины как генотерапия. В основе этого направления медицины лежит модификация генома соматических клеток человека. Сейчас генотерапия выступает основным методом борьбы ряда заболеваний. Так, например, еще в 1999 году каждый 4-й ребенок, заболевший (severe combined immune deficiency) успешно лечился при помощи генной терапии. Так же генотерапию планируется использовать в качестве одного из способов борьбы с процессами старения.

Применение ГМО в сельском хозяйстве.

В сельском хозяйстве генная инженерия используется в качестве создания новых сортов растений, переносящих засуху, низкие температуры, устойчивых к вредителям, обладающих лучшими вкусовыми и ростовыми качествами. Полученные новые породы среди животных отличаются повышенной продуктивностью и ускоренным ростом. На данный момент уже созданы новые сорта растений отличающихся наибольшею калорийностью и содержанием необходимого количества микроэлементов для организма человека. Проходят испытания новых пород генетически модифицированных деревьев, у которых повышенное содержание целлюлозы и быстрый рост.

Другие направления применения ГМО.

Уже разрабатываются растения, которые можно было бы использовать в качестве биологически чистого топлива.

В начале 2003 года на рынке появился первый генетически модифицированный организм – GloFish, созданный в эстетических целях. Благодаря только генной инженерии аквариумная рыбка Данио рерио пользующаяся огромной популярностью приобрела несколько полос флуоресцентных ярких цветов на своем брюшке.

В 2009 году появляется в продаже новый сорт роз “Applause” с синими лепестками. С появлением этих роз сбылась мечта многих селекционеров безуспешно пытающихся вывести розы с синими лепестками.

Определение ГМО

Цели создания ГМО

Методы создания ГМО

Применение ГМО

ГМО - аргументы за и против

Плюсы генномодифицированных организмов

Опасность генетически модифицированных организмов

Лабораторные исследования ГМО

Последствия употребления ГМ продуктов для здоровья человека

Исследования безопасности ГМО

Как регулируется производство и продажа ГМО в мире?

Список международных производителей, замеченных в использовании ГМО

Генетически модифицированные пищевые добавки и ароматизаторы

Заключение

Список использованной литературы

Определение ГМО

Генетически модифицированные организмы – это организмы, в которых генетический материал (ДНК) изменен невозможным в природе способом. ГМО могут содержать фрагменты ДНК из любых других живых организмов.

Цель получения генетически измененных организмов – улучшение полезных характеристик исходного организма-донора (устойчивость к вредителям, морозостойкость, урожайность, калорийность и другие) для снижения себестоимости продуктов. В результате сейчас существует картофель, который содержит гены земляной бактерии, убивающей колорадского жука, стойкая к засухам пшеница, в которую вживили ген скорпиона, помидоры с генами морской камбалы, соя и клубника с генами бактерий.

Трансгенными (генномодифицированными) могут называться те виды растений , в которых успешно функционирует ген (или гены) пересаженные из других видов растений или животных. Делается это для того, чтобы растение реципиент получило новые удобные для человека свойства, повышенную устойчивость к вирусам, к гербицидам, к вредителям и болезням растений. Пищевые продукты, полученные из таких генноизмененных культур, могут иметь улучшенные вкусовые качества, лучше выглядеть и дольше храниться.

Также часто такие растения дают более богатый и стабильный урожай, чем их природные аналоги.

Генетически измененный продукт - это когда выделенный в лаборатории ген одного организма пересаживается в клетку другого. Вот примеры из американской практики: чтобы помидоры и клубника были морозоустойчивее, им "вживляют" гены северных рыб; чтобы кукурузу не пожирали вредители, ей могут "привить" очень активный ген, полученный из яда змеи.

Кстати, не надо путать термины "модифицированный" и «генномодифицированный ». Например, модифицированный крахмал, входящий в состав большинства йогуртов, кетчупов и майонезов, к продуктам с ГМО отношения не имеет. Модифицированные крахмалы - это крахмалы, которые человек усовершенствовал для своих нужд. Это может быть сделано либо физическим (воздействие температуры, давления, влажности, радиации), либо химическим способом. Во втором случае используются химреагенты, которые разрешены Минздравом РФ как пищевые добавки.

Цели создания ГМО

Разработка ГМО некоторыми учеными рассматриваются, как естественное развитие работ по селекции животных и растений. Другие же, напротив, считают генную инженерию полным отходом от классической селекции, так как ГМО это не продукт искусственного отбора, то есть постепенного выведения нового сорта (породы) организмов путем естественного размножения, а фактически искусственно синтезированный в лаборатории новый вид.

Во многих случаях использование трансгенных растений сильно повышает урожайность. Есть мнение, что при нынешнем размере населения планеты только ГМО могут избавить мир от угрозы голода, так как при помощи генной модификации можно увеличивать урожайность и качество пищи.

Противники этого мнения считают, что при современном уровне агротехники и механизации сельскохозяйственного производства уже существующие сейчас, полученные классическим путем, сорта растений и породы животных способны сполна обеспечить население планеты высококачественным продовольствием (проблема же возможного мирового голода вызвана исключительно социально-политическими причинами, а потому и решена может быть не генетиками, а политическими элитами государств.

Виды ГМО

Истоки генной инженерии растений лежат в открытии 1977 года, позволившем использовать почвенный микроорганизм Agrobacterium tumefaciens в качестве орудия введения потенциально полезных чужих генов в другие растения.

Первые полевые испытания генетически модифицированных сельскохозяйственных растений, в результате которых был выведен помидор, устойчивый к вирусным заболеваниям, были проведены в 1987 году.

В 1992 году в Китае начали выращивать табак, который «не боялся» вредных насекомых. В 1993 году генетически измененные продукты были допущены на прилавки магазинов мира. Но начало массовому производству модифицированных продуктов положили в 1994 году, когда в США появились помидоры, которые не портились при перевозке.

На сегодняшний день продукты с ГМО занимают более 80 млн. га сельхозугодий и выращиваются более чем в 20 странах мира.

ГМО объединяют три группы организмов:

oгенетически модифицированные микроорганизмы (ГММ);

oгенетически модифицированные животные (ГМЖ);

oгенетически модифицированные растения (ГМР) – наиболее распространенная группа.

На сегодня в мире существует несколько десятков линий ГМ-культур: сои, картофеля, кукурузы, сахарной свеклы, риса, томатов, рапса, пшеницы, дыни, цикория, папайи, кабачков, хлопка, льна и люцерны. Массово выращиваются ГМ-соя, которая в США уже вытеснила обычную сою, кукуруза, рапс и хлопок. Посевы трансгенных растений постоянно увеличиваются. В 1996 году в мире под посевами трансгенных сортов растений было занято 1,7 млн. га, в 2002 году этот показатель достиг 52,6 млн. га (из которых 35,7 млн. га – в США), в 2005 г ГМО-посевов было уже 91,2 млн. га, в 2006 году – 102 млн. га.

В 2006 году ГМ-культуры выращивали в 22 странах мира, среди которых Аргентина, Австралия, Канада, Китай, Германия, Колумбия, Индия, Индонезия, Мексика, Южная Африка, Испания, США. Основные мировые производители продукции, содержащую ГМО – США (68%), Аргентина (11,8%), Канада (6%), Китай (3%). Более 30% всей выращиваемой в мире сои, более 16% хлопка, 11% канолы (масличное растение) и 7% кукурузы произведены с использованием достижений генной инженерии.

На территории РФ нет ни одного гектара, который был бы засеян трансгенами.

Методы создания ГМО

Основные этапы создания ГМО:

1. Получение изолированного гена.

2. Введение гена в вектор для переноса в организм.

3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.

4. Преобразование клеток организма.

5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей. Такой аппарат синтезирует отрезки ДНК длиной до 100-120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).

Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты - рестриктазы и лигазы. С помощью рестриктаз ген и вектор можно разрезать на кусочки. С помощью лигаз такие кусочки можно «склеивать», соединять в иной комбинации, конструируя новый ген или заключая его в вектор.

Техника введения генов в бактерии была разработана после того, как Фредерик Гриффит открыл явление бактериальной трансформации. В основе этого явления лежит примитивный половой процесс, который у бактерий сопровождается обменом небольшими фрагментами нехромосомной ДНК, плазмидами. Плазмидные технологии легли в основу введения искусственных генов в бактериальные клетки. Для введения готового гена в наследственный аппарат клеток растений и животных используется процесс трансфекации.

Если модификации подвергаются одноклеточные организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование, то есть отбор тех организмов и их потомков (клонов), которые подверглись модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения растений или вводят в бластоцисты суррогатной матери, когда речь идёт о животных. В результате рождаются детеныши с изменённым или неизменным генотипом, среди которых отбирают и скрещивают между собой только те, которые проявляют ожидаемые изменения.

Применение ГМО

Использование ГМО в научных целях.

В настоящее время генетически модифицированные организмы широко используются в фундаментальных и прикладных научных исследованиях. С помощью ГМО исследуются закономерности развития некоторых заболеваний (болезнь Альцгеймера, рак), процессы старения и регенерации, изучается функционирование нервной системы, решается ряд других актуальных проблем биологии и медицины.

Использование ГМО в медицинских целях.

Генетически модифицированные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года. В этом году зарегистрирован в качестве лекарства человеческий инсулин, получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий.

Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций (чумы, ВИЧ). На стадии клинических испытаний находится проинсулин, полученный из генетически модифированного сафлора. Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз.

Бурно развивается новая отрасль медицины - генотерапия. В её основе лежат принципы создания ГМО, но в качестве объекта модификации выступает геном соматических клеток человека. В настоящее время генотерапия - один из главных методов лечения некоторых заболеваний. Так, уже в 1999 году каждый четвёртый ребенок, страдающий SCID (severe combined immune deficiency), лечился с помощью генной терапии. Генотерапию, кроме использования в лечении, предлагают также использовать для замедления процессов старения.

Существует множество заблуждений относительно опасности использования в пищу генетически модифицированных продуктов. И большинство из этих заблуждений имеет под собой нравственно-этическую и религиозную основу. Долг учёных – разъяснять в доступной для обывателей форме все плюсы и минусы использования генно-модифицированных источников пищевой продукции (далее ГМИ) с целью предотвращения необоснованно отрицательного восприятия достижений генной инженерии и предоставления возможности каждому производить осознанный выбор продуктов питания, необходимых для жизнедеятельности.

Организмы, подвергшиеся генетической трансформации, называются трансгенными. Но не все трансгенные организмы могут стать ГМИ пищевой продукции. Если такие организмы способны к воспроизводству и передаче новой генетической информации, то они являются генно-модифицированными (далее ГМО).

Рассмотрим предпосылки создания ГМО. Увеличение численности населения Земли приводит к потребности в организмах с заданными свойствами: устойчивостью к засухе, холоду, вредителям, проч.; высокой урожайностью; крупными плодами; др. Кроме того, развитие биологической науки и технологий создали условия для реализации этих целей.

Трансгенные растения в зависимости от признаков, контролируемых перенесёнными генами, делятся на:

Устойчивые к гербицидам;
- устойчивые к насекомым-вредителям;
- устойчивые к гербицидам и насекомым вредителям;
- устойчивые к вирусам, бактериальной и грибной инфекции;
- устойчивые к абиотическим факторам (холоду, жаре, засухе, проч);
- растения для пищевой и фармацевтической промышленности;
- растения для очистки почв, вод и т.д.

Выведение организмов, обладающих этими свойствами, возможно с использованием традиционной селекции и генной инженерии.

Традиционная селекция растений в течение длительного периода времени отбирает из поколений растений организмы с желаемыми свойствами и путём их скрещивания усиливает проявление этих свойств.

Генная инженерия, используя технику и технологию современной молекулярной биологии, внедряет в гены участки, отвечающие за те или иные свойства, вызывая тем самым проявление этих свойств у новых поколений растений.

При этом генная инженерия использует следующие основные методики трансформации растений:

использование особых ферментов, способных распознавать участки ДНК, расщеплять их на участки и сшивать в другой последовательности. Данная методика была использована на заре развития генной инженерии;

метод биологической баллистики: внедряемые в ДНК гены наносятся на вольфрамовые или золотые частица, а особые биологические пушки выстреливают этими частицами по направлению к хромосомам – молекулам-мишеням. Сегодня это самая распространённая методика.

Любые продовольственное сырьё или продукт питания можно исследовать на предмет выявления присутствия в них ГМИ. "Для обнаружения специфических участков нуклеиновых кислот используются два основных направления: непосредственное выявление искомой молекулы-мишени с использованием меченых гибридизационных систем и детекция молекул-мишеней после предварительного увеличения их количества".

Какие потенциальные опасности рассматриваются при использовании генно-модифицированных культур? Если допустить бесконтрольное использование трансгенных организмов в хозяйственной деятельности и их распространение природе, то возможны следующие последствия:

Нежелательные гены путём свободного скрещивания будут перенесены в дикорастущие виды, и дикорастущие виды станут терпимыми к гербицидам, вирусам и насекомым, проч. (биологическая опасность использования ГМИ);

Пищевые растения изменят биологическую и пищевую ценность, будут вызывать мутации, аллергии, станут токсичными для животных и человека (пищевая опасность ГМИ).

С целью снижения или исключения потенциального риска для живой природы и здоровья человека от применения ГМИ пищи необходимо осуществлять:

Контроль за генно-инженерной деятельностью, производством, выпуском и реализацией ГМО;

Медико-генетическую, технологическую и медико-биологичес-кую оценку ГМИ;

Мониторинговые мероприятия.

С целью контроля биобезопасности ГМИ производят следующее. Сначала изучают встроенную в ген конструкцию и сравнивают её с заявленной. Потом выясняют, так ли встроенный ген влияет на свойства растения, как заявлено. Обращают особое внимание на перенос генов бесполым и половым путём. Изучают подверженность трансгенных организмов болезням, а так же, что может произойти, если внедрённые гены попадут в другие культуры путём свободного скрещивания, как изменится восприимчивость последних к болезням и вредителям, как генетический продукт повлияет на другие виды растений и животных.

Экспертизу пищевой продукции из ГМИ осуществляют по следующим направлениям.

Последовательно производят медико-генетическую оценку (изучение заявленного внедрённого гена на молекулярном и клеточном уровне и его влияния на растение, другие растения, животных, человека), технологическую оценку (изучение органолептических, потребительских и технологических свойств продукта из ГМИ) и медико-биологическую оценку. По результатам медико-биологической оценки проходят клинические испытания, выдаётся заключение о качестве и безопасности продукции из ГМИ. Когда первая продукция из нового ГМИ была апробирована, производят гигиенический мониторинг, и, если его результаты положительны, то даётся разрешение на широкое применение ГМИ для пищевых целей.

Медико-биологическая оценка включает:

Изучение химического состава,
- оценку биологической ценности и усвояемости на лабораторных животных,
- токсикологические исследования на лабораторных животных (5-6 мес),
- оценка алергенных, мутагенных свойств и воздействия на репродуктивные функции лабораторных животных.

В настоящее время в России прошли полный цикл всех необходимых исследований и разрешены для использования в пищевой промышленности и реализации населению 11 видов пищевой продукции растительного происхождения, полученных с применением трансгенных технологий: 3 линии сои, устойчивые к пестицидам; 3 линии кукурузы, устойчивые к пестицидам; 2 линии кукурузы, устойчивые к вредителям; 2 сорта картофеля, устойчивых к колорадскому жуку, и 1 линия сахарной свеклы, устойчивой к глифосату.

В соответствии с Постановлением главного государственного санитарного врача РФ №149 от 16.09. 2003 г. "О проведении микробиологической и молекулярно-генетической экспертизы генетически модифицированных микроорганизмов, используемых в производстве пищевых продуктов" санитарно-эпидемиологической экспертизе в ГУ НИИ питания РАМН и ГУ НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи РАМН также подлежит следующая продукция, полученная с использованием генетически модифицированных микроорганизмов.

1. Сыры, полученные с использованием дрожжевых затравок, экспрессирующих рекомбинантный химозин.

2. Пиво, полученное с использованием генетически модифицированных дрожжей.

3. Молочная продукция, полученная с использованием "стар-терных" культур.

4. Копченые колбасы, полученные с использованием "стартер-ных" культур.

5. Пищевые продукты, технология приготовления которых предусматривает использование кисломолочных бактерий-продуцентов ферментов.

6. Пробиотики, содержащие генетически модифицированные штаммы.

В странах ЕС пищевая продукция, содержащая ГМИ, снабжена специальными этикетками. В США специальная маркировка не требуется, если продукция и так признана безопасной.

В России на упаковку наносится информация: Генетически модифицированная продукция, полученная из генетически модифицированных источников, содержит компоненты, полученные из генетически модифицированных источников.

Обязательной маркировке подлежат следующие продукты из ГМИ:

Из сои – концентрат белковый соевый, соевая мука, соевое молоко и т.д.;
- из кукурузы – кукурузная мука, попкорн, кукуруза консервированная и т.д.;
- из картофеля – картофель для непосредственного употребления в пищу, пюре картофельное сухое, картофельные чипсы и т.д.;
- из томатов – томатная паста, пюре, кетчупы и т.д.;
- из сахарной свёклы – меласса, пищевые волокна.

безопасность применения пищевых, технологических и биологически активных добавок

Пища, необходимая для нормального функционирования человеческого организма, состоит из основных пищевых веществ – органических и неорганических соединений, которые требуются для нормального роста, поддержания и восстановления тканей, а также для размножения. Пищевые вещества представлены макронутриентами (белками, жирами, углеводами и макроэлементами) и микронутриентами (витаминами и микроэлементами).

Однако продукты питания, изготавливаемые человеком, кроме уже названных составляющих могут включать чужеродные вещества – загрязнители продовольственного сырья и продуктов питания – уже рассмотренные нами ксенобиотики, а также специально вносимые человеком в пищу вещества – так называемые добавки.

В зависимости от своей природы, свойств и целей использования добавки подразделяются на пищевые, технологические и биологически активные, рассмотрению вопросов безопасного использования которых будет посвящена эта глава.

Пищевые добавки – это непищевые природные, идентичные природным или искусственные (синтетические) вещества, преднамеренно вводимые в пищевое сырьё, полуфабрикаты или готовые продукты с целью увеличения сроков их хранения или придания им заданных свойств.

Пищевые добавки делятся на:

Добавки, обеспечивающие органолептические свойства продуктов – улучшители консистенции, красители, ароматизаторы, вкусовые вещества;

Консерванты – антимикробные средства, антиокислители.

Токсиколого-гигиеническая оценка пищевых добавок, в процессе которой осуществляют всестороннее изучение заявленной пищевой добавки и установление её полной безопасности для потребителя, проходит в четыре этапа.

Проведение предварительной токсиколого-гигиенической оценки. В ходе этого этапа определяют химический состав и свойства пищевой добавки, определяют её назначение, методы обнаружения и утилизации, метаболизм, дают название веществу, разрабатывают технологию получения добавки, в ходе острого эксперимента рассчитывают летальную дозу.

Самый продолжительный этап токсиколого-гигиенической оценки пищевой добавки. Изучают генетическую, репродуктивную, тератогенную, субхроническую и хроническую токсичность пищевой добавки в ходе хронического эксперимента.

Генетическая токсичность вещества – это способность оказывать вредное воздействие на наследственность потребителя, т.е. вызывать нежелательные мутации. Репродуктивная токсичность вещества – это способность оказывать вредное воздействие на мужскую и женскую плодовитость и общую способность к продолжению рода. Тератогенная токсичность вещества – это способность вызывать появление уродств у эмбрионов. Хроническая токсичность вещества – это токсическое действие вещества на организм человека, которое можно выявить после потребления исследуемого вещества в течение 2-х и более лет.

Обнаружение проявления любого из названных видов токсичности у лабораторных животных требует отказа от применения заявленной пищевой добавки. Дальнейшее исследование вещества прекращается за отсутствием необходимости.

На этом этапе обобщаются результаты проведённых исследований и рассчитывают ДСП исследуемого вещества и ПДК пищевой добавки в продуктах. Данные вносятся в гигиенические нормативы.

Заключительный этап предусматривает наблюдение за пищевой добавкой для подтверждения её безопасности, внесение поправок в гигиенические нормативы.

Технологические добавки – это любые вещества или материалы, которые, не являясь пищевыми ингредиентами, преднамеренно используются при переработке сырья и получении пищевой продукции с целью улучшения технологии. В готовой пищевой продукции их должно оставаться как можно меньше – в рамках ПДК.

В пищевом производстве используется широкий спектр технологических добавок на самых разнообразных этапах технологического процесса. Рассмотрим некоторые группы:

Ускорители технологических процессов – ферменты животных, растений, микроорганизмов, синтетические. Во многих случаях нет необходимости удалять их из готового продукта;

Фиксаторы миоглобина – вещества, обеспечивающие стойкий розовый цвет мясным и рыбным изделиям;

Вещества для отбеливания муки, которые по химическим свойствам являются сильные окислители;

Улучшители качества хлеба, среди которых можно выделить: улучшители окислительного действия, повышающие газоудерживающую способность теста; улучшители восстановительного действия, увеличивающие объёмный выход хлеба; модифицированные крахмалы, улучшающие структурно-механические свойства хлеба, и т.д.;

Полирующие средства. Обработка ими карамели и драже препятствует слипанию изделий. Как полирующие средства используются вазелиновое медицинское масло, воски, жиры, парафин, тальк;

Растворители, которые используются для обезжиривания, извлечения из твёрдых тел каких-либо веществ; проч.

Многие вспомогательные материаламы пищевого производства (экстрагенты, адсорбенты, абсорбенты, др.) тоже считаются технологическими добавками. В норме, вспомогательные материалы не должны содержаться в готовых изделиях. После исполнения своего технологического назначения эти материалы выводятся из среды, в которой осуществляется процесс.

Видео: Вы едите ГМО? Узнайте что с вами будет.

Генетически модифицированные организмы

Сегодня уже трудно найти человека, никогда не слышавшего слов «генетически модифицированные организмы» и «трансгеника». Из научных статей и инженерных проектов трансгенн ые организмы уже перекочевали в карикатуры и анекдоты. Но и по сей день мало кто знает, какие фундаментальные и технические проблемы понадобилось решить для их создания и какие новые проблемы они создают.

У каждого вида живых существ свой уникальный набор генов. В них записаны все врожденные черты несущего их организма: форма листа или цвет перьев, число щупалец или размер ягод. Записаны в виде последовательности определенных молекул - нуклеотидов, играющих роль букв. Это кажется странным - но не более, чем, скажем, цифровое изображение, точно так же записанное в виде некоторого текста на специальном языке.

Однако в разных компьютерах используются разные коды. А вот генетический код одинаков для всех без исключения живых существ. Гены разных видов - это разные тексты, написанные на одном и том же языке, не знающем ни диалектов, ни даже разных шрифтов. Если ген каким-то образом попадет внутрь чужой клетки, ее аппарат уверенно считает с него никогда прежде не виданный белок. Например, наши клетки, зараженные вирусом гриппа, усердно вырабатывают записанные в его генах белки - скажем, нейраминидазу, вызывающую у нас тошноту и головную боль.

Сеанс игры вслепую

Сразу, как только это выяснилось, у ученых возник соблазн поиграть в генетический конструктор: взять ген из одного организма и перенести в другой. Но легко сказать «взять и перенести» - каждая «буква», которыми записан генетический текст, состоит всего из нескольких атомов. Объекты такого размера нельзя увидеть ни в какой микроскоп - их размер намного меньше длины световой волны. А ведь нужно было не только опознать в клетке определенный ген, но и аккуратно вырезать его, перенести внутрь другой клетки, вставить в одну из ее хромосом. И еще сделать так, чтобы он там попал в «считывающее устройство» - ведь в каждый момент в клетке работают лишь немногие из имеющихся в ней генов, и мы до сих пор не вполне понимаем, как она выбирает, какие гены считывать. На обзаведение инструментами, позволяющими хотя бы приступить к решению этих задач, у молекулярной биологии ушло почти двадцать лет.

Первый шаг к созданию трансгенн ого организма - это определение «донорского» гена. Само по себе это не так уж просто: если, скажем, нас интересует производство какого-нибудь вещества - ну, например, аминокислоты триптофана, - нужно выделить и очистить фермент , который его делает, определить его аминокислотную последовательность, «вычислить» по ней последовательность нуклеотидов в соответствующем гене (что не так-то просто: одну аминокислоту могут кодировать несколько сочетаний нуклеотидов) и найти этот ген. Впрочем, соответствие между интересующим разработчика продуктом и ответственным за него геном можно установить и другими путями, и множество генов было идентифи цировано еще до возникновения трансгеники. Что до их расшифровки, то с этой задачей, за решение которой в 70-е годы давали Нобелевские премии, сегодня успешно справляется автоматика.

Но вот нужный ген опознан, прочитан, установлено его место в геном е донора. Теперь надо его вырезать. С этого и начинается собственно генная инженерия . Ножницами для вырезания нужного гена служат специальные ферменты- рестриктазы . Вообще-то ферментов, умеющих разрезать нить ДНК, очень много, но рестриктазы рассекают ее по строго определенному сочетанию букв-нуклеотидов - своему для каждой рестриктазы (а их известно сейчас более сотни). Конечно, никто не гарантирует, что границы интересующего нас участка будут отмечены каким-либо из этих ключевых сочетаний, но, зная текст искомого гена, можно так выбрать рестриктазы, чтобы среди нарезанных ими кусочков были и те, что содержат его целиком. Кроме него в состав этих фрагментов будут, вероятно, входить обрезки соседних участков ДНК, но их можно убрать экзонуклеазами - ферментами, откусывающими по одному нуклеотиду с конца нити ДНК.

Впрочем, в последнее время появился способ скопировать нужный участок, не вырезая его, - полимеразная цепная реакция. Для нее достаточно иметь лишь затравку - маленький кусочек ДНК, соответствующий началу нужного гена. При определенных условиях эта затравка может послужить сигналом для фермента полимеразы - снять копию с гена, начинающегося этим фрагментом. Мало того - когда копия будет готова, полимеразы примутся снимать копии и с нее, и с участка, послужившего ей образцом. Копии начнут множиться лавинообразно, пока в системе не исчерпается запас свободных нуклеотидов. Это выглядит примерно как если бы в собрание сочинений Пушкина подкинули россыпь печатных букв и клочок бумаги с единственной строчкой «У лукоморья дуб зеленый...» - а через короткое время получили бы несколько сот экземпляров полного текста пролога к «Руслану и Людмиле»!

Но вот нужный ген так или иначе выделен. Теперь надо его упаковать в конверт, который доставит его внутрь чужой клетки. Обычно для этого используются природные переносчики генетической информации - вирусы и плазмиды . Последние представляют собой небольшие кольцевые молекулы ДНК, существующие в бактериальных клетках отдельно от их основного геном а. Они способны проникать из одной клетки в другую и служат бактериям чем-то вроде почтовых вирусов, позволяя им передавать друг другу полезные признаки - например, устойчивость к тому или иному антибиотику. Именно эта способность переносить гены из клетки в клетку и сделала плазмиды излюбленным инструментом генной инженерии.

Особенно удобны так называемые Ti-плазмиды, получаемые из микроорганизма Agrobacterium tumefaciens . Эта бактерия поражает стебли и листья некоторых растений, причем ее Ti-плазмиды умеют встраивать часть своей ДНК - несколько генов - в хромосому растительной клетки. Получив такой подарок, клетки начинают бурно делиться, превращаясь в разрастание рыхлой ткани (корончатый галл), и вырабатывать ряд экзотических веществ, которыми и питаются трансформировавшие их бактерии (для прочих почвенных микроорганизмов эти вещества несъедобны). По сути дела, бактерия выступает здесь как биотехнолог, вводя в геном растения гены полезных для себя признаков. Для человека же Ti-плазмиды особенно ценны именно тем, что умеют не просто доставлять нужные гены в растительную клетку, но и встраивать их внутрь ее родных хромосом.

Однако вирусы и плазмиды почти никогда не используются в биотехнологии в своем натуральном виде. Например, Ti-плазмида содержит гены растительных гормонов, заставляющих клетки растения разрастаться в рыхлую опухоль и не дающих им специализироваться - в то время как разработчики должны вырастить из генно-модифицированной клетки целое растение. Другие гены Ti-плазмиды кодируют ферменты, синтезирующие бактериальную еду - если их оставить, часть ресурсов будущего трансгенн ого растения будет уходить на производство этих ненужных человеку веществ. Кроме того, все эти гены занимают место, а оно в генетических «конвертах» дорого - увеличение размера участка ДНК, который надо доставить в клетку-мишень, резко снижает вероятность успеха. Так что перед использованием из Ti-плазмиды (как и из любого другого генетического переносчика) уже знакомыми нам инструментами вырезается всё лишнее - остаются только гены, обеспечивающие доставку «груза» по назначеннию.Такие искусственные конструкции для переноса генов на биотехнологическом жаргоне называются «векторами». Иногда, впрочем, в процессе превращения плазмиды или вируса в вектор в них кое-что и добавляют. Так, например, в векторы, созданные на основе Ti-плазмиды, добавлены регуляторные участки, позволяющие им размножаться в клетках кишечной палочки, выращивать которую в лаборатории куда проще, чем Agrobacterium tumefaciens , питающийся редкими аминокислотами.

Векторы, созданные из природных переносчиков генетической информации, решают за конструкторов еще одну задачу. Как уже говорилось, мало перенести нужный ген в другую клетку - надо еще, чтобы он там начал работать. У каждого организма есть тонкая и сложная система регуляции активности генов, следящая за тем, чтобы работали лишь те гены, продукт которых необходим в данный момент. Продукт же чужого гена клетке не нужен по определению, и никаких резонов считывать этот ген у нее нет.

С той же проблемой столкнулись когда-то и вирусы, для которых это вопрос жизни и смерти: не убедив клетку немедленно начать их считывать, они не смогут размножиться. Поэтому структурные гены вируса снабжены промотором - участком ДНК, который ферментными системами клетки воспринимается как команда начать считывание. Промотор - обычный элемент любого генетического аппарата, свои промоторы есть и у клетки-хозяина, которая регулирует активность генов, открывая и закрывая их промоторы для считывающих ферментов. Однако вирусные промоторы не подчиняются клеточным регуляторам и всегда открыты для ферментов. Так же ведут себя промоторы вышеупомянутой Ti-плазмиды. При этом один промотор заставляет клетку считывать целый ряд примыкающих к нему генов. Вектор с таким промотором не только вставляет нужные генетические тексты в геном клетки-мишени, но и заставляет ее немедленно приступить к их чтению.

Закладка «письма» в «конверт» происходит так: вектор, физически представляющий собой кольцевую молекулу ДНК, разрезают в нужном месте рестриктазами, приводят в контакт с копией выделенного гена и добавляют сшивающий фермент - лигазу. Она соединяет два отрезка ДНК - ген и вектор - снова в колечко. Теперь остается только внедрить полученную рекомбинантную ДНК в клетку-мишень. Как мы уже знаем, векторы умеют делать это сами, но им можно помочь, повысив проницаемость клеточной мембраны с помощью некоторых солей или электрического тока. Если мишенью является бактерия, то не обязательно даже встраивать нужный ген в основной геном - он может работать и в плазмиде-векторе...

Тут возникает очередная трудность: молекулярные конструкторы работают сразу с большим количеством объектов - генов, векторов, клеток-мишеней. Понятно, что каждая операция имеет не стопроцентный выход, и в итоге далеко не все клетки-мишени получают донорский ген. Трансгенн ые клетки нужно отделить от неизмененных. Для этого еще при создании рекомбинантной ДНК в вектор вместе с нужным геном встраивают ген устойчивости к какому-нибудь антибиотику. А после воздействия таких векторов клетки-мишени высевают на питательную среду, содержащую этот антибиотик. Тогда все клетки, в которые вектор не внедрился или не работает, погибнут, и останутся только трансгенн ые.

Если объектом работы были микроорганизмы, то задача выполнена: создана популяция трансгенн ых клеток, которые теперь нужно только размножить. С растениями сложнее: из культур ы клеток надо вырастить целостный организм. Но делать это растениеводы научились задолго до появления генной инженерии. Сложнее всего с животными: у них генной модификации приходится подвергать оплодотворенные яйцеклетки, причем при работе с млекопитающими их еще надо потом имплантировать суррогатной матери. Именно поэтому трансгенн ых животных создано во много раз меньше, чем растений и микробов. А до массового коммерческого разведения пока не дошло ни одно. Впрочем, последнее обстоятельство, возможно, имеет и другие причины.

Доверяй, но проверяй

Доводы против трансгенн ых организмов и продуктов в огромной степени состоят из «черного пиара», порожденного конкурентной борьбой агропромышленных корпораций, а также принципиально не проверяемых религиозно-идеологических утверждений (вроде тезиса о «вмешательстве в божественный замысел») и обычных бытовых страхов перед неизвестным. Но помимо этой информационной грязи в дискуссиях о безопасности ГМО можно разглядеть и реальные проблемы.

Самая серьезная из них - это угроза естественному биоразнообразию. Пыльца с ГМ-растений может попадать на цветы их диких предков, выпуская тем самым чужой ген в свободное плавание по дикой популяции. Если этот ген обеспечивает своим обладателям какое-нибудь жизненное преимущество (а ГМ-сорта часто отличаются от традиционных именно устойчивостью к засухе, морозу, вредителям и т. д.), то он очень быстро распространится в дикой популяции, полностью вытеснив дикую форму, - и мы, по сути дела, потеряем один из видов живых существ, восстановить который потом будет невозможно никакими мерами. То, что на месте утраченного вида будут расти его трансгенн ые родственники, дела не меняет: домашние лошади и коровы не могут заменить нам своих истребленных предков - тарпана и тура .

Впрочем, культур ные растения часто могут скрещиваться не только со своими прямыми предками, но и с близкородственными видами, многие из которых - злостные сорняки. Если к ним попадет, скажем, ген устойчивости к гербициду (а более половины всех промышленно выращиваемых в мире ГМ-растений - это сорта, устойчивые к препарату «раундап»), получится «суперсорняк», бороться с которым будет очень сложно.

Реальный способ предотвращения этих эффектов был предложен еще в 1998 году, когда лидер трансгенн ых технологий в растениеводстве компания Monsanto разработала сорт ГМ-пшеницы, который помимо устойчивости к вредителям обладал также специальным геном -терминатором: содержащие его зерна по вкусовым и питательным свойствам ничем не отличались от обычных, но при высевании не прорастали. Бесплодными были и гибриды этого сорта с традиционными пшеницами, что исключало бесконтрольное распространение трансгенн ого наследственного материала. Компанию тут же обвинили в попытке «подсадить» фермеров на ежегодные закупки семян, и на следующий год она заявила об отказе от вывода на рынок технологии гена-терминатора. Однако биотехнологи не оставили эту многообещающую идею: в нескольких лабораториях созданы хитрые генетические механизмы, позволяющие ГМ-растениям успешно скрещиваться между собой, но делающие бесплодными семена, у которых только один из родителей был трансгенн ым.

Еще острее проблема предотвращения выхода сконструированных генотипов в окружающую среду стоит, если трансгенн ые технологии применяются к животным. Рыбоводы знают: если рыбное хозяйство использует естественный водоем, то как его ни ограждай, а рано или поздно тот вид, который в нем выращивают, будет встречаться по всей реке. Между тем сейчас из уже созданных ГМ-животных ближе всего к коммерческому использованию быстрорастущий трансгенн ый лосось компании Aqua Bounty. С самого начала в его геном е было изменено число хромосом. Это позволяет исключить его скрещивание с рыбами из природных популяций - но не размножение его в природных водоемах, если он в них попадет.

Пока, однако, прецедентов генетического загрязнения окружающей среды не зафиксировано - известны только случаи появления трансгенн ых растений на полях, засеянных обычными сортами (обычно за счет переноса пыльцы). Хотя масштабы разведения трансгенн ых организмов уже сейчас огромны (помимо сельского хозяйства ГМО широко применяются в фармацевтической промышленности - в развитых странах многие препараты белковой природы, в том числе такие важнейшие, как интерферон и инсулин, производятся микроорганизмами, которым вставлены соответствующие человеческие гены), и наблюдения за ними были тщательными, а порой и пристрастными (стоит заметить, что в России пока не принят закон, разрешающий выращивать ГМ-культур ы, однако можно использовать импортные трансгенн ые культур ы; для этого продукт должен пройти медико-биологическую, медико-генетическую и технологическую экспертизы. - Ред. ). Не подтвердились и другие теор етические опасения, высказывавшиеся специалистами на заре «трансгенн ой эры». Предполагалось, например, что внедренный ген в чуждом для себя окружении может оказаться неустойчивым, склонным покидать «новую родину» и посредством вирусов распространяться по другим организмам. Вообще-то такое происходит и с «родными» генами, но ожидалось, что донорские гены будут делать это гораздо чаще. Однако прямые исследования интенсивности «горизонтального переноса» (так генетики называют обмен генетическим материалом между организмами разных видов) не выявили каких-либо отличий трансгенн ых сортов и штаммов от обычных.

Немало подозрений вызвало и то, что большинство трансгенн ых организмов несет в себе гены устойчивости к антибиотикам. Само собой напрашивалось предположение, что при поедании продуктов из таких ГМО эти гены могут быть переданы бактериям, находящимся в теле человека. Пусть даже не болезнетворным, а симбиотическим, вроде кишечной палочки, - бывает, что обычная микрофлора человеческого организма вдруг становится патогенной, и если мятежные бактерии окажутся устойчивыми к антибиотику, это сильно затруднит лечение. В начале 90-х даже появились работы, в которых сообщалось о том, что у людей, употреблявших ГМ-продукты, устойчивость патогенных микроорганизмов к антибиотикам обнаруживается чаще. Однако более тщательные исследования не подтвердили этого эффекта. Вообще до сих пор все сообщения о вреде, нанесенном людям или животным употреблением ГМ-пищи, оказывались либо выдумкой, либо неверной интерпретацией фактов. Скажем, в выступлениях против использования ГМО до сих пор встречаются ссылки на канцерогенность популярного производителя аспартама, производимого при помощи трансгенн ых бактерий. На самом деле аспартам первоначально производился двумя способами: биотехнологическим и чисто химическим. К настоящему времени второй способ полностью вытеснил первый, и весь производимый сегодня в мире аспартам - синтетический. Его канцерогенность от этого, естественно, никуда не делась, но она, как и следовало ожидать, связана со свойствами самого вещества. А не со способом его получения и уж тем более - не с трансгенн остью производящих его бактерий.

Другое дело, когда объектом генно-инженерных манипуляций становится сам человек. В последние годы большие надежды медиков были связаны с генной терапией, позволяющей исправлять генетические дефекты в клетках человеческого тела. Такое лечение уже применялось при некоторых заболеваниях - в частности, при комбинированном врожденном иммунодефиците. Эта болезнь исключает развитие у ребенка иммунной системы, обрекая его на смерть от первой попавшейся инфекции. До появления генной терапии медицина ничем не могла помочь таким младенцам.

Однако программа генно-терапевтического лечения этой болезни была закрыта в 2002 году, когда у двух из проходивших ее 11 детей была обнаружена лейкемия. Видимо, это не было случайным совпадением. Вектор с доставляемыми генами может внедриться в любой участок геном а, и у пострадавших малышей он оказался соседом гена LMO2, о котором давно известно, что его избыточная активность (которую вполне может обеспечить входящий в состав вектора мощный вирусный промотор) приводит к лейкемии. Конечно, вероятность того, что вектор внедрится именно рядом с LMO2 или другим протоонкогеном , весьма мала. Но каждому пациенту вводили примерно миллион «генетически отремонтированных» клеток, а для развития лейкемии может хватить и одного рокового попадания.

Этой истории оказалось достаточно, чтобы скомпрометировать применение в медицине вирусных векторов - но не саму идею генной терапии. Сегодня медики рассматривают возможность безвирусной доставки в клетку нужных генов. В биотехнологии такие методы давно известны: например, использование липосом (жировых пузырьков-капсул, способных проникать через клеточную мембрану) или «генной пушки» - прямого обстрела клеток микрочастицами золота с зафиксированными на их поверхности генами. Правда, эти пути свободны не только от опасностей, но и от удобств векторного переноса: вероятность встраивания переносимого таким образом гена в хромосому клетки-мишени намного меньше и при этом нет никаких гарантий, что даже в случае успешного попадания он начнет там работать. Тем не менее, по единодушному мнению медицинского сообщества, через 10-15 лет «генетический ремонт» превратится в массовую процедуру.

Конечно, никто не может сказать, что ему известны все последствия использования трансгенн ых технологий и что они ни при каких условиях не могут принести вреда. Но ведь любое из великих изобретений, легших в основу человеческой цивилизации, - огонь, топор, домашние животные, колесо, лодка - никогда не было абсолютно безопасным, и никто не мог предвидеть всех последствий его применения.

Верстовые столбы

1944 - Эвери, Мак-Леод и Маккарти показали, что «вещество наследственности» - это ДНК.

1953 - Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик определили структуру молекулы ДНК - двойную спираль.

1961-1966 - расшифрован генетический код - принцип записи в ДНК и РНК последовательности аминокислот в белках.

1970 - выделена первая рестриктаза.

1973 - Гобинда Корана синтезировал полноразмерный ген; Герберт Бойер и Стэнли Коэн предложили стратегию создания рекомбинантных ДНК.

1976-1977 - разработаны методы определения нуклеотидных последовательностей (секвенирования) любых ДНК.

1978 - фирма Genentech выпустила рекомбинантный инсулин, производимый человеческим геном , введенным в бактериальную клетку.

1980 - Верховный суд США вынес вердикт о законности патентования трансгенн ых микроорганизмов.

1981 - поступили в продажу автоматические синтезаторы ДНК.

1982 - в США впервые поданы заявки на проведение полевых испытаний трансгенн ых организмов; в Европе разрешена первая вакцина для животных, полученная методами генной инженерии.

1983 - для трансформации растений применены гибридные Ti-плазмиды; компания Monsanto начала создание трансгенн ых растений.

1985-1988 - разработан метод полимеразной цепной реакции (ПЦР).

1990 - в США утвержден план испытаний генной терапии с использованием человеческих клеток; официально начаты работы над всемирным проектом «Геном человека» (завершен в 2000 году).

1994 - получено первое разрешение на возделывание трансгенн ого растения (помидора сорта FlavrSavr).

1996 - началось массовое выращивание трансгенн ых растений.

1998 - Европейский Союз ввел мораторий на регистрацию новых ГМ-культур , действовавший до 2002 года.

2000 - принят Картахенский протокол по биобезопасности (вступил в силу в 2003 году), установивший наиболее общие международные нормы обращения с трансгенн ыми организмами.