Елдышев Ю.Н. (сост.) Современная биотехнология. Мифы и реальность

Подождите немного. Документ загружается.

чаях, когда качества ГМ- и обычных продуктов не отличаются? ME

кажется, это серьезно дискредитирует основную цель любой марк!

ровки — дать потребителю необходимую информацию о питателы

или влияющих на здоровье качествах продукта с тем, чтобы он

Что касается потенциального влияния на окружающую среду,

считаю возражения против трансгенных сортов, содержащих ге|

Bacillus thuringiensis (Bt)*, особенно смехотворными. Не только в на^

учной, но и в популярной литературе не раз описаны удивительны^

свойства этой бактерии — непревзойденного натурального инсектк

цида. Однако активисты борьбы с ГМО неустанно поносят введени^

гена Bt в любые растения, даже невзирая на то, что это позволяе

резко сократить применение химикатов и, в отличие от последних^

абсолютно безвредно для других животных и человека. Отчасти ш

возражения сводятся к опасениям, что широкое распространение!

растений, устойчивых к насекомым-вредителям благодаря введению!

в их геном гена Bt, вызовет мутацию насекомых, которая в итоге еде-)

лает применение подобных биологических инсектицидов неэффек-

тивным. Но эта цепочка рассуждений выглядит наивной. Нет ника-

ких научных данных, которы!е~6ет^шставилй~усомнйться^в том, что

эта способность гена бактерии даровать растениям защищенность от

насекомых-вредителей может быть утрачена, поскольку изменение

таких свойств определяется прогр^^щами_динаминеского скрещива-

ния, в которых участвуют как^эбычные, так и рекомбинантные ДНК,

что надежно избавляет от приобретения «вредных» для организма

качеств при мутациях. ЭтсГост^ется основой всех программ скрещи-

вания и селекции растений на протяжении вот уже 70 лет.

В США безопасность всех ГМО самым тщательным образом прове

ряют по меньшей мере три федеральных органа: Министерство сель

ского хозяйства, ответственное за то, чтобы выращивание любого со

рта сельскохозяйственных культур не оказывало вредного влияния

на все остальные растения; Агентство по охране окружающей среды,

особо отвечающее за проникновение на рынок растений, обладающих

устойчивостью к гербицидам, насекомым-вредителям и наиболее рас

пространенным заболеваниям, и, наконец, Комиссия по контролю

продуктов питания и лекарственных средств, в чьем п«' и кии пище

вая безопасность населения. К ГМ-продуктам все они предъявляют

требования гораздо более высокие, чем к сортам, imn\......пмм в ре

зультате обычной селекции и даже селекции^д.которои м\ пщии вы

званы облучением или применением химикатов. В м> ли- нримя об-

' Подробнее об этом см. с. 80-89.

щсство должно отчетливо сознавать, что в природе не бывает

«нулевого биологического риска», представление о котором — всего

пншь воплощение не основанного ни на каких научных данных

«принципа предосторожности», используемого противниками ГМО

как уловка, цель которой — воспрепятствовать развитию этого на-

правления науки и технологии.

По данным Американского совета по науке и здравоохранению,

пока нет достоверной научной информации, свидетельствующей о ка-

кой-либо опасности, присущей ГМО. Рекомбинантные ДНК на протя-

жении 25 лет с успехом используются в фармацевтике, где до сих пор не

зафиксировано-ли одного случая вреда, вызванного ГМ-процес-сами.

Точно так же нет ни^здного свидетельства каких-либо нарушений,

вызванных потреблением ГМ-продуктов. Это вовсене_означает, что

какие бы то ни было риски, связанные_д_1акими продуктами, от-

сутствуют в принципе. Как говорится, «все может быть». Номы просто

обязаны безошибочно отличать^етоды получения ГМО, которым не

присуща какая-либо дополнительная опасность, от продуктов, по-

лученных этими методами, в которых, как и в любой продукции, по-

лученной другими методами, в принципе не исключено наличие по-

павших туда каким-то образом токсинов или аллергенов.

Конечно, нельзя полностью исключить и ошибки при сертифика-

ции ГМО. Недавний пример TaKor^pj)j;aja^T_^HaM_JiorpaHH4eHHpe

одобрение» Агентством по охране окружающей^ среды для распро-

странения в США В*-гиб£ида_кукурузь1 (печально известного), кото-

рый был разрешен только в_качестве^сорма для животных из-за его

возможного аллергического_дейстаия^на_людеД-_Агентство гаранти-

ровало безопасность его использования в расчете на то, что в цивили-

зованном обществе отсутствуют каналы! которые бы на рынке пере-

мешали корм для животных с пищей для человека. Однако Starlink

оказался в некоторых пищевых изделиях и блюдах из кукурузы, что

серьезно подорвало доверие потребителей к ГМ-продуктам. Несмотря

на связанный с этим ажиотаж нет абсолютно никаких оснований счи-

тать, что кукуруза стала вдруг небезопасной для человека. В данном

случае страх перед возможными аллергическими реакциями_вызван

недобросовестностью отдельных участников рынка.

Второй дискуссионный аспект трансгенных сортов продо-

вольственных культур связан с проблемами собственности и обеспе-

чения доступа к новым продуктам и технологиям их получения.

Частный сектор экономики настойчиво ищет возможность получить

отдачу от своих вложений в исследования ГМО. Оформление прав ин-

теллектуальной собственности в области, связанной с многообразием

форм жизни и доступом фермеров к ГМ-сортам основных продо-

вольствеяных культур, должно стать предметом пристального вни-

мания всего общества. По традиции патенты в основном присужда-

лись за «изобретения», а не за «открытия» каких-либо функций или

характеристик. Как эти различия проявятся в данной жизненно важ-

ной области — пока не ясно. Более того, до сих пор не понятно, на ка-

кой срок и на каких условиях следует выдавать патенты на «биоин-

женерную продукцию».

Высокая стоимость исследований по биотехнологии способству!

также быстрому объединению усилий и собственности компани

действующих в этой области. Надо признать, что нелегко однозначн

оценить этот процесс, и, видимо, наиболее адекватной реакцией на

него со стороны правительств стало бы достойное финансирование

аналогичных исследовательских программ в государственных на-

учных учреждениях. По крайней мере это позволило бы фермерам и

потребителям не чувствовать себя заложниками в возможных пери-

петиях взаимоотношений частных монополий. К сожалению, прихо-

дится констатировать, что за последние 20 лет государственная под-

держка исследований в этой области неуклонно снижалась, а

международные исследовательские программы по сельскому хозяй-

ству сворачивались столь стремительно, что это невольно заставляло

задуматься о надвигающейся катастрофе. Если эти тенденции сохра-

нятся, большинство организаций, занимающихся исследованиями в

области сельского хозяйства, прекратят свое существование. Причем

это произойдет как в общественном, так и в частном секторе, и затро-

нет как учреждения, специализирующиеся на фундаментальных ис-

следованиях, так и структуры, занимающиеся прикладной наукой

или даже практической деятельностью.

Между тем отдача от международного обмена идеями в этой об-

ласти была впечатляющей. Международный обмен зародышевой

плазмой удалось наладить в 1950-е годы, что стало своеобразной

реакцией мирового сообщества на трагическое по своим послед-

ствиям заболевание пшеницы в Северной Америке. Это была насто-

ящая эпидемия, заболевание затронуло все коммерческие сорта.

Извлекая уроки из этого печального события, министерства сель-

ского хозяйства США и Канады обратились ко всем исследова-

тельским организациям на континенте с предложением об обмене

семенами и их тестировании одновременно во многих местах. Пер-

выми на это предложение откликнулись Кооперативная сельско-

хозяйственная программа правительства Мексики и Фонда Рок-

феллера, с которой я в то время сотрудничал, а также ряд

исследовательских центров в Южной Америке. Идентификация

новых сортов, устойчивых к упомянутому заболеванию, продолжа-

1ря по сей день. Неудивительно, что это заболевание не отмечалось

ШН на одном из полей в Америке вот уже полвека. 1>

Международная проверка зародышевой плазмы с успехом ве-

•РТСЯ и в настоящее время. Координацию усилий в этой области осу-

•(ествляют международные центры при поддержке Международной

Консультативной группы по сельскому хозяйству (CGIAR). Междуна-

(Юдное сотрудничество по проверке зародышевой плазмы и информа-

ционному обеспечению в этой области позволило уничтожить психо-

логические барьеры, которые прежде разделяли селекционеров

разных стран, и надеяться на качественно новый этап в использова-

нии всего генетического многообразия. Даже политики стали счи-

спться с тем обстоятельством, что отдельные селекционеры ныне

мо-|'ут неограниченно пользоваться любой информацией,

полученной и международных питомниках, для выведения новых

сортов или коммерческого применения существующих. Это

способствует уско-ронному выведению новых высокоурожайных и

устойчивых к заболеваниям и вредителям сортов и вселяет надежду

на то, что мир вступает в новую «золотую» эру селекции растений.

Не менее успешной оказалась международная кооперация и при

формировании мировой коллекции сортов кукурузы, начатом в рам-

кпх упомянутой сельскохозяйственной программы правительства

Мексики и Фонда Рокфеллера еще в 1950-е годы. Позднее в ней ак-

тивно участвовала Национальная академия наук США, международ-

ные центры, созданные по инициативе CGIAR, а также ряд нацио-

нальных научно-исследовательских сельскохозяйственных институ-

тов. Сегодня международные банки семян CGIAR содержат огромное

число сортов, отражающих почти все генетическое разнообразие раз-

личных групп культурных растений, и служат на пользу всему чело-

нечеству. Без них множество полезных свойств различных разновид-

ностей продовольственных культур было бы утеряно навсегда. Насто-

раживает, однако, что доступ к этим коллекциям в последнее время

становится все более ограниченным в угоду национальным интере-

сам, движимым часто соображениями о защите прав интеллектуаль-

ной собственности. Это наблюдается практически во всех центрах

CGIAR. Так, Международный центр картофеля в Перу уже испыты-

вает серьезные трудности с получением разрешения национального

правительства на передачу зародышевой плазмы зарубежным иссле-

довательским институтам.

Оппоненты биотехнологии сегодня пытаются убедить страны

«третьего мира» в том, что их традиционные сорта могут быть

украдены «биопиратами» из частных биотехнологических компа-

ний, и призывают принять национальные законы, препятствую-

39 I

щие обмену семенным материалом. Эти попытки бесперспек-

тивны. За последние 500 лет концепция «местных генетических

кладов» заметно потускнела. Арахис, бобовые, картофель, кокос,

кукуруза и перец (перечень можно было бы продолжать еще долго)

первоначально произрастали лишь в Америке, но благополучно за-

воевали Азию, Африку и Европу, отнюдь не вытеснив местные

культуры, а гармонично дополнив их и обогатив биоразнообразие

этих регионов. В то же время груша, овес, пшеница, рис, рожь и яч-

мень распространились в другие части света из Азии, а кофе, просо

и сорго — из Африки. Так что в историческом аспекте все страны

оказывались в той или иной степени донорами и реципиентами.

Я не могу не отметить этот факт с огромной радостью, ибо именно

ему мы обязаны разнообразием нашего питания.

Заключение

Минуло уже 34 года с тех пор, как, выступая на церемонии вруче-

ния Нобелевской премии, я отметил, что «зеленая революция» по-

зволила достичь лишь временного успеха в войне с голодом, кото-

рую ведет человечество. Я искренне верил тогда и не сомневаюсь

сейчас, что достижение подлинной победы в этой войне — это лишь

вопрос времени, причем не столь отдаленного. Правда, я оказался

чрезмерным оптимистом. По моим оценкам, человечество должно

было в достатке обеспечить себя продовольствием уже к концу

XX в. Впрочем, я и тогда подчеркивал, что, пока не удастся замед-

лить темпы роста населения Земли, любые достижения «зеленой

революции» окажутся эфемерными. Ныне я убежден: уже сегодня

человечество располагает технологиями (либо полностью гото-

выми к применению, либо находящимися в завершающей стадии

разработки), способными надежно прокормить 10 млрд человек.

Вопрос лишь в том, получат ли производители продовольствия во

всем мире доступ к этим технологиям.

Об авторе

Этот ученый-селекционер — один из самых известных людей в мире.

Он спас от голодной смерти столько людей, сколько не удавалось до него никому.

Его считают отцом «зеленой революции». Несмотря на известные издержки, присущие

любой революции, и неоднозначное восприятие мировым сообществом

ее результатов (некоторые эксперты считают, что «зеленая революция» повлекла

за собой истощение и даже эрозию почв в ряде регионов мира, а также

способствовала росту загрязнения окружающей среды удобрениями

и ядохимикатами) факт остается фактом: именно она позволила многим

развивающимся странам не только преодолеть угрозу голода, но и полностью

обеспечить себя продовольствием.

Норман Эрнест Борлоуг родился в 1914 г. в городишке Креско (штат Айова, США).

После получения степени бакалавра лесоведения в Университете штата Миннесота в

1937 г. он несколько лет трудился в Лесной службе США Защитив в 1942 г. докторскую

диссертацию по болезням растений, он с 1944 г. работал в Международном центре по

улучшению сортов кукурузы и пшеницы в Мексике и возглавлял его в 1966-1979 гг. Он и

сейчас остается там научным консультантом С 1986 г. Борлоуг—президент

Всеафриканской ассоциации Сасакава и руководитель Сельскохозяйственной программы-

2000 для стран Экваториальной Африки, в которую вовлечены миллионы фермеров 14

государств этого региона. На протяжении полувека профессор Борлоуг совмещал

научные исследования по выведению новых сортов сельскохозяйственных растений с

преподавательской деятельностью. Десятки тысяч ученых и специалистов сельского

хозяйства из более чем 50 стран с гордостью считают себя его учениками. До сих пор

главную свою цель он видит в том, чтобы «прокормить» 100 миллионов человек—на

столько каждый год увеличивается население планеты.

М. ван Монтагю

профессор Гентского университета

(Бельгия),

основатель и директор

Института генной инженерии растений

и фирмы «Plant Genetic System»

Зачем нам трансгенные растения

Сегодня многие не понимают, почему сельскохозяйственная био-

технология, или генная инженерия растений, претендует на столь

важную роль в будущем. В то же время все осведомлены о стреми-

тельном росте населения планеты. После второй мировой войны

нас было два миллиарда, через 50 лет — около шести. Этот рост

происходит и сейчас, и мы не знаем, каким он будет в дальнейшем.

Но зато мы знаем, что 1,3 млрд человек в мире живут менее чем на

один доллар в день, а три миллиарда (половина населения) — менее

чем на два доллара. И мы знаем, что голодающих в мире становится

все больше. Общество не вправе мириться с такой ситуацией, но

разные страны реагируют на нее^по-разному^

Решить эту глобальную проблему можно, только резко увели-

чив (примерно удвоив) производство продовольствия. Но добиться

этого предстоит без увеличения нагрузки на окружающую среду,

в частности, без истощения используемых земель и привлечения

новых.

Накануне больших перемен

Развитые страны особо заинтересованы в сохранении окружающей

среды. Там хорошо знают, насколько природа уже пострадала от

деятельности человека, и понимают: если увеличить посевные пло-

щади, нарушения будут еще больше. Не исключено, что эти страны

могли бы удвоить производство пищи на тех же площадях и без ген-

ной инженерии, используя широкий спектр агрохимических пре-

паратов и наиболее прогрессивные методы селекции.

Развивающиеся страны и страны с переходной экономикой

стремятся к продовольственной независимости. Они хотят произ-

водить пищу сами, а не зависеть от других, ибо продовольствие —

это, пожалуй, самое грозное политическое оружие в современном

мире. Чтобы удвоить производство продовольствия в этих странах,

не обойтись без новых технологий и знаний о генах, определяющих

урожайность и другие важные потребительские свойства основных

сельскохозяйственных культур, предстоит также серьезно потру-

диться над совершенствованием их свойств. Иными словами, при-

ходится «опираться» на трансгенные, или генно-модифицирован-

ные (ГМ) сорта.

Геном растений имеет большой потенциал, в том числе для

роста урожайности. Это важный аспект, не принимаемый в расчет

«зелеными». Они полагают, что продуктивность сельского хозяй-

ства развивающихся стран и стран с переходной экономикой зави-

сит от социальных и экономических условий, с чем трудно не со-

гласиться, но не учитывают, что сегодня для повышения произво-

дительности этого уже недостаточно и нужны новые технологии.

Лишь они позволят приблизиться к устойчивому сельскому хозяй-

ству, устойчиво функционирующей промышленности и, соответ-

ственно, к устойчивой (самовосстанавливающейся) окружающей

среде.

Как известно, в XIX в. даже в самых развитых странах происхо-

дили выступления против использования детского труда, низкой

заработной платы, 12-часового рабочего дня. Но мы сегодня пре-

красно понимаем, что реальные изменения произошли не столько

из-за этих выступлений, сколько благодаря применению в про-

мышленности новых, более эффективных, технологий. Итак, если

мы хотим перемен, придется призвать на помощь науку.

Совершенно неприметный сорняк с громким латинским назва-

нием Arabidopsis thaliana вошел в историю, став первым растением,

генетический код которого расшифрован. А в конце 2001 г. обнародо-

ван геном риса. Обращают на себя внимание некоторые интересные

особенности этих результатов:

обилие генов — их почти столько же, сколько в геномах млеко-

питающих;

необычная регуляция активности генов — число влияющих на

нее факторов достигает 1800 (гораздо больше, чем у нематод, дрож-

жей, дрозофилы);

в некоторых случаях отдельные функции генов выражены го-

раздо сильнее, чем в других (не исключено, что именно так расте-

ния приспосабливаются к стрессам, заметно меняя метаболизм);

Arabidopsis не был известен как растение, синтезирующее алка-

лоиды или терпеноиды, но в его геноме обнаружено много мета-

болических путей, связанных с подобными вторичными метабо-

литами (для химической и фармацевтической промышленности

такие знания о метаболических путях трудно переоценить, более

того, похоже, это приведет к созданию новой отрасли промышлен-

ности);

вновь пришлось столкнуться с фундаментальной проблемой

высокой консервативности генов в эволюции — удивительно, на-

сколько, например, схожи гены растений и млекопитающих.

Помимо всего остального это позволяет судить о путях эво-

люции, сравнивая геномы различных организмов. Видя, как

похожи гены, и размышляя над консерватизмом эволюции, по-

нимаешь, что есть лишь одна концепция организации живого —

философия жизни вообще, так что не может быть ничего противо-

естественного в перемещении генов из одного организма в другой.

Генная инженерия и биоразнообразие

Arabidopsis так быстро раскрыл свои тайны, ибо геном у него не

слишком велик —• «всего» 125 млн оснований. Что же дальше?

Атака на другие геномы? Видимо, это не оптимальный путь, более

разумная стратегия — атака на экспрессируемые гены, т. е. изуче-

ние информационных РНК, синтезируемых в важных для чело-

века растениях.

Уже известны последовательности таких генов и патогенов у

120 видов растений. Сегодня мы узнаем их все детальнее и все

глубже понимаем их взаимоотношения. Изучение метаболических

путей и генов, вырабатываемых в различных растениях в каждом

конкретном случае, — вот главные направления генетической ин-

женерии растений, формирующие основы новой науки — функ-

циональной геномики.

В тропиках есть области и отдельные растения, которые могли

бы служить музеями эволюции генов и метаболических путей. Эти

области имеют наибольшее биологическое разнообразие по сравне-

нию с другими районами мира: 44 тыс. видов на 1 га — рекорд,

установленный во влажных тропических лесах Венесуэлы (ясно,

что в холодных регионах показатели гораздо скромнее).

Сегодня мы в состоянии, проследив метаболический путь ка-

кого-либо соединения, перенести его в другое растение. Это вселяет