Генные модификации человека – Отредактировать человека // Революционный инструмент генетиков и модификация людей: luckyea77 — LiveJournal

Содержание

Модификации человека

Генетические технологии в конце 20 – начале 21 века прочно вошли в медицинскую практику. «Человечество с надеждой смотрит на генетику, которая, используя свои открытия, может изменить судьбу современников и потомков, дав им лучшее предопределение. …В историческом ракурсе генетика — это фермент, ускоряющий физическое и нравственное совершенствование человечества, и поэтому она останется «становым хребтом» цивилизации XXI в.»[1]. Генетическая диагностика и консультирование стали одним из видов медицинской помощи. Разрабатываются технологии генной терапии и инженерии. В области современных генетических технологий доминирует тенденция к разработке технологий, позволяющих конструировать, видоизменять биологическую природу человека, в частности, технологий генетического модифицирования организмов и животных, генная терапия, клонирование животных.

В ходе научных разработок и применения генных технологий выявился ряд серьезных этических проблем, связанных с вмешательством в механизмы сохранения разнообразных форм жизни на Земле, прежде всего – жизни человека.

На Третьем Московском международном конгрессе «Биотехнология: состояние и перспективы развития» (2005) Представитель Общего директората научных исследований Европейского Союза д-р М. Халлен отметил, что в последние 5-6 лет произошел прорыв в области изучения генома: расшифрован геном человека, многих млекопитающих и растений. Больших успехов в Европе достигли и такие отрасли биологии, как нанобиотехнология, создание биосенсоров и системная биология. Основное направление сегодняшних исследований европейских ученых в молекулярной генетике — использование геномных технологий для лечения онкологических заболеваний, СПИДа, малярии и туберкулеза.

Многие вопросы этих проблем нашли свои ответы в международных и отечественных этико-правовых документах. Свою позицию по этическим проблемам применения генных технологий выразили представители ряда религиозных конфессий. Но многие вопросы еще не нашли однозначных решений и являются предметом дискуссий.

В настоящее время в области разработки и использования генных технологий существует ряд проблем, вызывающих этические опасения. Это проблема использования генных технологий для улучшения природы человека; проблема доступа различных слоев населения к возможности их использования; проблема генетического скрининга населения и генетической паспортизации населения; проблема сохранения тайны генетической информации; проблема коммерциализации процесса использования генетической информации и генных технологий; проблемы научных исследований в области разработки и совершенствования генных технологий; проблемы трансгенных растений и животных.

Область этических проблем, возникших в связи с развитием генетики, обусловлена рядом причин. Со времен античных философов в западноевропейской культуре утвердилась идея о том, что природа человека несовершенна и предназначение человека в том, чтобы использовать все свои силы и возможности для устранения этого несовершенства. Одним из таких «несовершенств» была признана смертность человека. На протяжении многих столетий человечество искало средства удлинения сроков жизни человека, стремилось найти «элексир молодости», средство, позволяющее стать бессмертным. Здоровье, долголетие (или бессмертие), высокий интеллект и разнообразные таланты, телесная красота человека стали благими целями в научных исследованиях, в том числе и в области генетики.

Это создало моральные основания для признания вмешательств в биологическую, в том числе и генетическую природу человека допустимым. В конце 20 в. активно исследовалась проблема степени генетической обусловленности поведения человека, в том числе его интеллекта, характера, способностей и т.д. К началу 21в. выделяется проблема возможности «создания» человека с «откорректированным» генетическим кодом.

В настоящее время появились научные знания и технологии, которые могут быть использованы для устранения ряда этих «несовершенств». В связи с этим возникают проблемы морально допустимых границ, условий и критериев применения генных технологий, т.е. в какой степени, при каких условиях и с какой целью могут быть применены те или иные генные технологии.

Исследования в рамках международного проекта «Геном человека» стали знаменательным этапом в области генетических исследований и разработки генных технологий. Работы по реализации этого проекта шли во многих странах мира – США, Японии, Канаде, России и других странах Европейского Союза. В США они начались в 1990 году под руководством лауреата Нобелевской премии Джеймса Уотсона. В 2002 г. проект был завершен.

Цель проекта состояла в описании нуклеотидных последовательностей ДНК всех хромосом человека. В результате исследований в рамках проекта «Геном человека» была составлена полная карта генома человека. В настоящее время идут исследования по изучению локализации в ней всех генов. С каждым годом открывается все больше генов, ответственных за возникновение конкретных заболеваний или предрасполагающих к ним. В настоящее время обнаружены и секвентированы гены, ответственные за ожирение, эпилепсию, слепоту, высокое артериальное давление, астму, остеопороз, меланому, регуляцию роста, артрит, рак груди и яичников, сердечно-сосудистые заболевания и болезнь Паркинсона. Установлена генетическая основа многих психических заболеваний, таких как аутизм, аффективные расстройства, шизофрения и другие. Однако, методы коррекции генетической патологии еще полностью не выработаны. «Человечество получило только каталог содержимого клетки, но не инструкцию, как им воспользоваться — библиотека пока закрыта» [2].

Идея генетического усовершенствования человека предполагает, что биологические признаки могут быть зафиксированы, определены их количественные параметры, и они могут программироваться. С этими вопросами неразрывно связаны вопросы определения нормы и отклонений от нее, как в лучшую, так и в худшую сторону. В настоящее время существуют нормы не только для биологических процессов, протекающих в организме человека, но и для интеллектуального, психического, социального и культурного развития. Отклонения от таких норм неизбежно вызывают желание «что-то исправить» в человеке. Идеи модификации человека путем коррекции его генетического аппарата актуализировали идеи евгенической концепции.

Наибольшего развития идеи «улучшения качества природы человека» достигли в рамках евгеники. Различные евгенические идеи высказываются многими современными учеными.

Евгеника – этот термин был предложен в 1883 году Френсисом Гальтоном для обозначения науки «улучшения человеческой расы путем более совершенного скрещивания». По его мнению, евгеника призвана разрабатывать методы социального контроля, которые могут исправить или улучшить расовые физические и интеллектуальные качества будущих поколений. Ф. Гальтон считал, что по наследству передаются все характеристики человека, включая моральные качества личности. По его мнению, в идеале можно вывести желательный «темперамент, характер и способности» в качестве видового признака, как это делают с собаками, и избавить человечество от менее желательных признаков, таких, как «склонность к пьянству», «склонность к преступлениям», «праздность», «склонность к нищенству», «неумелость». Он верил, что высшую человеческую расу можно вывести путем скрещивания и селекции [3].

По мнению сторонников евгеники, общество за счет развития медицины, социальной поддержки инвалидов и других «искусственных» мер улучшения качества жизни ослабило действие естественного отбора, в результате чего возникла опасность вырождения наций. «Субнормальные» индивиды, участвуя в размножении, «засоряют» так называемый «генофонд нации» недоброкачественными генами. Евгенические методы направлены на то, чтобы остановить генетическое вырождение населения.

В евгенике существуют два направления — негативная евгеника и позитивная евгеника.

Негативная евгеника должна приостановить передачу по наследству «субнормальных» генов, т.е. предотвратить наследование генетических особенностей алкоголиков, преступников, психически больных людей, гомосексуалистов и т.д. В качестве методов негативной евгеники в первой половине 20 века широко использовалась принудительная стерилизация. Например, первый закон о принудительной стерилизации по генетическим показаниям был принят в США в штате Индиана в 1907 году, а затем еще почти в 30 штатах. Всего до Второй мировой войны было зарегистрировано в США около 50 тыс. случаев принудительной стерилизации.

Негативная евгеническая политика ярко проявилась в нацистской Германии, где возобладала идея создания идеальной арийской расы. В соответствии с этим использовались все методы предотвращения распространения нежелательных генов, среди которых преобладали насильственная стерилизация и физическое уничтожение носителей этих генов. «Есть люди, желающие убедить себя в том, что они лучше своих собратьев либо как личности, либо как члены класса или расы. Простейшая уловка — утверждать, что их превосходство генетическое. Другие справедливо отрицают существование таких вещей, как генетическое превосходство или неполноценность, но, к сожалению, заходят слишком далеко и попадают в объятия мифа о tabula rasa»», — писал 25 лет назад выдающийся американский генетик и эволюционист Ф. Г. Добжанский [4].

Позитивная евгеника ставит своей задачей обеспечить преимущества (например, финансовые) для воспроизводства людей, в наибольшей степени имеющих какие-либо ценные для общества качества.

Это может достигаться несколькими путями: создание в обществе условий для воспроизводства «наиболее ценных» его представителей; отбор и дальнейшей использование для репродукции половых клеток и эмбрионов людей, имеющих нужные качества; манипулирование с геномом на уровне гамет и эмбрионов. Каждый из этих методов имеет свои этико-правовые особенности и уровень применения. Так, создание благоприятных условий для жизни и естественной репродукции «наиболее ценных» в каком-либо отношении людей стало фактически традицией в истории человеческого общества. Люди, проявившие себя в какой-либо общественно-полезной деятельности (научной, политической, экономической, духовной, спортивной, военной и т.д.), в подавляющем большинстве случаев имеют лучшие условия своей жизни, чем остальные граждане государства. Это затрагивает вопросы социальной справедливости, прав и достоинств личности, но в области социально-политической жизни общества на протяжении многих веков существовала и продолжает существовать такая практика.

«Селекция» половых клеток и эмбрионов по различным признакам, прежде всего, наличию аномалий в геноме, является элементом генетических и репродуктивных технологии и осуществляется в ходе генетической диагностики. Разнообразные методы медико-генетической диагностики являются своеобразной формой реализации евгенических идей. В настоящее время методы генетической диагностики позволяют получить информацию о наличии этих аномалий и предотвратить рождение детей с аномальной наследственностью. Это означает, что потенциальные родители могут использовать методы предохранения от беременности, сознательно согласиться на риск зарождения ребенка с вероятностью прерывания беременности по генетическим показаниям, отказаться от рождения своего ребенка и усыновить чужого, использовать технологию искусственного оплодотворения донорскими клетками. Все эти технологии оказывают, в конечном счете, влияние на качественные характеристики генофонда общества. Но методы генетической диагностики имеют и различный морально-этический статус – от однозначно морально осуждаемых до безусловно морально приемлемых.

В настоящее время допустимые методы влияния на механизмы наследственности человека используются после генетического консультирования и диагностики.

Медико-генетическое консультирование – это вид медицинской помощи населению, направленной на профилактику наследственных болезней, который оказывается в медико-генети-ческих консультациях и специализированных научно-исследова-тельских медицинских институтах. Оно представляет собой обмен информацией между врачом и будущими родителями, а также людьми, поражёнными болезнью, или их родственниками по вопросу о возможности проявления или повторения в семье наследственного заболевания. Главная его цель заключается в предупреждении рождения больного ребёнка.

Основными задачами медико-генетического консультирования являются определение прогноза в отношении будущего потомства в семьях, где имеется больной с наследственной патологией или предполагается рождение ребенка с такой патологией; уточнение диагноза наследственного заболевания с помощью специальных генетических методов исследования; объяснение обратившимся за консультацией в доступной форме смысла медико-генетического заключения и помощь в принятии правильного решения относительно дальнейшего планирования семьи; пропаганда медико-генетических знаний.

Генетическая диагностика осуществляется на различных стадиях жизни организма человека в форме предымплантационной и пренатальной диагностики, а также ДНК-диагностики человека (с рождения до конца жизни). В каждом случае возникают свои этические проблемы.

Предымплантационная диагностика проводится в процессе использования технологии экстракорпорального оплодотворения и позволяет осуществить отбор «генетически здоровых» эмбрионов до их в процедуре переноса эмбриона в полость матки.

Метод предымплантационной генетической диагностики, разработанный в Институте репродуктивной генетики в Чикаго группой ученых под руководством доктора Ю. Верлинского, предполагает проведение генетического анализа ДНК одной из клеток зародыша, полученного методом искусственного оплодотворения in vitro, достигшего в развитии стадии 8 клеток и еще не имплантированного в полость матки. При отсутствии патологического гена зародыш переносится в полость матки и продолжает свое развитие. При ее наличии эмбрион уничтожается и это вызывает ряд этических возражений, обусловленных неопределенностью статуса эмбриона.

Пренатальная диагностика – это генетическая диагностика на этапе внутриутробного развития человека с целью выявления имеющейся генетической патологии или генетической предрасположенности к возникновению в будущем заболеваний, значительно изменяющих качество жизни человека. Она неизбежно влечет за собой обсуждение вопроса о целесообразности продолжения беременности.

В данном случае этической проблемой становится право лишения жизни потенциального человека, имеющего несоответствующий норме «уровень здоровья». Аборт здесь становится средством избавления родителей от забот о жизни и здоровье изначально больного ребенка. Но эта проблема имеет и более широкий смысл, связанный с осмыслением отношения общества к людям с ограниченными возможностями (инвалидам) и неизлечимо больным. Утилитаристские идеи резко противоречат гуманистическим: «неизлечимо больные и инвалиды – это балласт общества, на который напрасно расходуются материальные средства» — «каждый человек имеет право на жизнь, уважение его личности». Еще одна моральная сторона роли инвалидов и неизлечимо больных людей в обществе состоит в том, что их жизнь является основанием для проявления альтруизма, милосердия, человеколюбия – человечности в широком смысле слова.

Расширение применения методов пренатальной генетической диагностики с целью заботы о здоровье человека ведет к изменению содержания понятия здоровье, которое становится тождественным понятию «генетическая норма». Следствием этого становится приемлемость идей евгеники о целесообразности «селекции» наиболее ценных для общества индивидов.

ДНК – диагностика человека на различных этапах его жизни применяется с целью выявления генетической обусловленности имеющегося заболевания, а также при анализе органов и тканей, предназначенных для трансплантации.

Использование ДНК-диагностики позволяет выявить наличие заболеваний, вызванных генетической патологией, и предрасположенность к ряду соматических и психических заболеваний. Выявление предрасположенности к развитию того или иного заболевания позволяет принять соответствующие профилактические меры. Она затрагивает область жизненных ценностей и стратегий поведения только одного человека, который принимает решение о том, как использовать полученную им информацию о собственном здоровье.

При генетической диагностике ДНК взрослого человека на первый план выходит проблема сохранения тайны медицинской информации и проблемы использования полученной генетической информации. Возможности современных генетических технологий, позволяющих получать информацию об имеющихся у человека аномалиях генетического аппарата и связанной с этим вероятности развития того или иного заболевания, ставят вопрос о необходимости и желательности для пациента этой информации. Этот вопрос является частью более широкого этико-философского вопроса о желательности для человека знания своего будущего, особенно неприятного. Хочет ли человек знать, что он неизбежно заболеет и какой именно болезнью? Хочет ли человек знать время своей смерти? Эти вопросы имеют большое значение для понимания потребностей людей в тех или иных биомедицинских технологиях и организации их применения на практике. В реальной жизни человек в подавляющем большинстве случаев подвергается медико-генети-ческому обследованию в соответствии со своим добровольным, осознанным решением, т.е. желая получить эту информацию о себе.

Медико-генетическое консультирование и диагностика проводятся в соответствии с принципами добровольного информированного согласия, с обязательным соблюдением правила конфиденциальности.

Массовое обследование (скрининг) населения. С появлением пренатальной диагностики стал возможен скрининг популяций, характеризующихся высокими частотами тех или иных наследственных заболеваний. Скрининг позволяет выявить супружеские пары с высокой степенью риска и контролировать каждое их зачатие, исследуя развивающийся плод. Так, например, выявляют серповидноклеточную анемию, часто встречающуюся у выходцев из Западной Африки. Это имеет большое значение для охраны здоровья граждан государства.

Генная терапия. Генетические технологии нацелены, прежде всего, на то, чтобы оказывать терапевтическое воздействие на организм человека при генетических заболеваниях, особенно тяжело протекающих, инвалидизирующих его. Генная терапия представляет собой новый метод лечения генетически обусловленных заболеваний, основанный на замене гена, ответственного за заболевание, «здоровым» геном. Целью генной терапии является «исправление» деятельности генов, которые вызывают или способствуют развитию конкретных заболеваний или патологических состояний. Несмотря на то, что первые исследования в этой области начались в 1990 г., генотерапия остается сугубо экспериментальной процедурой, далекой от широкого внедрения в медицинскую практику[5].

Генная терапия осуществляется в двух формах: соматическая генная терапия и зародышевая генная терапия.

Соматическая генная терапия представляет собой такое вмешательство в генетический аппарат человека, в результате которого приобретенные свойства проявляются на клеточном уровне и не передаются по наследству. Этот вид терапии разрешен во всех странах мира, владеющих данной технологией.

Зародышевая генная терапия предполагает вмешательство в генетический аппарат эмбриона на различных стадиях его развития. Этот вид генной терапии находится в настоящее время на стадии научных исследований и разработок. По мнению многих исследователей, он представляет опасность неизвестных, непрогнозируемых при помощи средств современной науки последствий не только для развития самого человека, но и отдаленных последствий для его потомства.

Многие специалисты отмечают, что граница между генной терапией и позитивной евгеникой трудно определима. Д. Нейсбит считает, что по мере того, как пренатальная генная терапия станет усложняться и совершенствоваться, родители почувствуют искушение не допускать никакого отставания своих детей от нормы. Активное использование генной терапии может привести к изменению социокультурных и медико-биологических норм – норм анатомо-физиологических, психологических, эстетических, моральных и др.

Генная инженерия является направлением современной науки, в котором разрабатываются технологии кардинального изменения и конструирования генетического аппарата человека и других живых организмов.

В 2001 году были опубликованы сообщения о первых «генетически модифицированных» детях, появившихся в результате использования генных технологий для лечения бесплодия женщин, вызванного наследственными факторами.

В настоящее время уже имеется первый опыт получения детей с заранее заданными генетическими параметрами. В институте репродуктивной генетики в Чикаго по просьбе родителей и с использованием методов предымплантационной генетической диагностики были «произведены» дети. Особенности будущих детей были заданы в соответствии с очень благородными, гуманными целями – спасение жизни ранее рожденных, но страдающих смертельно опасными заболеваниями детей. Один ребенок должен был стать наиболее подходящим донором костного мозга для своей старшей сестры, страдающей смертельной формой анемии, другие дети своими клетками могли бы помочь при лечении лейкемии и талассемии [6].

Специалисты по биоэтике, ученые и представители религии обращают внимание на опасность распространения «конструирования» детей родителями в соответствии с желательными для них признаками, причем речь идет о выборе не только анатомо-физио-логических параметров, но и задатках определенных способностей, типе темперамента и т.д.

Возможности генетического «модифицирования» человека неизбежно приводят к вопросу об ответственности за подобные манипуляции. Современный биолог У. Френч Андерсон считает: «Мы так мало знаем о человеческом организме! Но мы знаем и так мало и о сути самой жизни, что нам не стоит применять генную инженерию для улучшения чего бы то ни было. Наш долг – с максимальным чувством ответственности войти в эру генной инженерии. И это означает, что нам следует использовать эту мощную технологию только для лечения и не применять ее для других целей» [7].

Большинство специалистов в области этических проблем генных технологий сходятся во мнении, что «уникальность жизни каждого отдельного человека и ценности каждого человеческого существа должны исключать генетические улучшения»[8].

Проблема доступа различных слоев населения к возможности использования генных технологий является частным случаем проблемы социальной справедливости в области современной биомедицины. Общепризнано существование неравенства различных слоев населения в доступе к новым биотехнологиям, которое определяется преимущественно экономическими и социально-политическими факторами. Известно, чем более наукоемким, технологически сложным и соответственно дорогим по материальным затратам является лечебно-диагностический метод, тем меньшему количеству людей он доступен.

В настоящее время медико-генетическое консультирование стало доступно практически всем желающим и нуждающимся в нем. Методы генной терапии продолжают оставаться на стадии научных исследований и разработок и применяются очень избирательно. Генная инженерия – область определения возможностей использования генных технологий для модификаций организма человека.

Проблема использования генетической информации становится все более актуальной по мере расширения использования генетической диагностики и консультирования. Кому должна предоставляться информация генетического обследования человека? Только ему самому или его родственники тоже имеет право на ее получение? Имеет ли право работодатель, страховщик или иные представители общества знать информацию об особенностях генома человека? Как человек может использовать эту информацию? Правомочно ли создание «банков генетической информации» и введение «генетической паспортизации»? Несмотря на этическую спорность многих из этих вопросов и их правовую неопределенность, многое уже имеет место в жизни современного общества.

В нашей стране вопросы использования генетической информации решаются в соответствии со статьями 30 (п.6) («Права пациента»), 31 («Право граждан на информацию о состоянии здоровья») и 61 («Врачебная тайна»).

Врачебную тайну составляет не только информация, полученная в процессе генетической диагностики и консультирования, но и факт обращения в медицинское учреждение, предоставляющее услуги по генетической диагностике и консультированию. Пациент имеет право получить информацию о результатах ДНК-диагностики, наличии заболевания, прогнозе и методах лечения в доступной для него форме, также как и в других случаях обращения за медицинской помощью. Необходимым предварительным условием любого вмешательства в геном человека, как и других медицинских вмешательств, является информированное добровольное согласие гражданина. Данное условие оказывается трудно выполнимым в случаях, когда речь идет о пренатальной и предымплантационной диагностике, причем согласие от родителей, родственников или доверенных лиц не может считаться в полной мере правомочным, поскольку окончательно не определен ни моральный, ни правовой статус человеческого эмбриона.

Американский микробиолог, профессор М.Л. Сильвер считает, что когда генетические репродуктивные технологии сделаются комме

Генетическая инженерия — Википедия

Генетическая инжене́рия (генная инженерия) — совокупность приёмов, методов и технологий получения рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток), осуществления манипуляций с генами, введения их в другие организмы и выращивания искусственных организмов после удаления выбранных генов из ДНК^[1]. Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, генетика, микробиология, вирусология.

Генная инженерия служит для получения желаемых качеств изменяемого или генетически модифицированного организма. В отличие от традиционной селекции, в ходе которой генотип подвергается изменениям лишь косвенно, генная инженерия позволяет непосредственно вмешиваться в генетический аппарат, применяя технику молекулярного клонирования. Примерами применения генной инженерии являются получение новых генетически модифицированных сортов зерновых культур, производство человеческого инсулина путём использования генномодифицированных бактерий, производство эритропоэтина в культуре клеток или новых пород экспериментальных мышей для научных исследований.

Проводятся первые эксперименты по использованию бактерий с перестроенной ДНК для лечения больных^[2].

Жители Кении наблюдают, как растёт новый трансгенный сорт кукурузы, устойчивый к насекомым-вредителям

Основой микробиологической, биосинтетической промышленности является бактериальная клетка. Необходимые для промышленного производства клетки подбираются по определённым признакам, самый главный из которых — способность производить, синтезировать, при этом в максимально возможных количествах, определённое соединение — аминокислоту или антибиотик, стероидный гормон или органическую кислоту. Иногда надо иметь микроорганизм, способный, например, использовать в качестве «пищи» нефть или сточные воды и перерабатывать их в биомассу или даже вполне пригодный для кормовых добавок белок. Иногда нужны организмы, способные развиваться при повышенных температурах или в присутствии веществ, безусловно смертельных для других видов микроорганизмов.

Задача получения таких промышленных штаммов очень важна, для их видоизменения и отбора разработаны многочисленные приёмы активного воздействия на клетку — от обработки сильнодействующими ядами, до радиоактивного облучения. Цель этих приёмов одна — добиться изменения наследственного, генетического аппарата клетки. Их результат — получение многочисленных микробов-мутантов, из сотен и тысяч которых учёные потом стараются отобрать наиболее подходящие для той или иной цели. Создание приёмов химического или радиационного мутагенеза было выдающимся достижением биологии и широко применяется в современной биотехнологии.

Но их возможности ограничиваются природой самих микроорганизмов. Они не способны синтезировать ряд ценных веществ, которые накапливаются в растениях, прежде всего в лекарственных и эфирномасличных. Не могут синтезировать вещества, очень важные для жизнедеятельности животных и человека, ряд ферментов, пептидные гормоны, иммунные белки, интерфероны да и многие более просто устроенные соединения, которые синтезируются в организмах животных и человека. Разумеется, возможности микроорганизмов далеко не исчерпаны. Из всего изобилия микроорганизмов использована наукой, и особенно промышленностью, лишь ничтожная доля. Для целей селекции микроорганизмов большой интерес представляют, например, бактерии анаэробы, способные жить в отсутствие кислорода, фототрофы, использующие энергию света подобно растениям, хемоавтотрофы, термофильные бактерии, способные жить при температуре, как обнаружилось недавно, около 110 °C, и др.

И всё же ограниченность «природного материала» очевидна. Обойти ограничения пытались и пытаются с помощью культур клеток и тканей растений и животных. Это очень важный и перспективный путь, который также реализуется в биотехнологии. За последние несколько десятилетий учёные создали методы, благодаря которым отдельные клетки тканей растения или животного можно заставить расти и размножаться отдельно от организма, как клетки бактерий. Это было важное достижение — полученные культуры клеток используют для экспериментов и для промышленного получения некоторых веществ, которые с помощью бактериальных культур получить невозможно.

Другое направление исследований — удаление из ДНК генов, ненужных для кодирования белков и функционирования организмов и создание на основе таких ДНК искусственных организмов с «усеченным набором» генов. Это позволяет резко повысить устойчивость модифицируемых организмов к вирусам^[1].

Во второй половине XX века было сделано несколько важных открытий и изобретений, лежащих в основе генной инженерии. Успешно завершились многолетние попытки «прочитать» ту биологическую информацию, которая «записана» в генах. Эта работа была начата английским учёным Фредериком Сенгером и американским учёным Уолтером Гилбертом (Нобелевская премия по химии 1980 года). Как известно, в генах содержится информация-инструкция для синтеза в организме молекул РНК и белков, в том числе ферментов. Чтобы заставить клетку синтезировать новые, необычные для неё вещества, надо чтобы в ней синтезировались соответствующие наборы ферментов. А для этого необходимо или целенаправленно изменить находящиеся в ней гены, или ввести в неё новые, ранее отсутствовавшие гены. Изменения генов в живых клетках — это мутации. Они происходят под действием, например, мутагенов — химических ядов или излучений. Но такие изменения нельзя контролировать или направлять. Поэтому учёные сосредоточили усилия на попытках разработать методы введения в клетку новых, совершенно определённых генов, нужных человеку.

Все методы генетической инженерии (англ. Genetic engineering techniques) применяются для осуществления одного из следующих этапов решения генно-инженерной задачи:

Получение изолированного гена.
Введение гена в вектор для переноса в организм.
Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.
Преобразование клеток организма.
Отбор генетически модифицированных организмов (ГМО) 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). Получила распространение техника, позволяющая использовать для синтеза ДНК, в том числе мутантной, полимеразную цепную реакцию. Термостабильный фермент, ДНК-полимераза, используется в ней для матричного синтеза ДНК, в качестве затравки которого применяют искусственно синтезированные кусочки нуклеиновой кислоты — олигонуклеотиды. Фермент обратная транскриптаза позволяет с использованием таких затравок (праймеров) синтезировать ДНК на матрице выделенной из клеток РНК. Синтезированная таким способом ДНК называется комплементарной (РНК) или кДНК. Изолированный, «химически чистый» ген может быть также получен из фаговой библиотеки. Так называется препарат бактериофага, в геном которого встроены случайные фрагменты из генома или кДНК, воспроизводимые фагом вместе со всей своей ДНК.

Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты — рестриктазы и лигазы, также являющиеся полезным инструментом генной инженерии. 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. За открытие рестриктаз Вернер Арбер, Даниел Натанс и Хамилтон Смит также были удостоены Нобелевской премии (1978 г.).

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.

Значительные трудности были связаны с введением готового гена в наследственный аппарат клеток растений и животных. Однако в природе наблюдаются случаи, когда чужеродная ДНК (вируса или бактериофага) включается в генетический аппарат клетки и с помощью её обменных механизмов начинает синтезировать «свой» белок. Учёные исследовали особенности внедрения чужеродной ДНК и использовали как принцип введения генетического материала в клетку. Такой процесс получил название трансфекция.

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.

Нокаут гена. Для изучения функции того или иного гена может быть применён нокаут гена (англ. gene knockout). Так называется техника удаления одного или большего количества генов, что позволяет исследовать последствия подобной мутации. Для нокаута синтезируют такой же ген или его фрагмент, изменённый так, чтобы продукт гена потерял свою функцию. Основные методы реализации: цинковый палец, морфолино и TALEN^[3]. Для получения нокаутных мышей полученную генно-инженерную конструкцию вводят в эмбриональные стволовые клетки, где конструкция подвергается соматической рекомбинации и замещает нормальный ген, а изменённые клетки имплантируют в бластоцисту суррогатной матери. У плодовой мушки дрозофилы мутации инициируют в большой популяции, в которой затем ищут потомство с нужной мутацией. Сходным способом получают нокаут у растений и микроорганизмов.

Искусственная экспрессия. Логичным дополнением нокаута является искусственная экспрессия, то есть добавление в организм гена, которого у него ранее не было. Этот способ генной инженерии также можно использовать для исследования функции генов. В сущности процесс введения дополнительных генов таков же, как и при нокауте, но существующие гены не замещаются и не повреждаются.

Схема строения зелёного флуоресцентного белка

Визуализация продуктов генов. Используется, когда задачей является изучение локализации продукта гена. Одним из способов мечения является замещение нормального гена на слитый с репортёрным элементом, например, с геном зелёного флуоресцентного белка (GFP). Этот белок, флуоресцирующий в голубом свете, используется для визуализации продукта генной модификации. Хотя такая техника удобна и полезна, её побочными следствиями может быть частичная или полная потеря функции исследуемого белка. Более изощрённым, хотя и не столь удобным методом является добавление к изучаемому белку не столь больших олигопептидов, которые могут быть обнаружены с помощью специфических антител.

Исследование механизма экспрессии. В таких экспериментах задачей является изучение условий экспрессии гена. Особенности экспрессии зависят прежде всего от небольшого участка ДНК, расположенного перед кодирующей областью, который называется промотор и служит для связывания факторов транскрипции. Этот участок вводят в организм, поставив после него вместо собственного гена репортерный, например, GFP или фермента, катализирующего легко обнаруживаемую реакцию. Кроме того, что функционирование промотора в тех или иных тканях в тот или иной момент становится хорошо заметным, такие эксперименты позволяют исследовать структуру промотора, убирая или добавляя к нему фрагменты ДНК, а также искусственно усиливать его функции.

В применении к человеку генная инженерия могла бы применяться для лечения наследственных болезней. Однако, технически, есть существенная разница между лечением самого пациента и изменением генома его потомков.

Задача изменения генома взрослого человека несколько сложнее, чем выведение новых генноинженерных пород животных, поскольку в данном случае требуется изменить геном многочисленных клеток уже сформировавшегося организма, а не одной лишь яйцеклетки-зародыша. Для этого предлагается использовать вирусные частицы в качестве вектора. Вирусные частицы способны проникать в значительный процент клеток взрослого человека, встраивая в них свою наследственную информацию; возможно контролируемое размножение вирусных частиц в организме. При этом для уменьшения побочных эффектов учёные стараются избегать внедрения генноинженерных ДНК в клетки половых органов, тем самым избегая воздействия на будущих потомков пациента. Также стоит отметить значительную критику этой технологии в СМИ: разработка генноинженерных вирусов воспринимается многими как угроза для всего человечества.

С помощью генотерапии в будущем возможно изменение генома человека. В настоящее время эффективные методы изменения генома человека находятся на стадии разработки и испытаний на приматах. Долгое время генетическая инженерия обезьян сталкивалась с серьёзными трудностями, однако в 2009 году эксперименты увенчались успехом: в журнале Nature появилась публикация об успешном применении генноинженерных вирусных векторов для излечения взрослого самца обезьяны от дальтонизма.^[4] В этом же году дал потомство первый генетически модифицированный примат (выращенный из модифицированной яйцеклетки) — обыкновенная игрунка (Callithrix jacchus)^[5].

Хотя и в небольшом масштабе, генная инженерия уже используется для того, чтобы дать шанс забеременеть женщинам с некоторыми разновидностями бесплодия.^[6] Для этого используют яйцеклетки здоровой женщины. Ребёнок в результате наследует генотип от одного отца и двух матерей.

Однако возможность внесения более значительных изменений в геном человека сталкивается с рядом серьёзных этических проблем^[7]^[8]^[9]^[10]^[11]^[12]^[13]. В 2016 в США группа учёных получила одобрение на клинические испытания метода лечения рака с помощью собственных иммунных клеток пациента, подвергаемых генной модификации с применением технологии CRISPR/Cas9^[14].

В конце 2018 года в Китае родились двое детей, геном которых был искусственно изменён (выключен ген CCR5) на стадии эмбриона методом CRISPR/Cas9, в рамках исследований, проводимых с 2016 года по борьбе с ВИЧ^[15]^[16]^[17]. Один из родителей (отец) был ВИЧ-инфицированным, а дети, по заявлению, родились здоровыми^[18]. Поскольку эксперимент был несанкционированным (до этого все подобные эксперименты на человеческом эмбрионе разрешались только на ранних стадиях развития с последующим уничтожением экспериментального материала, то есть без имплантации эмбриона в матку и рождением детей), ответственный за него учёный не предоставил доказательств своим заявлениям, которые были сделаны на международной конференции по редактированию генома. В конце января 2019 года властями Китая были официально подтверждены факты проведения данного эксперимента^[19]. Тем временем учёному было запрещено заниматься научной деятельностью и он был арестован^[20]^[21].

Клеточная инженерия основана на культивировании растительных и животных клеток и тканей, способных вне организма производить нужные для человека вещества. Этот метод используется для клонального (бесполого) размножения ценных форм растений; для получения гибридных клеток, совмещающих свойства, например, лимфоцитов крови и опухолевых клеток, что позволяет быстро получить антитела.

Эта статья или раздел описывает ситуацию применительно лишь к одному региону, возможно, нарушая при этом правило о взвешенности изложения.

Вы можете помочь Википедии, добавив информацию для других стран и регионов.

Отмечается, что после введения государственной регистрации ГМО^[22] заметно возросла активность некоторых общественных организаций и отдельных депутатов Государственной думы, пытающихся воспрепятствовать внедрению инновационных биотехнологий в российское сельское хозяйство. Более 350 российских ученых подписали открытое письмо Общества научных работников в поддержку развития генной инженерии в Российской Федерации. В открытом письме отмечается, что запрет ГМО в России нанесёт не только ущерб здоровой конкуренции на рынке сельскохозяйственной продукции, но приведёт к значительному отставанию в сфере технологий производства пищевых продуктов, усилению зависимости от импорта продуктов питания, и подорвет престиж России, как государства, в котором официально заявлен курс на инновационное развитие^[23]^{[значимость факта?]}.

↑ ¹ ² Александр Панчин Обыгрывая бога // Популярная механика. — 2017. — № 3. — С. 32-35. — URL: http://www.popmech.ru/magazine/2017/173-issue/
↑ Майкл Вальдхольц Трансформеры // В мире науки. — 2017. — № 5-6. — С. 126 — 135.
↑ In vivo genome editing using a high-efficiency TALEN system (англ.). Nature. Дата обращения 10 января 2017.
↑ Элементы — новости науки: Обезьян вылечили от дальтонизма при помощи генной терапии (неопр.) (18 сентября 2009). Дата обращения 10 января 2017.
↑ Трансгенные обезьяны дали первое потомство (неопр.). membrana (29 мая 2009). Дата обращения 10 января 2017.
↑ Genetically altered babies born (неопр.). Би-би-си. Дата обращения 26 апреля 2008. Архивировано 22 августа 2011 года.
↑ B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, P. Walter, 2008. «Molecular biology of the cell», 5th ed., Garland Science, USA, pp. 1302—1303
↑ Kimmelman J. (2009) «Ethics of cancer gene transfer clinical research», Methods in Molecular Biology 542, 423—445
↑ Wagner AM, Schoeberlein A, Surbek D. (2009) «Fetal gene therapy: opportunities and risks», Advanced Drug Delivery Reviews 61, 813—821
↑ Gatzidou E, Gatzidou G, Theocharis SE. (2009) «Genetically transformed world records: a reality or in the sphere of fantasy?», Medical Science Monitor 15, RA41-47
↑ Lowenstein PR. (2008) «Clinical trials in gene therapy: ethics of informed consent and the future of experimental medicine», Current Opinion in Molecular Therapy 10, 428—430
↑ Jin X, Yang YD, Li YM. (2008) «Gene therapy: regulations, ethics and its practicalities in liver disease», World Journal of Gastroenterology 14, 2303—2307
↑ Harridge SD, Velloso CP. (2008) «Gene doping», Essays in Biochemistry 44, 125—138
↑ First proposed human test of CRISPR passes initial safety review (англ.) (21 June 2016). Дата обращения 2 ноября 2016.
↑ «Этически неоправданно»: в Китае родились «дизайнерские» дети / 26.11.2018 г. «Газета.Ru». А. Салькова, П. Котляр.
↑ Управляемая мутация: как сегодня лечат ВИЧ / 03.12.2018 г. «Известия». И. Шестаков.
↑ First gene-edited babies claimed in China / 26.11.2018 г. «Medical Xpress» («Science X Network»/«The Associated Press»). Marilynn Marchione.
↑ Amid uproar, Chinese scientist defends creating gene-edited babies (англ.) (неопр.) ?. STAT (28 ноября 2018). Дата обращения 1 февраля 2019.
↑ Власти Китая подтвердили рождение генно-модифицированных детей / 21.01.2019 г. «Популярная механика». С. Сысоев.
↑ Гениальный ученый или опасный авантюрист? Что мы знаем о профессоре Хэ Цзянькуе / 24.01.2019 г. «Русская служба BBC». Н. Воронин.
↑ В Китае родились первые генетически-модифицированные дети. У них иммунитет к ВИЧ / 27.11.2018 г. «СПИД.Центр».
↑ Постановление Правительства РФ от 23 сентября 2013 г. № 839 «О государственной регистрации генноинженерно-модифицированных организмов»
↑ Кол. авт. Открытое письмо Общества научных работников в поддержку развития генной инженерии в Российской Федерации // Комиссия РАН по борьбе с лженаукой и фальсификацией научных исследований В защиту науки. — 2015. — № 15. — ISBN 978-5-02-039148-2.

Сингер М., Берг П. Гены и геномы. — Москва, 1998.
Стент Г., Кэлиндар Р. Молекулярная генетика. — Москва, 1981.
Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular Cloning. — 1989.
Панчин А. Ю. Сумма биотехнологии. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей. — М.:АСТ. — 2015. — 432 с. ISBN 978-5-17-093602-1
Патрушев Л. И. Искусственные генетические системы. — М.: Наука, 2004. — ISBN 5-02-032893-6
Рифкин Дж., Говард Т.^[en]. Who Should Play God? The Artificial Creation of Life and What It Means for the Future of the Human Race. — N. Y.: Dell Publishing, 1977. — 272 p. — (Dell non-fiction). — ISBN 0-440-19504-7.
Щелкунов С. Н. Генетическая инженерия. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2010. — ISBN 5-379-00335-4, ISBN 978-5-379-00335-7
Щелкунов С. Н. Генетическая инженерия [Текст]: учеб.-справ. пособие / С. Н. Щелкунов. — 4-е изд., стер. — Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2010
Gene Correction. Methods and Protocols. Series: Methods in Molecular Biology, Vol. 1114 Storici, Francesca (Ed.), 2014. — ISBN 978-1-62703-760-0
Thomas Gaj,Charles A. Gersbach,Carlos F. Barbas (2013) ZFN, TALEN, and CRISPR/Cas-based methods for genome engineering. Trends in Biotechnology, 31(7), 397—405, DOI:10.1016/j.tibtech.2013.04.004

К чему приведут эксперименты над генами человека — Look At Me

В апреле группа учёных из Китая опубликовала исследование, показывающее, что им удалось генетически модифицировать эмбрион человека с помощью технологии CRISPR. Эта новость вызвала бурную реакцию и споры в научном сообществе. Look At Me объясняет, какой именно технологией воспользовались в Китае и к чему может привести это исследование.

Как давно люди изменяют гены организмов?

Люди начали вмешиваться в геномы других организмов примерно 14 000 лет назад. Можно сказать, что генная модификация — древнее, традиционное занятие. Разумеется, поначалу это делалось путём искусственного отбора: люди разводили животных и растения с нужными характеристиками, и эти характеристики изменялись, когда те или иные гены передавались по наследству. Так мы, например, превратили волка в домашнюю собаку. Первым целенаправленно генно-модифицированным организмом была скромная бактерия E. Coli, изменённая учёным Стенли Коэном в 1973 году. Коэн использовал технику молекулярного клонирования, когда в клетку вносится чужеродный генетический материал. Долгое время это оставалось основным способом генной модификации. Сейчас же гены научились изменять напрямую. В основном используют три технологии (названные по белковым молекулам, в них задействованным): ZFN, TALEN и недавно появившаяся CRISPR — последняя значительно эффективнее всего, что использовалось раньше.

Что такое CRISPR?

Если говорить совсем просто, CRISPR позволяет учёным изменять гены с невиданной точностью, эффективностью и гибкостью (впрочем, работает технология всё ещё не идеально). За последние несколько лет с CRISPR проделали много экспериментов: от создания обезьян-мутантов до предотвращения вируса ВИЧ в человеческих клетках.

CRISPR — защитный механизм, который давно существовал во многих бактериях. Учёные обнаружили его ещё в 1980-е. CRISPR — это последовательности в ДНК бактерии, которые совпадают с ДНК опасных для бактерий вирусов. CRISPR запоминает вирусы, чтобы узнавать их и защищаться. Вторая часть этого защитного механизма — связанные с CRISPR белки Cas, которые могут обрезать ДНК и удалять атакующие вирусы.

Есть много разновидностей белков Cas, но самый известный — Cas9. Вместе они создают систему CRISPR/Cas9, которую для простоты как раз называют CRISPR. Можете догадаться, как работает генная модификация с помощью CRISPR: Cas9 обрезает ДНК, а CRISPR «объясняет» белку, что именно и как резать. Учёным достаточно просто задать Cas9 правильную последовательность — и можно вырезать и вставлять части ДНК, как хотите, почти как в биологическом Photoshop. Можно даже восстановить неправильный ген, вставив в клетку с помощью CRISPR здоровую копию. Проблема в том, что Cas9 всё ещё иногда режут не там, где надо, поэтому CRISPR относительно опасен.

Что сделали в Китае?

18 апреля группа учёных из Университета Сунь Ятсена опубликовала исследование в журнале Protein & Cell. Они использовали CRISPR, чтобы изменить ДНК «нежизнеспособных» (тех, из которых не могли вырасти люди) человеческих эмбрионов. Учёные пытались заменить в эмбрионе ген, который вызывает болезнь крови бета-талассемию. Другими словами, они попытались вылечить генетическое заболевание, которое передаётся по наследству. Они использовали CRISPR на 86 эмбрионах; из них всего 71 пережил эксперимент и лишь малая часть этих эмбрионов были излечены от болезни. Тем не менее китайские учёные показали, что CRISPR можно использовать на людях — и это вызвало споры и скандалы в научном сообществе. Например, выяснилось, что журналы Science и Nature отказались печатать исследование по этическим соображениям. Директор американского Национального института здоровья заявил, что деньги института (полученные от государства) никогда не будут использованы на подобные исследования и что с геномом человека нельзя экспериментировать. Многие журналисты написали о том, что подобные эксперименты приведут к тому, что мы будем проектировать и моделировать детей, генетически модифицируя эмбрионы — и ничем хорошим это не закончится.

Что? Проектируемые дети?

Именно. Это вывод, к которому пришли многие. Исследование из Университета Сунь Ятсена — первый шаг к тому, что мы будем жить в реальной версии фильма «Гаттака», где люди изменяют гены будущих детей, чтобы те были умнее, сильнее и красивее, и в обществе происходит раскол, потому что не все могут позволить себе такую модификацию. С одной стороны, делать такой вывод — значит заходить слишком далеко. CRISPR позволяет изменять всего один ген, и от одного гена в человеческом организме зависит не очень многое: скажем, можно поменять цвет глаз. С другой стороны, есть исследования, показывающие, что и одного гена достаточно, чтобы сделать млекопитающее умнее. Так или иначе, для того чтобы эту технологию можно было использовать практически, понадобятся долгие годы испытаний. Также CRISPR можно использовать для излечения болезней. Генной инженерией можно победить тысячи заболеваний, от болезни Альцгеймера до кистозного фиброза.

Какие тут есть проблемы?

Этические, общественные, медицинские, какие угодно. Во-первых, даже если много лет оттачивать технику CRISPR на бактериях, птицах, грызунах и других организмах, всегда остаётся шанс, что для человека это изменение будет иметь опасные последствия, которые мы увидим, только когда ребёнок родится и начнёт расти. Рисковать детьми — это попросту аморально. Во-вторых, возникает вопрос, насколько позволительно изменять ДНК человека, не спросив его самого об этом (да, это парадокс, учитывая, что гены изменяются до рождения, но как к этому отнесётся сам человек, когда вырастет?). В-третьих, действительно есть опасность, что генная модификация будет доступна только богатым и привилегированным, и даже если они не будут создавать умных, красивых и сильных детей, они как минимум будут здоровее. Это невероятно сложная тема — и к ней нужно подойти очень внимательно и осторожно. Напоследок надо сказать ещё одно: технология CRISPR, разумеется, может быть использована (и уже была использована) не только для экспериментов над людьми.

Для чего ещё может быть использована CRISPR?

Несмотря на то что в связи с CRISPR все начали говорить о людях, гораздо реальнее изменение других организмов. CRISPR может быть использована для экологических целей. Например, с её помощью можно победить малярийных комаров, контролируя их популяцию с помощью генов. Или можно генетически изменить инвазионные виды (например, растения) и остановить их распространение. CRISPR открывает широкие возможности для работы с окружающей средой и спасением отдельных видов и целых экосистем — а не только для медицины и генной модификации человека.

изображения via: flickr.com/gnilenkov, flickr.com/alaskaent shutterstock.com ( 1, 2 )

Проведена первая модификация генов у людей

Команда китайских ученых из Сычуанского университета первой в мире ввела в организм пациента клетки, гены которых были модифицированы с помощью CRISPR-Cas9. Похоже, началась новая эра в биомедицине.

Во время первого эксперимента пациенту ввели модифицированные клетки его собственной иммунной системы, чтобы те более эффективно боролись с раковыми клетками. Китайский эксперимент может означать старт настоящей международной гонки по применению техники модификации генов по всем миру.

Технология CRISPR-Cas9 — это ДНК-конструкт, который можно ввести в любой организм — в данном случае, в клетку иммунной системы, чтобы модифицировать геном данного организма. Технология работает в три этапа: сначала последовательность РНК прокладывает путь конструкту CRISPR к требуемой части ДНК, затем энзим Cas9 «вырезает» этот сегмент, после чего возможно вставить новую последовательность ДНК вместо удаленного сегмента генома. В случае китайского эксперимента ученые осуществили только две стадии. Они извлекли иммунные клетки у пациента, больного раком легких с метастазами, а потом удалили из клеток генный код, благодаря которому производится белок PD-1. Он останавливает или замедляет реакцию иммунной системы, и раковые клетки могут им воспользоваться, чтобы тело не реагировало на заболевание в полную силу.

После удаления белка клетки культивировали, чтобы увеличить их количество, а затем ввели обратно пациенту. Это первая инъекция из двух, после чего настанет очередь еще девяти пациентов, для которых запланировано от двух до четыре инъекций модифицированных клеток, в зависимости от состояния больных.

Как китайский эксперимент, так и грядущий американский (запланированный на начало 2017 года) — в ходе которого иммунные клетки 18 пациентов не только лишат белка PD-1, но и добавят туда белок, который напротив помогает выискивать раковые клетки — направлены на то, чтобы проверить безопасность лечения с помощью CRISPR, а не на излечение как таковое. Если не последует осложнений, то масштабы вмешательства значительно увеличат, и новая техника может полностью заменить текущее лечение, в ходе которого PD-1 нейтрализуют с помощью антител.

На наших глазах развивается кардинально новая форма медицины, и насколько она изменит человека, покажет только время.

Генетические модификации человека: будущее и перспективы

Во время работы Комитета по модификации человеческого генома группа из 22 ученых, юристов и специалистов по этике составила отчет, в котором подвела итоги того, как должна будет развиваться индустрия редактирования человеческого генома, что можно разрешить, что нельзя и как нам жить дальше.

Генетическое редактирование уже спасает жизни, но с помощью такой техники нельзя для модифицировать эмбрионов или создавать изменения, которые бы передавались через поколения. Тем не менее, такое редактирование зародышевых линий может быть разрешено в будущем при должной регуляции и с общественного разрешения.

Современное лечение заболеваний с помощью генного редактирования приносит поразительные результаты, но не лишено серьезных рисков. Например, есть шанс, что подобная терапия может повлечь за собой «побочные эффекты», изменив другие гены. Риски зависят от заболевания и лечения, и регуляторы должны взвешивать их, разбирая каждое дело в отдельности, говорят авторы.

Но еще более высокая цена может быть, когда дело касается редактирования зародышевых линий. В случае генетической модификации эмбриона создается целая мозаика измененных и не измененных клеток. «Это самая распространенная проблема при проведении исследований на мышах», — говорит Робин Ловелл-Бэдж из Института Фрэнсиса Крика в Лондоне, соавтор отчета.

Тем не менее, Комитет вынес решение, что редактирование зародышевых линий может осуществляться и у людей, но только после дальнейших исследований с целью минимизировать риски и оценить их по отношению к преимуществам. И даже в таком случае следует учитывать мнение общества, и все испытания осуществлять под строгим контролем.

Также в отчете выражено отрицательное отношение по отношения к техникам модификации с целью улучшения людей, или создания «дизайнерских детей» — но только на время. «Это вопрос, который очень беспокоит людей, так как они считают подобные возможные преимущества несправедливыми», — говорит Ловелл-Бэдж. — «Это все равно что использование химических веществ для обмана».

Но разница между лечением и улучшением размыта. Если мы можем снизить, например, уровень холестерина у человека, где нужно провести грань? В будущем некоторые аспекты улучшений станут вполне приемлемыми. «Возможно, нам понадобится отредактировать некоторые стороны нашей физиологии, чтобы адаптироваться к климатическим изменениям, но это уже из области чистых домыслов. Мы не говорим, что улучшений не нужно делать в принципе, мы говорим, что ничего нельзя улучшать сейчас», — продолжает Ловелл-Бэдж.

В принципе, ученые уже сейчас с помощью генных изменений могут значительно увеличить мышечную массу человека. Но многие другие черты — включая интеллект — базируются на эволюции сотен тысяч генов, и вмешиваться в их работу сейчас невозможно, да и опасно.

Генетическая модификация Википедия

Экономическое значение[ | ]

Проводятся первые эксперименты по использованию бактерий с перестроенной ДНК для лечения больных^[2].

Жители Кении наблюдают, как растёт новый трансгенный сорт кукурузы, устойчивый к насекомым-вредителям

генетически модифицированные организмы. Так ли страшен черт? / Habr

Человеку давно свойственно интересоваться окружающим миром и находить объяснения тому окружающим вещам и событиям. Собственно, без этого человек не стал бы человеком. На базе верований, мифов развивалась сначала религия, а потом — и современная наука, которая уже весьма успешно объясняет окружающий мир от очень малых до впечатляющих масштабов. Но всегда оставались люди, которые противились прогрессу и распространяли устоявшиеся мифы, уверяя, что они отвечают на все вопросы и незачем двигаться дальше. Гром гремит — это Перун-громовержец злится; кто-то заболел — это Бог его наказывает, вот тебе объяснения, отстань, не задавай вопросов~~, а лучше помолись~~.
Современные мифы более глубоки и обычно связаны с наукой. Причины понятна — наука развилась (особенно в последнее время) до такой степени, что часто нужен колоссальный объем знаний, чтобы просто понять, о чем вообще идет речь. У многих людей этого объема нет или безвозвратно потерян, что и снижает их сопротивляемость к разного рода мифам нашего времени. Миф про вредность пищевых добавок Exxx; миф про полезность натурального и вредность «химии»; миф про врачей-убийц, травящих людей прививками; миф про настолько страшное ГМО, что наклейки с надписью «без ГМО» надо клеить даже на салфетки и на пачки с солью.

Что такое ГМО? Зачем они нужны? Как велика опасность и польза от их использования? Есть ли доказательства безопасности этих организмов?

Disclaimer: автор статьи не имеет отношения к биологии — не является ни биологом, ни биохимиком, ни генетиком и не обладает хоть сколько-то родственной профессией. Эта статья — всего лишь попытка разобраться с ворохом информации и реальности об одной из угроз современного мира. Так что если вы ближе к биологии и генетике, заранее предупреждаю, вы можете пострадать при чтении статьи, например, лопнуть от смеха. Фактически данная статья является компиляцией статей по теме ГМО (ссылки приведены в тексте).

Что такое ген и генотип

С самого начала определимся, о чем пойдет речь. Для начала — что такое ген? Как известно, носителем наследственной информации (генома) является ДНК — длиннющая молекула, выглядящая как двойная спираль, которая содержится в каждой клетке организма и хранит полную информацию об организме. В редких случаях (у вирусов) носителем наследственной информации является РНК.

На картинке — ДНК, обрабатываемая ДНК-лигазой (картинка из Википедии)
ДНК — колоссальная по размерам молекула, если ее спираль просто развернуть, эта линия будет длиной в несколько сантиметров. ДНК содержит последовательность генов (геном), которые вместе с условиями окружающей среды (условиями роста) и определяет фенотип — внешний вид организма (да и внутренний тоже), его особенности, особенности внутренних процессов. Каждый ген кодирует производство какого-то белка или функциональной РНК, которые впоследствии и участвуют в биохимических процессах организма.

Различных белков огромное множество с различным назначением, например, в человеческом организме есть белок гемоглобин, который используется организмом для обеспечения внутренних органов кислородом, есть инсулин, который регулирует уровень глюкозы в крови, и множество других.

Инсулин. За его производство в организме отвечает один из генов 11-ой хромосомы.
Очевидно, что у разных людей разные ДНК, ведь люди не похожи друг на друга (и не у людей тоже — фактически каждый организм, за исключением разве что самых простейших, обладает своей собственной уникальной ДНК). ДНК постоянно меняется — под воздействием внешних факторов (радиации, ультрафиолета и прочего) в ДНК возникают мутации — изменения генов, «выключение/включение» генов и прочие трансформации. По теории эволюции, наиболее удачные мутации закрепляются, особи с неудачными мутациями отсеиваются. Мутации ДНК происходят чаще, чем принято думать. Человеческое тело ежесекундно пронзается сотнями высокоэнергетических космических частиц, естественно, многие из этих частиц попадают в ДНК и вызывают в нем изменения. Многие из этих изменений исправляются самим организмом (см. выше картинку с ДНК-лигазой, которая как раз и занимается репарацией ДНК), но некоторые оказываются устойчивыми и приводят к различным мутациям. Мутации могут быть вредными (например, в клетке «ломается» механизм внутреннего контроля размножения и получается раковая клетка), могут быть нейтральными и полезными — полезные закрепляются в процессе эволюции. Отметим, что по теории эволюции закрепляются положительные мутации, то есть те, которые позволяют виду выживать в текущих условиях. Человек же закрепляет то изменение растений (и животных), которое выгодно ему, а не окружающей среде — более сочные и крупные яблоки, более дойные коровы и так далее. Для этого существует селекция и генетическая модификация.

Традиционная селекция

Поскольку ГМО сравнивается часто именно с традиционной селекцией (кстати, часто создается впечатление, что противники ГМО не знают о ее методах вообще ничего), надо обязательно упомянуть о методах традиционной селекции.
На самом деле традиционная селекция целью ставит то же самое — изменение генотипа определенного вида (в основном растений), чтобы достичь нужных человеку результатов. Селекция на растениях проста еще и тем, что растения очень склонны к изменению генотипа в зависимости от внешних условий — у них это один из методов защиты от животных и прочих вредителей, выработавшийся в процессе эволюции. Упомянем некоторые методы селекции:

Отбор. Самый древний и самый простой метод селекции. Сеем овощи/фрукты, собираем, оставляем только те, которые нам нужны (например, с самыми крупными плодами), опять сеем, опять растим и отбираем и так далее. Так выведена, например, антоновка. Он же очевидно и самый медленный метод селекции.
Полиплоидия. Дублирование хромосом в растении, что приводит к увеличению размеров клеток и всего растения. Цитата отсюда:
В настоящее время применяют методы искусственного получения полиплоидов, воздействуя на растения разными мутагенами (в основном колхицином), разрушающими веретено деления клетки. Таким образом из диплоидных (2n) можно получить тетраплоидные (4n) формы.
Колхицин — токсичное вещество. Его планировали для борьбы против рака из-за высокой токсичности по отношению к раковым клеткам, но запретили, когда обнаружили, что и для обычных клеток оно тоже токсично.
Мутагенез. Спонтанное или индуцированное получение мутантов (изменение генокода). Опять уступим место цитатам:
http://sbio.info/page.php?id=40:
Индуцированные рентгеновыми лучами мутанты были выделены у многих злаков (ячменя, пшеницы, ржи и др.). Они отличаются не только повышенной урожайностью, но и укороченным побегом. Такие растения устойчивы к полеганию и имеют заметные преимущества при машинной уборке.

http://vodospad.kiev.ua/books/book18/dubinin_16.html
В настоящее время на базе громадного развития ядерной физики, давшей новые доступные источники излучений в виде гамма-лучей от Со60, нейтронов в ядерных реакторах и т. д., мощное влияние радиации используется в практических целях по селекции растений и микроорганизмов.Создание новых методов радиационной селекции было связано с развитием ряда научных положений в области генетики, и в первую очередь с разработкой вопроса о природе материальных основ наследственности, знание которых позволило вскрыть физическую и химическую природу воздействия радиации на наследственные структуры в клетке.
…
При введении в промышленное использование исходного штамма пеницилла (штамм 1951В25) его активность составляла всего лишь около 50 единиц. Продажная стоимость пенициллина в то время была громадной. За десять лет работы методами радиационной селекции, к 1960 г., были получены штаммы с активностью до 5000 единиц. При этом получены штаммы, не выделяющие золотисто-желтого пигмента, что резко облегчило химическую очистку пенициллина. В результате пенициллин стал дешевым, общедоступным лечебным средством. То же произошло со стрептомицином. Активность исходных штаммов составляла около 200 единиц, сейчас радиационные штаммы выделяют 2000 и более единиц.

Может, подобные методы селекции уже не применяются? Пожалуйста — современный метод селекции TILLING. Зародыши пшеницы обрабатываются сильным мутагенным и канцерогенным веществом Ethyl methanesulfonate, что приводит к мутациям около половины генов растения. После чего сканированием определяется растение, в котором изменен конкретный нужный нам ген, и путем постепенного скрещивания c нормальным видом добиваются получения более-менее вменяемого растения с нужным модифицированным геном. И, скорее всего, с кучей других модифицированных генов, которые никак не проявили себя на контроле.

Таким образом, традиционная селекция широко использует такие методы: как облучение рентгеном, облучение радиацией, использование токсических веществ. Очевидно, что при этом меняется солидная часть генокода, причем никто не контролирует, что именно изменилось в коде и какие последствия эти изменения могут вызвать.

Генетическая модификация

Переходим к теме нашего повествования. Генетически модифицированные организмы по современной классификации — это организмы (бактерии, растения, животные), в генетический код которых искусственно внесены определенные изменения — например, дополнительные гены, изменение активности уже существующих генов и тому подобное.
Ключевое слово тут искусственное изменение. При этом используются разные методы генной инженерии, например, сейчас в основном используются специальные вирусы — ведь именно вирусы очень хорошо умеют внедряться в клетку и менять ее генный код на свой. Небольшая модификация вируса — и он уже меняет код не на свой, а на тот, который нужен нам.
Есть и другие методы модификации, отдельно отмечу только метод TALEN (Transcription activator-like effector nuclease), который позволяет создавать неидентифицируемые ГМО — то есть такие генетически модифицированные организмы, в которых факт модификации невозможно доказать никакими анализами (в более «старых» методах модификации существует возможность доказательства по определенным бордерным последовательностям. Это дорого и сложно, но возможно. Подробнее см. статью «Не пойман — не ГМО»).

В общем, фактически единственное отличие традиционной селекции от генетической модификации в том, что в генной модификации мы знаем, что меняем, знаем, что хотим получить и целенаправленно. В традиционной — не знаем, просто смотрим, нужный получился или нет.

Аргументы за

Аргументы «за» легко найти у производителей генетически модифицированных организмов, а также просмотреть в базе данных генетических модификаций. Это и повышенная урожайность, и наличие определенных веществ (например «золотой рис» — рис с повышенным содержанием витамина A, подробнее чуть дальше), устойчивость к гербицидам, позволяющим изменять механизмы опрыскивания гербицидами посевов, выработка определенных токсинов против вредителей (например, картошка с устойчивостью к колорадскому жуку), что позволяет сократить использование тех же пестицидов, и так далее.
Страхи против ГМО обычно связаны именно с ГМО, употребляемыми в пищу. Но этим их область употребления не ограничивается. При помощи генной модификации, например, выведены: кошки, светящиеся в темноте, кошки, которые не вызывают аллергию, бактерии, вырабатывающие определенные лекарственные средства, и много других полезных вещей.

Аргументы против

Разберем аргументы «против», которые употребляют противники ГМО. Аргументы приведены в порядке убывания бредовости. Ниже даны комментарии по поводу.

Добавят в помидоры гены камбалы, а человек будет это есть и у него жабры вырастут

Для среднего обывателя, может, и необязательно знать, что ген и генотип — это разные вещи. И что не бывает гена помидора или гена камбалы. И что при модификации меняется не генотип, а отдельные гены, причем не искусственные, а вполне себе обычные гены (могут быть из растений или животных, а могут быть просто «включенные» гены самого растения). Но вот почему те же самые гены, съеденные отдельно в виде обычной камбалы и обычного помидора, не приводят к вырастанию жабр, а объединенные в один организм приводят — лично для меня загадка.
Кстати, шутка про помидор с геном камбалы весьма старая и является всего лишь шуткой. Самый известный генетически модифицированный помидор — это сорт Flavr Savr, модификацией которого пытались избавиться от «невкусности» магазинных помидоров — в нем просто «отключили» ген, ответственный за «слом» клеточных стенок при созревании помидора (то есть никаких новых генов не добавляли, просто сделали недействующим один из существующих, ответственный за выработку пектина). Первоначально линия была довольно популярной, но из-за истории с опытами Пуштаи (см. дальше) и начавшейся всеобщей истерии по поводу ГМО ветку закрыли, больше ГМО-помидоры на рынок не поступали никогда.

А откуда знать, что они там изменили?

Многие люди не в курсе, что все ГМО подлежат обязательной регистрации, и есть открытая база данных всех ныне существующих ГМО-организмов:http://www.isaaa.org/gmapprovaldatabase/default.asp. Как минимум указывается описание изменения.Кроме того, опять-таки стоит сравнить с традиционной селекцией, где уже точно неизвестно, какие именно части изменились в геноме.

Распространение ГМО привело к тому, что даже помидоры в супермаркетах безвкусные

Обычно в этом контексте вспоминают именно помидоры. Следует все-таки отметить, что магазинные помидоры действительно отнюдь не такие вкусные, как собственноручно выращенные. Но эти помидоры никакого отношения к ГМО не имеют, это продукт обычной селекции, которую собственно попросили сделать помидор, у которого а)все плоды созревает в одно и то же время; б)все плоды которого можно довезти до магазина в товарном виде.
Подробнее — статья на elements.ru — «Почему помидоры стали невкусными». И еще одна статья в ЖЖ.

Проблема в том, что плохая «лежкость» помидора является следствием его вкуса — главные составляющие вкуса помидора (глютамат и прочее) при высоком содержании (во вкусных зрелых помидорах) приводят к «слому» клеточных стенок из-за высокого содержания пектина, и сам помидор становится очень уязвимым — обычный садовый помидор очень трудно довезти до полок магазина, он мягкий, мнется и портится. Поэтому селекцией вывели помидор, в котором такого слома не происходит, сам помидор крепче, но вот вкус в итоге пострадал, поскольку со сломом выработки пектина в ходе традиционной селекции поломалась и выработка глютамата и прочих вкусняшек.

Надо есть только натуральную, проверенную веками пищу

Здесь объединяются два очень распространенных мифа:

Иррациональная вера в «натуральное» и то, что оно обязательно лучше «искусственного». Базируется на нелепой уверенности в том, что природа создала яблоки, бананы, кукурузу, сою и так далее исключительно для потребления человеком и в них содержится идеально сбалансированный для человека набор витаминов, белков, жиров и всего прочего.
Убежденность в том, что все не-ГМО продукты, продающиеся на рынках и в магазинах — неизменные в течении веков сорта, которые люди едят и выращивают уже очень давно.

Полезно знать, что практически 100% сортов продуктов, являющихся основными кормовыми для людей и животных (картошка, кукуруза, соя и так далее) насчитывают максимум несколько десятков лет истории — большинство выведены селекцией в 20-м веке и не имеют аналогов в живой природе (и в дикой природе, кстати, не выживают). Дикие яблоки выглядят как сильно уменьшенные копии своих собратьев на полках магазинов, а дикую кукурузу в природе и не встретишь уже.
Данный аргумент также удивительно слышать от людей, у которых картошка является одним из основных продуктов питания. А ведь еще каких-то 200 лет назад попытка заставить крестьян выращивать картошку вызывало неприятие вплоть до «картофельных бунтов». Место цитате:

При Екатерине II “земляная груша”, “тартуфель” начал внедряться в России как средство борьбы с голодом. 8 февраля 1765 года указом императрицы все губернаторы обязывались лично заботиться о разведении продукта. Но сельские власти отнеслись к делу формально и тихо саботировали. В отписках в Петербург сообщалось: “Оных яблоков ноне в появе не было”, “по Божескому изволению ни единого того яблока урожаю не оказалось”, “яблоко то мирянам не показалося”, “не только приплоду, но и что посажено в земле не оказалося”.

или отсюда:

Распоряжение о посеве картофеля, не имевшее принудительного характера, было сделано еще в 1837-1838 годах и не вызвало в народе никаких толков. Впоследствии же, когда волнение уже вспыхнуло, народ ухватился и за него, отыскивая в нем доказательств его убеждения в продаже крестьян какому-то господину. Награды, обещанные за посевы картофеля, были непонятны крестьянам, и они старались найти в действиях начальства какой-то особенный, тайный смысл. Будучи обеспечены в хлебе, они видели в картофеле такой же не нужных для них овощ, как и всякий другой. Награды эти могли иметь значение в губерния не хлебородных, в которых картофель мог заменить собой недостаток в хлебе.

То есть картошка, «проверенная временем», в целом не насчитывает и пары веков использования, а современные сорта — даже нескольких десятков лет (например, популярный сорт «Невский» внесен в реестр Украины только в 1984 году).
И это картошка, один из основных продуктов питания. В тему можно упомянуть весьма любимые многими мандарины, апельсины и прочие экзотические фрукты, которые массово здесь есть не могли всего-то сотню лет назад.

Любителям «натурального» можно задавать простые вопросы — зачем природа создала кучу ядовитых ягод, растений и животных, которые человеку есть нельзя? Аргумент «проверенные временем» тоже не проходит — есть пример проверенного временем и давно используемого растения, которое вызывает рак (подчеркиваю, не служит стимулирующим фактором, не сопутствующим признаком, а именно напрямую вызывает рак мочевыводящих путей).

ГМО недостаточно исследованы и нет исследований, доказывающих их полную безопасность

Читатели, которые знакомы с формальной логикой и приемами ведения дискуссий, моментально должны раскусить нелепый прием во фразе «не доказана полная безопасность». Для тех, кто не понял — гуглим «чайник Рассела». Если кратко — формально невозможно доказать полную безопасность чего-либо, по той простой причине, что принципиально невозможно доказать отсутствие чего-либо.
А существует ли и доказана ли опасность ГМО? Безусловно, существует — например, при помощи ГМО вполне можно вывести, например, помидоры с цианидом и они будут смертельно опасны. И тут читателю предоставляется очередное упражнение в логике — значит ли это, что все ГМО априори опасны и их производство и исследования следует запретить?
Более того, абсолютно безопасных продуктов не бывает. Даже банальный дигидрогена монооксид смертельно ядовит при разовом применении в объемах от 10 литров. Поэтому вопрос стоит ставить так — являются ли коммерческие ГМО-продукты более опасными, чем традиционные не-ГМО продукты. Результаты экспериментов показывают, что нет, не более опасны. И даже если предположить теоретическую опасность, то реальные положительные эффекты от применения ГМО намного превосходят гипотетический вред от него же.
И опять стоит напомнить, что продукты традиционной селекции проверяются на добровольных основаниях. То есть, как правило, не проверяются никем.

Научные исследования подтверждают вредность ГМО

Часто упоминаются в споре. Что ГМО вызывают рак; что ГМО приводит к бесплодию в третьем поколении; что ГМО вызывают желудочные проблемы. Общее у этих исследований одно — невоспроизводимость результатов. Рассмотрим некоторые исследования:

Опыт Пуштаи
Сейчас в это трудно поверить, но когда-то словосочетание «генетически модифицированный» никого не пугало и даже служило маркетинговым преимуществом.

Но в 1998 году появилось исследование Арпада Пуштаи, которое показало, что ГМ-растения могут быть опасными и вызывать различные негативные эффекты. Кратко об этом исследовании — Пуштаи взял набор крыс и кормил их тремя разными сортами: обычным картофелем, обычным картофелем с добавлением лектина, трансгенным картофелем с высоким содержанием лектина. Лектин — не самый полезный компонент (обладает токсическими свойствами), так что неудивительно, что крысы, которых кормили картошкой с высоким содержанием лектина, чувствовали себя гораздо хуже, чем крысы, которых кормили обычной картошкой. Пуштаи связал факт болезней крыс с ГМ-модификацией — и по миру пошла возмущенная волна по поводу «ученых, которые сами не знают, что делают». Если взять чистые статистические данные по данным статьи, то оказывается, что связи между фактом генной модификации растений и болезнями нет никакой. Подробности по экспериментам Пуштаи для интересующихся здесь и здесь.
Опыты Ермаковой
Ермакова — известный фрик, по результатам ее экспериментов пришла к выводу, что употребление в пищу ГМ-злаков, устойчивых к глифосату (Roundup) вызывает у лабораторных крыс бесплодность и прочие негативные эффекты. Методология экспериментов поставленая многими учеными под сомнение, результаты не воспроизводятся. Разбор на Википедии.
Опыты Сералини
Совсем недавние опыты, по результатам которых по всем СМИ мира прокатилась волна сообщений типа «ГМО вызывают рак». Сералини в одночасье стал знаменит. Кстати, от него одновременно с выходом разгромной статьи вышла в продажу книга об опасностях ГМО. Кратко о самом эксперименте. Сералини взял определенную линию лабораторных крыс и кормил их обычными и трансгенными растениями. Отдельно следует отметить выбранную линию Sprague Dawley — данная линия была выведена для исследования раковых опухолей, более 70% особей данной линии болеют раком на протяжении первых двух лет жизни. Крысы были разбиты на несколько групп по 10 особей, часть групп кормили обычными растениями, часть трансгенными. Из некоторых групп из тех, которых кормили ГМО-растениями, был сделан вывод о повышенной вероятности заболевания раком. Для понимающих в статистике такой вывод выглядит смехотворным. В итоге — то же самое, по статистическим расчетам никакой зависимости между ГМ-растениями и наличием раковых опухолей опять не наблюдается.

ГМО насчитывает уже более 20 лет исследований. И нет ни одного построенного по правилам научного исследования, которое бы показало опасность таких организмов именно вследствие использования генной модификации.

Greenpeace против ГМО

Да, популярная «общественная» организация Greenpeace является ярым противником ГМО и всячески протестует против его применения и исследования. Доходит вплоть до того, что самые ярые активисты уничтожают экспериментальные посевы ГМ-пшеницы — результаты пятилетней работы ученых.
Кто такие Greenpeace? Теоретически — борцы за экологию, с засильем корпораций, которые отравляют планету и так далее. Практически же это давным-давно организация, сделавшая себе имя на мифической «защите природы» и зарабатывающая деньги экологическим рэкетом. Недавно я наткнулся на эмоциональную, но любопытную статью по теме Greenpeace, факты в которой говорят сами за себя.
Но, может, Greenpeace приводит разумные аргументы против ГМО? Почитаем. Видим те же популистские лозунги про «неиследованность», а также повторение старого анекдота про помидоры с геном камбалы. (Организация, борящаяся против ГМО и при этом не отличающая ген от генома — это весьма показательно, я считаю. Подчеркиваю, это официальный сайт). Но даже они подтверждают, что ГМО исследуется уже более 20 лет.

ГМО-растение может скреститься с диким и уйти в дикую природу

ГМО-семена специально делают бесплодными, чтобы фермеры были вынуждены покупать их каждый год

Оба мифа сведены вместе, чтобы продемонстрировать, что творится в головах отдельных людей. Да-да, многие противники ГМО употребляют оба этих аргумента одновременно.
Сначала появился первый аргумент — что ГМО-растения могут взаимно оплодотворяться с дикими и уйти в дикую природу. В самом «продвинутом» варианте — что ГМО-растения сами отрастят себе ноги и сами уйдут. Всерьез рассматривать последнее не будем, но для рассмотрения самой возможности «ухода в дикую природу» должны выполняться несколько условий: наличие рядом с полями близкородственных растений, способных к взаимному опылению с гм-растениями, сам факт такого опыления и главное — что получившийся гибрид действительно выживет в дикой природе (то есть будет обладать свойствами, позволяющими ему активно бороться с сорняками и прочими растениями, которые уже занимают некультивированные земли). Поскольку ни целью селекции, ни целью гм-модификации почти никогда не является получение растения, способного выжить в дикой природе — то данную опасность следует признать серьезно преувеличенной.
Тем не менее, некоторые семена производители делают стерильными (в основном из-за обвинений предыдущего пункта). Это дало плод для спекуляций вроде «производители ГМО подсадят фермеров на свой продукт и заставят его покупать каждый год». Почему у фермеров при этом отшибет память и они забудут, как выращивать неГМО-растения и почему фермерам в данном случае будет запрещено покупать обычный селекционный (неГМО) материал — обычно не уточняется.
Так вот, фермеры, как правило, уже закупают семенной материал каждый год. Дело в том, что выращивание семенного материала и выращивание собственно продукта, который дальше идет на продажу (в хлеб, на корм скоту,…) — это разные занятия и фермерам удобнее покупать готовый семенной материал, чем выделять земли для выращивания семенного материала, тщательно контролировать его рост, обеспечивать хранение семенного материала и так далее.
Кроме того, закупка семенного материала фермерами проводится регулярно также из-за того, что гибридные (мутантные) версии растений, которые они выращивают, при семенном скрещивании с обычными (переопылении) теряют свои гибридные свойства уже во втором-третьем поколении (вырождаются) — см. закон расщепления по Менделю. Чтобы не терять свойства гибридов, их надо скрещивать исключительно между собой, то есть выделять специальные поля для этого, следить за стерильностью этих полей от негибридных вариантов — в общем, всем этим фермерам, как правило, заниматься не очень хочется, для этого есть отдельные специальные производители семенного материала.

Правительство не стало бы запрещать ГМО, если бы оно было безвредным

Данным аргумент базируется на странной уверенности, что правительство первоначальной целью ставит пользу от своего служения обществу. В большинстве же случаев (особенно в наших странах, в данном контексте я имею в виду Россию и Украину) основная цель правительства — удержание своего места, если надо будет — любой ценой. Если большинство населения не будет любить, например, самолеты — будте уверены, правительство их тоже запретит.
Да, градус истерии достиг таких высот, что правительство, например, Украины, выпустило постановление об обязательном уведомлении покупателя, содержит ли или не содержит ГМО отдельные продукты, что по букве закона ведет к таким парадоксам, как необходимость маркировки «без ГМО» даже на соли, воде и салфетках.
Здравый смысл все-таки возобладал и в Украине и в Росии подобную маркировку отменяют, а взамен вводят обязательную маркировку, если продут содержит более 0,9% ГМО.

В Индии наблюдается череда самоубийств фермеров из-за ГМО

Миф утверждает, что из-за большого распространения ГМО в Индии наблюдается череда самоубийств фермеров, которые их выращивали. На самом деле прямой связи между ГМО и самоубийствами индийских фермеров не обнаружено. Подробности здесь.

Монополист Монсанто травит людей

ГМО-технологии это лишь орудие в монополизации мирового сельхоз. производства американским химическим концерном Монсанто. Смысл внедрения этих биотехнологий лишь в повышении прибыли любой ценой, Монсанто плевать на безопасность потребителей и природы. Они в основном выпускают на мировой рынок семена растений, генетически модифицированных для устойчивости к ими же производимым пестицидам, чтобы продавать свою канцерогенную отраву в удесятеренных дозах. Отсюда.

И вообще, Монсанто — крупный монополист, задумавший уничтожить все живое и капиталистическая организация, которая ни перед чем не остановится.
Монсанто (очень крупный производитель ГМ-модифицированных семян растений, а по совместительству — крупнейший производитель популярного гербицида Roundup — коммерческое название глифосата) регулярно обвиняется в своем монопольном положении в области ГМО. Сразу разберемся с монополизмом. Благодаря опять-таки всеобщей истерии по поводу ГМО, процедура допуска ГМО-продуктов на рынки стала такой, что коммерчески выгодно этим заниматься только крупным производителям. Мелкая биолаборатория просто не потянет такие расходы. Но тем не менее Монсанто не является единственным производителем ГМ-семян, в чем легко убедиться, если посмотреть вышеупомянутую базу данных.
Источник мифа происходит от фактического незнания процедуры применения удобрений. Почему-то утверждается, что поливать растения, устойчивые к гербициду, надо в 10 раз больше. Утверждается также, что глифосат может провоцировать рак. Последнее — правда определенные взаимосвязи обнаруживались, что, в принципе, не особо удивительно для гербицида — вещества, призванного уничтожать живые организмы (глифосат способен уничтожать растения, бактерии, но практически не действует на людей и животных, поскольку у них отсутствуют те ферменты, которые блокирует данное вещество).
Теперь факты:

Глифосат является самым популярным гербицидом, потому что уничтожает очень широкий спектр сорняков. Другие гербициды действуют более выборочно и их, как правило, нужно применять в комплексе.
Глифосат полностью уничтожает многие виды растений, попадая к ним через листву и стебли. На семена в почве не действует, в почве распадается. Постепенно также распадается и в растениях, если попал внутрь.
Патент Монсанто на глифосат закончился в 2000 году. Теперь его производят куча производителей, включая российских. Хотя Монсанто и остается самым крупным его производителем, монополистом она отнюдь не является.
Глифосат не нужно лить в удесятеренных дозах для повышения эффективности. Более того, в большинстве цивилизованных стран для превышения допусков по поливу пестицидами фермерам надо обращаться за специальным разрешением и серьезно его аргументировать.
Устойчивые к глифосату ГМО-растения можно полить глифосатом более обильно, но один раз и причем сделать это за несколько недель до уборки, дав глифосату время распасться. Обычные менее устойчивые растения надо поливать несколько раз и вероятность того, что глифосат попадет в созревшие плоды, выше для не генетически модифицированных сортов.
«Устойчивость к глифосату» также обозначает, что глифосат не попадает внутрь растения.
И насчет, почему устойчивость именно к глифосату. Пока что глифосат — единственный гербицид, устойчивость к которому кодируется одним геном. Поиск похожих веществ ведется, но пока без успехов.

Выводы предлагаю сделать самостоятельно.

ГМ соя с генами арахиса может вызывать у людей аллергию

Самый разумный аргумент из рассматриваемых. Действительно, если модифицированная соя будет производить белок, который есть в арахисе, то возможны негативные эффекты у людей с аллергией на арахис.
Но для ГМ обычно точно известно, что именно менялось и какой именно новый белок будет производиться, то есть случаи аллергенности можно проверить уже на этапе предварительных исследований. И в данном случае нужна не маркировка «содержит ГМО», а маркировка, какие именно белки содержит данное ГМО (видели на шоколаде надпись «может содержать арахис»? Вот нечто в таком стиле), против которой, собственно, никто и не возражает. А если человек добровольно кушает продукты, на которых написано, что у данного человека данный конкретный продукт может вызвать аллергию — то в этом виновато отнюдь не ГМО.

Интересные факты

Уже упоминаемый инсулин для больных диабетом производится генетически модифицированными бактериями. Модификация позволила создать бактерий, производящих инсулин, полностью аналогичный человеческому, который легче усваивается в отличие от свиного инсулина (отличается от человеческого на одну аминокислоту) и от инсулина от крупного рогатого скота (отличается от человеческого на три аминокислоты).И что?

Слово Капитану Очевидность: полный запрет ГМО приведет к серьезному падению качества инсулина для больных диабетом.

Почти вся папайя, которая сейчас выращивается в мире — это ГМ-сорта. «Натуральная» папайя была уничтожена вредителем, к которому ГМ-папайя устойчива. Так что если не хотите кушать ГМ-организмы — никогда не покупайте папайю.

Благодаря Greenpeace и прочим экологам на поля Китая только сейчас поступил «золотой рис» с повышенным содержанием витамина A. Потребовалось дополнительно 12 лет исследований, чтобы данные экологи все-таки угомонились. По приблизительным оценкам, за это время в Китае около 8 миллионов детей умерли или серьезно заболели от нехватки витамина A.

И извинение всем читающим. Картинка для привлечения внимания в начале поста не имеет никакого отношения к ГМО. Более того, лягушка с лишними ногами вообще не продукт человеческой деятельности.

Всему виной всего лишь небольшой червяк-паразит. Именно он, попадая в лягушку, заставляет ее отращивать лишние ноги. Цель — попасть в желудок к определенным птичным, где данный паразит дальше комфортно живет. Модифицированная лягушка не только похожа на кузнечика (привлекательнее для птиц), но и менее подвижна, что делает ее легкой добычей.
Вот еще любопытный пример паразита:

Гриб-паразит муравьев, который умеет захватывать контроль над центральной нервной системой муравья и полностью подчинять его себе. Цель все та же — получить оптимальные условия для своей жизни и возможности оставить потомство.
Эти факты приведены для демонстрации, что сама природа чрезвычайно разнообразна и наши пока довольно нелепые, маленькие, осторожные попытки редактирования генома — мелочь по сравнению с тем, что природа уже может показать. Если примитивный гриб может контролировать нервную систему более сложного организма, а примитивный паразит — заставлять лягушку менять свою морфологию, то почему человеку не следует применять то, что уже давным-давно умеют делать даже простые атомные частицы?

Вместо заключения

Лично я после оценки всех «за» и «против» считаю ГМО прогрессивной научной технологией, позволяющей человечеству решить некоторые актуальные проблемы, а страшилки по их поводу считаю либо очень сильно преувеличенными, либо полностью выдуманными. Подавляющее большинство предубеждений против ГМО разбиваются о тот простой факт, что в магазинах полно продуктов, полученных в результате радиационного, рентгеновского и химического мутагенеза, и это почему-то никого не смущает. Некоторые аргументов «за» и «против» ГМО рассмотрены в статье и, надеюсь, послужат поводом для дополнительных рассуждений. Более подробную информацию по теме можно собрать по приведенным ссылкам.

Рекомендуется к изучению:

Елена Клещенко. ГМО: городские мифы. «Химия и жизнь» №7, 2012 http://elementy.ru/lib/431731
Леонид Каганов. RAZGOVOR.ORG: Хочу питаться генетически модифицированными продуктами.http://lleo.me/dnevnik/2008/02/26.html
http://progenes.livejournal.com/tag/gmo
http://velta-1.livejournal.com/
http://flavorchemist.livejournal.com/tag/%D0%93%D0%9C%D0%9E