Генетически модифицированные организмы

ГМО продукты: мифы и страхи

Может ли ДНК ГМ продуктов встроиться в наш геном?

Процесс пищеварения, как и любой процесс, не эффективен на 100%: не вся ДНК превращается в короткие нефункциональные цепочки, не всё съеденное переваривается до конца, и часть веществ покидает организм до полной деградации.

В нескольких исследованиях на людях [6] и животных [5] оценили процент содержания ДНК в разных отделах кишечника, и пришли к выводу, что более 95% ДНК переваривается и всасывается в верхних отделах кишечника здоровых людей.

Не до конца расщепленные фрагменты ДНК из продуктов питания, в том числе и ГМ растений, теоретически могут попасть в клетки кишечника или другие клетки нашего организма. Следует подчеркнуть, что это касается всей ДНК растений и животных, которые мы потребляем, а не только генетических «вставок» в ДНК продукта.

Многие исследования ставили своей задачей выявление фрагментов чужеродной ДНК в разных органах и тканях. Чаще всего этот вопрос изучался на животных, которые потребляют ГМ корм. Несмотря на разнообразие методов и моделей, исследователи пришли к выводу, что большинство цепочек ДНК расщепляется в ЖКТ [7]. Так, например, только в некоторых органах курицы (мышцы, печень, селезенка и почки) удалось обнаружить трансгенную ДНК, но в яйцах, при этом, её не было [7].

В исследовании на мышах, где ученые кормили животных 0.5 г «чужеродной» ДНК в чистом виде, обнаружили присутствие этого фрагмента в кишечнике, селезенке, печени и лейкоцитах до 24 часов после кормления [8]. Уже через 42 часа «чужеродную» ДНК обнаружить не удалось [8].

Можно сделать вывод, что фрагменты ДНК из продуктов питания действительно могут проникать в клетки организма, но при этом через какое-то время они всё равно распадаются.

Может ли ДНК ГМ продуктов встроиться в геном бактерий в нашем кишечнике?

При попадании в толстый кишечник, процесс переваривания замедляется, и фрагменты ДНК могут попасть в бактерии, которые населяют наш кишечник, и интегрироваться в их геном. Такой «захват» новых генов называется горизонтальным переносом генов и играет огромную роль в эволюции, так как позволяет организмам приобретать новые свойства. Опасно ли это?

Как вы помните, ГМ продукты содержат вставку, частью которой являются гены устойчивости к антибиотикам (в большинстве случаев, к канамицину) [7]. Может ли потребление ГМ продуктов привести к увеличению числа бактерий, устойчивых к антибиотикам? На данный момент считается, что такая вероятность очень мала [4].

Выявить бактерии с трансгеном, содержащимся в ГМ сое, у людей с полноценной функцией кишечника не удалось [6]. К тому же бактерии, устойчивые к канамицину, уже находятся в окружающей среде в небольших количествах, в том числе и в нашем кишечнике [4]. Тем не менее, присутствие подобных генов в ГМ продуктах представляет риск, и сейчас разрабатываются другие маркеры селекции [4].

Могут ли ГМ продукты спровоцировать болезни?

Любая публикация, связывающая ГМ организмы и риск для здоровья, вызывает огромный интерес и много шума в СМИ. К сожалению, очень часто в погоне за красивым и понятным широкой публике заголовком исследования сильно обобщаются.

Ученые также иногда склонны делать выводы, которые недостаточно подтверждаются их данными. Так случилось с исследованием влияния ГМ кукурузы, устойчивой к гербициду Roundup, и одного из компонентов этого гербицида (глифосата) на частоту развития рака у крыс [9].

Хотя научная группа грамотно поставила эксперименты, к сожалению, из-за маленького количества животных невозможно сделать однозначный вывод о том, учащается ли возникновение рака от потребления ГМ кукурузы или глифосата или нет. Из-за огромного внимания к этой работе и недостаточных доказательств было принято решение отозвать статью. Текст исследования доступен для чтения, но помечен красным словом RETRACTED (отозвана).

В настоящий момент нет достаточного количества научных работ, чтобы однозначно ответить на вопрос, могут ли ГМ продукты спровоцировать развитие болезней.

Могут ли ГМ продукты быть токсичными?

Гены, которые встраиваются биотехнологами в геном некоторых растений, могут кодировать вещества, токсичные для насекомых-вредителей. Самые распространенные — это Cry-токсины или БТ-токсины, которые в природе производятся бактериями Bacillus thuringiensis.

Ещё до того, как ученые научились манипулировать геномами, растения опрыскивались самой Bacillus thuringiensis. Личинки насекомых, которые поедали растения, также поглощали и споры этих бактерий с токсином внутри. БТ-токсины связываются с эпителиальными клетками кишечника личинок и разрушают их, что приводит к гибели насекомого.

Из-за различий процессов пищеварения и устройства клеток кишечника было показано, что этот тип токсинов безопасен для млекопитающих (включая людей) [4]. Во любом случае, каждый продукт активности трансгена должен проходить проверку на токсичность.

Могут ли ГМ продукты вызвать аллергию?

Так как ДНК не является аллергеном, то следует рассматривать только опасность аллергии на белки, синтезируемые растениями.

Теоретически сложно предсказать реакцию определенного человека на тот или иной продукт, включая ГМО. Всемирная Организация здравоохранения (ВОЗ) разработала специальные инструкции для оценки возможной аллергенности ГМО [4].

Сначала определяется, похож ли «чужеродный» белок (продукт активности трансгена) на какой-либо известный аллерген и может ли он быть «распознан» иммуноглобулинами Е человека. Этот этап подразумевает биоинформатический анализ и in vitro тесты (тесты «в пробирке» с сывороткой крови). Далее нужно определить, насколько эффективно «чужеродный» белок будет расщеплен в ЖКТ. Также рекомендуется проводить тесты на аллергенность, используя специальные модели животных.

Ни один из этих подходов (особенно поодиночке) не даст однозначного ответа, как именно организм человека (а не лабораторного животного или крови в пробирке) отреагирует на то или иное вещество.

Пока ученые разрабатывают новые, более эффективные методы тестирования на возможную аллергенность, некоторые ГМ растения уже были запрещены к разведению и продаже на основании содержания в них потенциальных аллергенов.

Итоги

• Все продукты растительного или животного происхождения содержат ДНК, а значит, и гены.
• Генетически модифицированные продукты содержат дополнительные фрагменты ДНК.
• 95% ДНК полностью переваривается в верхних отделах ЖКТ.
• В течение определенного времени (до суток) ДНК из продуктов питания может присутствовать в клетках организма, но после 42 часов следов не остается.
• Нет достоверных доказательств того, что ДНК продуктов питания встраивается в геном человека или животных.
• Вероятность передачи генов от продуктов питания бактериям в кишечнике мала.
• Продукты активности «чужеродных» генов теоретически могут быть токсичными веществами или аллергенами, но все выпускаемые на рынок ГМО проверяются на возможную токсичность и аллергенность.
• Методы создания и проверки ГМО, а также правила и нормы постоянно совершенствуются.

«Генетически модифицированные организмы. Часть 1.». Скачать аудиоверсию статьи.

Литература:
1. Food, Genetically modified
2. GM Crops List
3. Постановление Правительства Российской Федерации от 23 сентября 2013 г. N 839 г. Москва «О государственной регистрации генно-инженерно-модифицированных организмов, предназначенных для выпуска в окружающую среду, а также продукции, полученной с применением таких организмов или содержащей такие организмы»
4. Toxicol. Sci. (2003) 71 (1): 2−8 doi:10.1093/toxsci/71.1.2
5. Jonas DA et al. Ann Nutr Metab. (2001) 45 (6): 235−54. Safety considerations of DNA in food.
6. Netherwood T et al. Nat Biotechnol. (2004) 22 (2): 204−9. Assessing the survival of transgenic plant DNA in the human gastrointestinal tract.
7. Keese P. Environ Biosafety Res. (2008) 7 (3): 123−49. Risks from GMOs due to horizontal gene transfer.
8. Schubbert R et al. Proc Natl Acad Sci. (1997) 94 (3): 961−966. Foreign (M13) DNA ingested by mice reaches peripheral leukocytes, spleen, and liver via the intestinal wall mucosa and can be covalently linked to mouse DNA.
9. Séralini GE et al. Food Chem Toxicol. (2012) 50(11): 4221−31. Long term toxicity of a Roundup herbicide and a Roundup-tolerant genetically modified maize.