«Самое печальное в сегодняшней жизни то, что наука накапливает знания быстрее, чем общество — мудрость».
Айзек Азимов, «Книга науки и природных цитат Айзека Азимова»
Ужесточение санкций имеет не только прямые экономические и политические последствия. Негативное отношение при этом распространяется и на технологии: примером являются усилия по ограничению свободы в интернете, созданном, по словам президента, как «проект ЦРУ США». Сюда же относится и закрытие ряда заведений фастфуда — существенного урона американским корпорациям это не принесёт, однако бургеры уже прочно связаны в общественном сознании со злом, тленом и вырождением, спонсируемым Госдепом. Возвращается и уже слегка позабытый страх — в пикете ЛДПР напротив McDonalds прозвучал лозунг «Не ешь ГМО! Иван, ты нужен нам!». Согласно опросу ВЦИОМ, около 82% жителей РФ считают, что генетически модифицированные продукты наносят вред здоровью. Не стоит удивляться этому показателю — в большей части «научных» передач по центральным телеканалам участвуют псевдоучёные, не имеющие никакого веса в академическом мире, а помогают им в этом журналисты примерно с таким же уровнем познаний.
К тому же скучным фактам сложно пробивать себе дорогу в потоках биологически активных добавок, арбидола и гомеопатических препаратов. Но всё же фанатичное поклонение технологии ничем не лучше луддизма, и генетические модификации, безусловно, нуждаются в тщательном анализе.
Итак, прежде всего — что такое генетическая модификация и чем она отличается от «традиционной» селекции? Человечество с давних времен пыталось каким-то образом увеличить урожай (вспомните «сам-три», «сам-сорок»). В ход шло всё: новые орудия для обработки почвы, удобрения и, конечно, отбор. Хотя античные авторы не знали законов генетики, первые собрания знаний появились ещё до нашей эры. Ученик Платона, Теофраст, писал свою десятитомную «Историю растений» с 382-го по 287-й год до н. э. Уже тогда речь шла о различных сортах культурных растений: «Редька, например, бывает следующих сортов: коринфская, клеонейская, леофасийская, amorea, беотийская. […] Леофасийская, которую некоторые называют фракийской, говорят, лучше всего переносит холода, а беотийская самая сладкая…». «Естественная история», которую многие исследователи склонны называть первой энциклопедией, была написана Плинием Старшим предположительно в 77 году нашей эры, и в томах о растениях он во многом опирался на труд Теофраста.
И тем не менее в искусственном отборе присутствовало огромное количество случайных факторов: не существовало ни математического, ни биологического аппарата, способного точно объяснить процессы, происходящие при скрещивании. Но в XIX веке после трудов Люка, Геккеля и Менделя ситуация изменилась.
Толчком для дальнейшего изучения наследственности стало получение данных о строении ДНК в 1953-м году. Спустя девять лет Френсис Крик и Джеймс Уотсон получили за это открытие Нобелевскую премию.
ДНК — это большая молекула, состоящая из четырёх повторяющихся нуклеотидов (азотистых соединений), соединённых молекулами кислорода, сахара и фосфора.
Четыре кирпичика (аденин, гуанин, тимин и цитозин) располагаются не в случайном порядке: так, тимин может образовывать химическую связь лишь с аденином, а гуанин — с цитозином. Однако порядок этих двойных связей в разных ДНК существенно различается.
Можно представить, что каждый из нуклеотидов является неким символом. Тогда их последовательность образует язык, с помощью которого и передаётся генетическая информация. В состав белков входит лишь 20 слов-аминокислот. ДНК является носителем инструкции по производству белка (или функциональной РНК) — гена. Белки же играют ключевую роль в нашем организме. К ним относятся инсулин, коллаген, входящий в состав соединительной ткани, и, конечно, великое множество ферментов, в миллионы раз ускоряющих ход химических реакций в организме. Такие подробности существенно расширили круг возможностей генетиков: постепенно появлялось всё больше и больше знаний о том, синтез какого белка закодирован в гене.
Традиционные методы исследователей можно описать фразой «а давайте ударим кувалдой и посмотрим, что получится». Более того, кувалда может быть радиоактивной и ядовитой. Для мутации, способной дать улучшенный сорт, используются самые различные типы радиоактивного излучения, и такие ядовитые вещества, как алкалоид колхицин. Сорта растений, полученные при помощи таких методов, давно и долго употребляются человечеством в пищу несмотря на то, что «сегодня учёные используют тепловые нейтроны, рентгеновское излучение, этилметансульфонат, ядовитое канцерогенное вещество, — всё, что только может повредить ДНК —чтобы создать мутировавшие злаки. Практически каждый вид пшеницы и ячменя, который вы видите растущим в поле, был создан при помощи такого „мутационного размножения“. Никаких тестов безопасности не проводилось; никто не протестовал».
Генетическая модификация — это намного более точный метод селекции. Это не кувалда, а часовая отвёртка. При таком изменении учёные встраивают гены, отвечающий за синтез определённого белка, в ДНК другого организма. Для того чтобы воздействовать на клеточную мембрану, используется немало способов: это и электричество, это и подогревание в растворе солей калия или рубидия, и даже биобаллистический метод, при котором частица золота или вольфрама с нужной ДНК на большой скорости проникает в клетку-мишень. Используется и способность вирусов помещать себя в ДНК. Не стоит бояться слова «вирус»: вирусов существует превеликое множество, заболевания вызывает лишь малая часть из них, и они не используются в генной инженерии.
Важно отметить, что не существует гена «помидора» или гена «капусты». Каждый ген отвечает лишь за сборку определённого белка, и многие гены присутствуют в самых различных организмах, как и эти белки. Наш геном в значительной степени пересекается с геномом тех же рептилий: несмотря на то, что букв в русском алфавите всего лишь 33, написать ими можно и короткую фразу, и научную статью, и огромный роман.
И всё же, что произойдёт, когда мы съедим яблоко с каким-нибудь встроенным геном? Практически все ДНК (неважно, модифицированные или нет) в желудке под воздействием кислот и ферментов расщепляются на отдельные нуклеотиды. Однако во время экспериментов, проведённых позже, крайне незначительная часть всё же была обнаружена и в других органах. Возник вопрос о том, не может ли эта ДНК каким-то образом встроиться в геном. Для этого 8 поколений мышей кормили ДНК со встроенным геном зеленого флюоресцирующего белка. Кроме кормления использовались и инъекции. Мыши не засветились. Ещё девять лет назад было произведено огромное количество экспериментов, подтверждающих, что встраивание ДНК при приёме её в пищу обнаружить не удалось.
Иногда встречается высказывание о том, что генетически модифицированные продукты вызывают аллергию. Чтобы понять, правдиво оно или нет, следует вспомнить, что аллергические реакции вызываются определёнными белками. Если какой-то белок так воздействует на человека, то он будет воздействовать на него в любом случае. И нет никакой разницы, присутствует ли этот белок в продукте изначально, или же он был туда внедрён.
В 1993 году компания Pioneer Hi-Bred International модифицировала сою, добавив туда ген, входящий в состав т. н. бразильского ореха. Это было сделано для того, чтобы обогатить сою метионином (аминокислотой). Ген белка с высоким содержанием метионина был встроен в сою. Этот белок является аллергеном, и он вызывал реакцию у людей, чувствительных к «бразильскому ореху». Этот сорт сои должен был служить кормом для животных, но на всякий случай производитель снял его с производства. Значит ли это, что ГМО нужно запретить? Нет. Присмотритесь к самым обычным продуктам, которые вас окружают. На многих из них можно встретить надпись «содержит следы арахиса». И ГМО-продукты, в состав которых входит аллергенный белок, как и обычные продукты с ним, тоже должны иметь такую надпись.
Итак, ГМО-продукты не превращают нас в помидоры, сами по себе не вызывают аллергию, и какие-то изменения после их употребления заметить тоже нельзя. И тем не менее модифицированные продукты перед их выходом на рынок проходят долгое и сложное тестирование, длящееся несколько лет. Описываются все свойства растения, его способность передавать новые признаки, характеризуются гены и фрагменты ДНК, а также свойства белков. Затем проводятся испытания (оцените объём в ЕС), в ходе которых проверяются эти признаки: трофическая цепочка, возможность переноса и воздействия на биом. Все ГМО-продукты, прошедшие испытание, попадают в специальную базу. Иными словами, нельзя просто так взять, и выпустить непроверенный продукт на рынок. На сегодняшний день не существует ни одного исследования, проведённого согласно всем правилам научного эксперимента, подтверждающего какой-то вред ГМО. Крайне важно осознавать, что невозможно провести такой опыт, который бы доказывал абсолютную, стопроцентную безопасность чего-либо, включая модифицированные продукты.
Более того, сложность процесса по сравнению с более грубыми методами селекции даёт возможность более точно оценивать риски и принять меры, если хоть что-то пойдёт не так — учёные просто не могу действовать вслепую, иначе ничего не получится. И если кто-то скажет, что ГМО опасны для здоровья, просто вспомните эту картинку:
Опасны ли генно-модифицированные продукты? Кликните для увеличения. Часть источников: отчёт по рискам ГМО за десятилетний период в США, отчёт по рискам ГМО за десятилетний период в ЕС
И тем не менее крайне важную роль в формировании общественного мнения (а следовательно и грантов на изучение и разработку ГМО) играют экономические причины. Наиболее крупные и мощные компании, занимающиеся генной инженерией (как и молекулярной биологией в целом), находятся в США. В Европейском Союзе фермеры относятся к категории тщательно дотируемых Брюсселем людей — их труд нужен всё меньше и меньше, но оставлять местных производителей без работы не хотят. Для этого существуют самые различные программы лояльности, символика и т. д. Эффективность же ГМО в дальнейшем приведёт к тому, что для выращивания того же количества продуктов нужно будет ещё меньше фермеров. Часть из них разорится, а часть доходов будет уходить не в свою страну, а за рубеж.
Другую проблему вызывают, как ни странно, патенты и копирайт. Легко забыть, что вообще-то мы имеем дело с высокотехнологичным продуктом, в который вложены миллиарды долларов и годы усилий. В этом смысле ситуация довольно схожа с фармакологической сферой. Обычно вспоминают компанию Monsanto, лидера в биотехнологии растений. Согласно теориям заговоров, фирма собирается захватить весь мир, погубить жителей стран третьего мира, и даже обзавелась собственной армией.
Так, считается, что Monsanto коварно продаёт невинным фермерам семена, урожай которых уже является стерильным, подсаживая их на иглу услуг. Нужно отметить, что тут происходит путаница с гибридами, получаемых близкородственным скрещиванием — они приносят немалый урожай в первом поколении, но во втором теряют гетерозисную силу. Гибриды существовали до ГМО и не связаны с ними — история такой кукурузы началась более века назад. Однако хотя семена и не являются стерильными, компания не продаёт, но, скорее, лицензирует их продажу, и строго следит за соблюдением лицензионного соглашения, не позволяя фермерам самостоятельно выращивать продукты компании без её разрешения. К сожалению, разумный подход к авторским правам не был выработан даже в медиасфере, ждать какой-то иной ситуации здесь было бы наивно: монополия и олигополия диктует свои условия рынку.
Как уже было сказано выше, возможности переноса ГМО во внешнюю среду уделяется немалое внимание ещё при испытаниях — в том числе и потому, что производителю совершенно невыгодно, чтобы его замечательный продукт рос везде без соответствующих отчислений. С другой стороны, такое распространение может угрожать биоразнообразию — ничего хорошего от того, что какой-то сорт вытеснит все другие, не будет. Однако точно такая же ситуация может произойти и с сортом, получаемым стандартными методами. Проблема биоразнообразия появилась давно, и появление генной инженерии ничего не меняет. Этой проблемой нужно заниматься и дальше. Отличие лишь в том, что в случае ГМО открываются новые возможности по ограничению ареала распространения сорта.
***
Что же даёт нам ГМО? Модификация не ограничивается растениями с повышенной урожайностью и устойчивостью к вредителям. Генно-инженерный инсулин используется с 1976 года, а модифицированные свиньи смогут получать больше питательных веществ из кормов, при этом их вес увеличится без применения фармпрепаратов. Многие сорта (например, всегда вкусные помидоры, злаки с высоким содержанием витаминов) до сих пор не поступили в продажу по тем или иным причинам. И практически вся папайя, которая сейчас существует на нашей планете, является модифицированной — только так удалось справиться с вирусом, который мог полностью её уничтожить. В фильме «Интерстеллар» жизнь землян находится под угрозой из-за того, что почти все злаки гибнут. Но уже сейчас ведутся разработки растений, устойчивых к самой суровой погоде. Это не только способ выращивать ягоды на Полярном Урале, это наша страховка на случай, если что-то на Земле пойдёт не так. Ни атомная энергия, ни электричество, ни антибиотики не являются абсолютно безопасными. Но мы используем их, и чем больше узнаем, тем проще предвидеть и осознать риски. Генная инженерия ничем не отличается от этих технологий. И если бы Грегор Мендель был сейчас жив, то он бы наверняка прочитал молитву над ГМО-пищей.
