Чем гены наши отзовутся?

Долли родилась и провела всю свою жизнь в Рослинском институте под наблюдением ученых. Спустя пять лет она стала плохо ходить. У нее обнаружился артрит, а год спустя — прогрессирующее заболевание легких. Несмотря на применение противовоспалительных средств, ученым пришлось усыпить животное. В среднем овцы живут

12 лет, смерть в возрасте шести лет для них является ранней. Эксперты посчитали, что виной этому было клонирование.

Тем не менее сенсационное открытие стало толчком для исследований в мировой генетике и биохимии. Во многих странах ученые начали активно проводить манипуляции с генами, в результате которых появились овощи и фрукты, устойчивые к холодам и вредителям.

Казалось бы, что общего между картофелем и скорпионом? Ничего. Но не для исследователей. Встроив ген скорпиона в генный ряд картофеля, они получили овощ, «недоступный» для вредителей. А добавив в клубнику ген полярной камбалы, вывели культуру, устойчивую к холодам. Словом, производство новых штаммов сортов растений и пород животных на основе генетически модифицированных организмов (ГМО) с заранее заданными свойствами стало распространяться все шире.

Сегодня в мире более 90 млн. га занимают посевы генетически модифицированных сельскохозяйственных растений, причем подавляющая часть площадей приходится всего на 5 культур – сою, кукурузу, рапс, картофель и хлопчатник. Исследователями уже получены трансгенные козы, овцы, кролики, свиньи, куры, рыбы, имеющие определенную хозяйственную ценность. Казалось бы, хорошо, когда у аграриев есть животные и культуры, которые можно выращивать при любых климатических условиях, не бояться вредителей, неурожая и голода. Тогда почему при одном упоминании о генетически модифицированных организмах мы испытываем страх и настороженность? Даже Министерство образования и науки недавно подготовило законопроект, фактически запрещающий выращивание ГМО-растений и животных на территории России. Насколько безобидны трансгены для человека? Что вообще представляют из себя ГМО? За разъяснениями я отправилась в НИИ биологии ЮФУ к доктору биологических наук, профессору Александру Усатову.

– ГМО – это организмы, генотипы которых изменены определенными способами, недостижимыми при традиционном скрещивании или гибридизации особей, – говорит Александр Вячеславович. – По сути, ГМО – это генетические химеры, неоднородные клетки, в которых искусственно объединена генетическая информация различных эволюционно отдаленных видов.

В естественных природных условиях из-за географических, экологических, репродуктивных барьеров или, как говорят ученые, изолирующих механизмов такой способ генетического обмена затруднен или невозможен. Преодоление исследователями эволюционных «запретов» дает человеку эффективную возможность получения организмов с востребованными свойствами.

Сегодня многие страны объявили биотехнологию «стратегической индустрией» и национальным приоритетом, поскольку традиционные классические методы получения новых сортов растений и пород животных трудоемки, занимают много времени и чаще всего не отвечают запросам интенсивного развития агропромышленного комплекса. Более того: одной из наиболее сложных проблем для селекционеров по-прежнему остаются так называемые корреляционные зависимости. Скажем, при селекции растения или животного на один или несколько хозяйственно ценных признаков организм параллельно может утратить другие полезные свойства. К примеру, если у злаковых культур проводить искусственный отбор на зимостойкость, то при этом резко упадет качество клейковины, а селекция крупного рогатого скота на увеличение продуктивности молока снизит его жирность.

Исследования последнего десятилетия показали, что большинство различных признаков человека, животных, растений и микроорганизмов связано очень сложным образом. В основе их формирования лежат генные сети — группа координированно функционирующих генов, контролирующих физиологические, биологические и молекулярные функции организмов.

– Генотип клетки (организма) – это не просто сочетание генов, а тонко скоординированная система, которая в известной мере работает как единое целое, – поясняет Александр Вячеславович. – Создание в перспективе методов компьютерного моделирования динамики генных сетей позволит исследователям глубже заглянуть в «поведение» генов, предсказывать признаки организмов, оценивать влияние мутаций…

Если в перспективе все так оптимистично, тогда почему одновременно с расширением биотехнологии на основе ГМО во всем мире растет движение протеста против использования трансгенных организмов?

Как считает А. Усатов, причины подобных выступлений имеют в том числе и экономическую основу – новые породы и сорта, полученные традиционными, трудоемкими и длительными по времени методами искусственного отбора, не могут конкурировать с созданными с помощью биотехнологии. Однако ее будущее надо решать не путем всенародных «референдумов», а на основе научных фактов.

– У нас же получается, что каждая домохозяйка точно знает, что экология у нас – плохая, генетика – неправильная. Хотя как может быть «плохой» наука – непонятно. Ведь почему-то никто не берется вот так, с ходу давать оценки, например, теоретической физике! А вот генетике – легко!

С другой стороны, считает он, любая, даже самая перспективная технология должна быть абсолютно безопасна для человека и среды его обитания. Исследования биологических рисков ГМО и полученных на их основе продуктов должны опережать их широкое коммерческое распространение. Однако независимо проведенных исследований, подтверждающих биологическую безопасность ГМО, пищевых продуктов и кормов, полученных на их основе (особенно при их длительном употреблении), явно недостаточно.

– Конечно, если бы у нас было несколько био­сфер, мы бы в одной проводили эксперименты, а в другой оставили все как есть. Но биосфера у нас одна, и к каким отдаленным последствиям приведет манипуляция с генами, ни один исследователь сегодня точно утверждать не может. Результаты экспериментов такого рода неизвестны. И чтобы понять, как трансгены отразятся на биологических видах, и в частности на человеке, требуется довольно длительное время.

По мнению А. Усатова, изучение влияния ГМО на человека должно стать государственной задачей. Прежде всего, вопрос упирается в кадры. Кто будет работать в отрасли? Для профессиональной подготовки независимых специалистов, способных в ближайшее время дать прогнозы развития данного направления биотехнологии, в университетах необходимо акцентировать внимание на молекулярной биотехнологии и биоинженерии, а также расширить образовательные программы. Ведь прикладное генно-инженерное направление становится сегодня главным при организации эффективных биотехнологических производств.