Знания против мифов
Генная инженерия — это изменение свойств живых организмов. Эта технология может «направить» клетку в нужное русло развития с помощью генов. И они определяют эффект, а не сам процесс модификации. Если мы перенесём в геном растения ген, отвечающий за синтез токсина, — мы получим ядовитое растение. Но это не означает, что вся технология порочна или чем-то хуже обычной селекции, как считают многие противники ГМО.
Название книги — это отсылка к произведению польского писателя Станислава Лема «Сумма технологии», в которой тот предвосхитил зарождение генной инженерии за многие десятки лет до появления этого метода искусственного редактирования жизни. Сегодня биотехнологии могут помочь вылечить ранее неизлечимые заболевания, повысить качество и продолжительность жизни, существенно сократить ущерб, наносимый окружающей среде и т. д.
Но весь этот потенциал будет напрасным, если и дальше люди будут находиться в заблуждении и относиться к биотехнологиям негативно. Эта книга в доступной форме рассказывает о том, какие существуют современные биотехнологии и почему их не надо бояться. Кроме генной инженерии, автора волнует восприятие людьми генной терапии, терапевтического и репродуктивного клонирования, искусственного оплодотворения, генетической диагностики, чтения ДНК. Этим темам посвящены отдельные главы, где даётся объяснение технологий и перспективы в данных областях.
Из-за отсутствия знаний у людей и нежелания учёных тратить время на популяризацию своих открытий, появилось множество мифов вокруг этих технологий. Главным «оружием» в борьбе с такими идеями выступают знания. Автор объясняет механизмы изменения генома, а потом разоблачает некорректные и ошибочные утверждения противников генной инженерии. После прочтения книги читатель сможет самостоятельно разобраться в вопросах, связанных с биотехнологиями.
Текст жизни
Молекулу ДНК можно рассматривать как текст жизни, написанный с использованием алфавита из четырёх букв (нуклеотидов). Совокупность всех нуклеотидов, составляющих хромосомы любого организма (будь то бактерия, гриб или человек), называется геномом. Отдельные участки генома представляют собой обособленные функциональные элементы наследственности — гены.
Сегодня, используя инструменты генной инженерии, мы умеем общаться с генетическим материалом примерно так же, как со словами, напечатанными в текстовом редакторе. Гены можно удалять, изменять, переносить из генома одного организма в геном другого и даже синтезировать в пробирке.
Так получают генетически модифицированные организмы (ГМО). ДНК таких организмов аналогичен генетическому коду всех других живых организмов. И он состоит из тех же самых «букв» — нуклеотидов. Отличается лишь порядок, в котором эти буквы расставлены.
Объяснение каждой технологии сопровождается в книге наглядными примерами и научными исследованиями, доказывающими пользу биотехнологий. Скажем, в 1978 году были созданы первые трансгенные бактерии, вырабатывающие человеческий инсулин (гормон, регулирующий углеводный обмен), а сегодня подавляющее большинство препаратов инсулина, поддерживающих жизнь миллионов людей, больных диабетом, производят ГМ микроорганизмы.
Раньше считалось, что наследственные заболевания, при которых некоторые гены человека не функционируют или плохо функционируют в результате мутаций, принципиально неизлечимы. Но теперь в руках врачей появился новый метод лечения — генная терапия. Он основывается на внесении работающих копий недостающего гена в клетки человека с помощью видоизменённых вирусов. Сегодня благодаря генной терапии лечатся некоторые формы врождённой слепоты, иммунодефицита и даже рака.
Некоторые генно-инженерные проекты создаются для уменьшения негативного влияния на окружающую среду, например, Enviropig (Экосвинка). Ученые создали ГМ свиней, отличающихся способностью усваивать фитаты (форма, в которой находится фосфор в корме для свиней). Обычные свиньи не усваивают эти вещества. Те попадают в близлежащие водоёмы, вызывают цветение воды, гибель рыбы и других организмов. Модифицированные свиньи не только помогают предотвратить подобные экологические катастрофы, но и сократить расходы на фосфорные пищевые добавки.
Можно ли есть ГМО?
Выходит, что генная инженерия уже применяется в самых разных сферах человеческой жизни, но центральной темой дискуссий является использование ГМО в качестве продуктов питания.
Население Земли составляет около 7 миллиардов человек. Около 2 миллиардов недоедает либо недополучает достаточное количество витаминов и минералов. При этом экспериментальные посадки ГМ риса, богатого бета-каротином (предшественник витамина А в организме, его нехватка приводит к слепоте более 250 тысяч детей в развивающихся странах ежегодно), на Филиппинах были вытоптаны борцами с ГМО.
Тем абсурднее выглядит ситуация, когда мы узнаём, каким образом были получены современные культурные виды растений. Сравните, например, дикую кукурузу теосинте, имеющую маленький, тоньше пальца невзрачный колосок, и современную крупную и сладкую кукурузу, выведенную благодаря селекции. А произошло это в результате мутаций, которые человек старался оставить, чтобы получить лучший урожай. Семена растений, отличающихся от остальных, он сеял в новом сезоне, и так каждый год. В результате: такие мутации распространялись искусственно, благодаря человеку. Позже выяснилось, что можно получать новые сорта растений, воздействуя на них радиационным излучением или определёнными химическими веществами — мутагенами. Но такие методы вызывают многочисленные мутации, лишь некоторые из которых являются полезными, а многие — вредными.
На смену не слишком предсказуемым и эффективным технологиям пришла генная инженерия, которая даёт возможность целенаправленно менять наследственную информацию живых организмов. Если в основе селекции лежат случайные генетические изменения и искусственный отбор, то генная инженерия — это продуманный до деталей акт творения.
Можно гораздо быстрее создавать более полезные, вкусные, питательные сорта растений, устойчивые к инфекциям и пестицидам. Более эффективное производство в данном случае означает, что меньше земель будет использовано под сельхоз нужды и меньший ущерб будет нанесён окружающей среде. Кроме того, люди смогут заниматься не производством пищи, а чем-то ещё, развивая культуру и технологии.
Рассмотрим один из вариантов искусственной модификации растения. Так, в геном растения можно добавить ген токсичного только для вредителей белка, который будет вырабатываться в определённых частях растения. Например, в листве картофеля. Жуки не смогут поедать его, следовательно, не придётся поливать поля инсектицидами с самолётов и невольно поражать экосистемы и полезных насекомых вокруг полей с картошкой.
Но будет мало толку от таких продуктов, если никто не захочет их использовать. Страх перед ГМО распространён повсеместно, он влияет на решения политиков и тормозит развитие биотехнологий. По данным опроса ВЦИОМ, проведённого в 2014 году, три четверти россиян были готовы платить больше за продукты, которые «не содержат ГМО». Более 80% населения выступают за то, чтобы запретить ГМО, и считают, что они наносят ущерб здоровью.
Откуда берётся страх?
Есть две категории аргументов против ГМО: примитивные и наукообразные. Примитивные можно применить к любой новой технологии, даже не владея какой-либо информацией о ней. Про любое новое явление можно сказать, что оно не проверено временем. Если же безопасность для животных и людей доказана, всегда можно сказать, что она не проверена на втором, третьем поколении и так до бесконечности. Следуя такой логике, следует не применять лекарства, разработанные за последние 30 лет, а также мобильные телефоны, Wi-Fi, микроволновые печи и т. д.
Натуралистическая ошибка. В основе мифов о еде лежит тезис, что всё натуральное, существующее в природе, по определению полезно, а всё «искусственное», созданное человеком, несёт потенциальную угрозу здоровью. При этом люди, апеллирующие к природе, забывают, что пищевые отравления вызываются «натуральными» микроорганизмами и их токсинами, а «искусственные» консерванты предохраняют продукт от размножения в нём патогенной микрофлоры.
Ещё один пример. В 2011 году в Германии случилась вспышка пищевых отравлений, вызванных патогенным штаммом кишечной палочки. Тогда 3950 человек отравились, 53 человека погибли. Расследование показало, что источником инфекции послужила органическая ферма. Этот случай наглядно показывает, что «натуральное» не является синонимом «полезного» или «безопасного». Ядовитые растения, животные, грибы были созданы природой. От пищевых отравлений ежегодно умирают тысячи людей в развитых странах, но от ГМО не умер никто.
Кроме этого, борцы с биотехнологиями выступают против вмешательства в геномы живых существ, ибо это тоже ненатурально. Но известно, что эволюция жизни основана на мутациях, рекомбинациях и передаче генов одних видов другим. Так, бактерии могут обмениваться плазмидами (кольцевыми молекулами ДНК), передавая свои свойства соседним бактериям. Таким способом, например, передаётся устойчивость к антибиотикам. Примечательно, что бактерии также умеют находить ДНК во внешней среде (от умерших микроорганизмов) и встраивать её в свой геном. Но некоторые почвенные бактерии пошли ещё дальше: они способны встраивать участки своей ДНК в геном растительных клеток.
Участки встроенной ДНК стимулируют растительную клетку к активному делению и выработке питательных веществ. В 2015 году группа исследователей обнаружила такие вставки у всех образцов культивируемого батата. То есть люди всё время ели трансгенные растения с генами бактерий и даже не подозревали об этом!
У человека в каждом поколении возникают десятки новых мутаций, которых ни у кого из родителей не было. Кроме того почти 5% генома человека — это последовательности эндогенных ретровирусов, которые когда-то очень давно встроились в геном наших предков. Например, ген, кодирующий белок синтицин, необходимый для формирования плаценты человека, достался млекопитающим от ретровирусов, которым он нужен для создания белковой оболочки. То есть все мы не только едим трансгенную еду, созданную природой, мы и сами являемся генетически модифицированными мутантами.
Почему производителям ГМО выгодно недоверие к их продуктам?
В одной из глав рассматриваются исследования, якобы доказывающие опасность употребления ГМО. Нередко противники биотехнологий ссылаются на эти статьи. Автор рассказывает о таких исследованиях, указывает на недостатки, неточности, заангажированность и критику другими учёными. Исправляя ошибки, допущенные при применении статистической обработки, он доказывает отсутствие вреда от ГМО.
Отдельная глава посвящена критике высказываний и исследований доктора биологических наук Ирины Ермаковой. Автор объясняет, почему её исследования не воспринимаются всерьёз научным сообществом, а также даёт аргументированную критику её высказываний.
Приём, который свойственен многим противникам ГМО, называют «галоп Гиша». Особенностью такого подхода является перечисление подряд большого количества неточных, ошибочных, не имеющих отношения к делу утверждений, как правило, являющихся распространёнными клише. В итоге оппонент, вынужденный последовательно их опровергать, выглядит непроходимым занудой.
Любителям «теории заговора» отводится отдельная глава, повествующая о том, почему компании-производители ГМ семян не хотят, чтобы общественное мнение о ГМО изменилось. Тогда они перестанут быть монополистами, ведь каждый сможет производить ГМ продукцию с минимальными вложениями. Производители «натуральных» продуктов и инсектицидов также не хотят терять свой бизнес, поэтому они стараются создать панику вокруг ГМ кукурузы, а не ГМ бактерий, производящих инсулин для миллионов диабетиков. Они пользуются неграмотностью потребителей, не понимающих, что такое ГМО, создают мифы об этих продуктах, позволяющие с большим успехом продавать их «натуральные».
Следует отметить, что само слово ГМО приобрело негативный оттенок, будоражащий психику людей. Поэтому автор предлагает ввести в употребление другое слово: ОМГи — организмы с модернизированными геномами. Так произойдёт ребрендинг самих биотехнологий и люди ещё быстрее поймут, что ГМО — это хорошо.