Все знают: генетическая модификация — процесс изменения генетической структуры организма. Вы не поверите, но это делалось задолго до нашей эры, разве что современная биотехнология упростила и ускорила процесс для более точного изменения с помощью генной инженерии. При этом одни уверены, что ГМО — натуральное зло, другие считают, что за этими тремя буквами будущее. А что думает на этот счет наука? Генетическая модификация берет свое начало в дремучие времена, когда люди влияли на генетику путем избирательного размножения организмов. При повторении в течение нескольких поколений этот процесс приводил к необходимым изменениям вида.
Ученые полагают, что собаки были первыми животными, которых целенаправленно генетически модифицировали, начало этому процессу было положено примерно 32 000 лет назад. Дикие волки присоединились к нашим предкам в Восточной Азии, где их приручили и «окультурили». На протяжении тысячелетий люди разводили собак с разными физическими качествами, что в конечном итоге привело к появлению большого разнообразия, которое мы видим сегодня. Если говорить о продуктах, то и тут все началось гораздо раньше, чем вы можете подумать. Самое раннее известное генетически модифицированное растение — пшеница. Примерно с 9 000 года до нашей эры древние земледельцы выборочно выращивали травы для создания сельскохозяйственных сортов с более крупными зернами и более выносливыми семенами. Тысячу лет спустя выращивание культурных растений распространилось в Европе и Азии. Селекция пшеницы привела к появлению множества сортов, выращиваемых сегодня.
Кукуруза тоже пережила одни из самых масштабных генетических изменений за последние несколько тысяч лет. Основная культура была получена из теосинте — дикой травы с крошечными колосьями, на которых было всего несколько зерен. Со временем фермеры выборочно разводили теосинте, чтобы получить кукурузу с большими початками, покрытыми зернами. Помимо этих культур, большая часть продуктов, которые мы едим сегодня, в том числе бананы, яблоки и помидоры с огурцами, претерпела несколько поколений селекции.
Технология, которая переносит фрагмент рекомбинантной ДНК (рДНК) от одного организма к другому, была разработана в 1973 году исследователями Гербертом Бойером и Стэнли Коэном. Эти двое перенесли фрагмент ДНК от одного штамма бактерий к другому, что обеспечило устойчивость к антибиотикам у модифицированных организмов. В следующем году два американских биолога Беатрис Минц и Рудольф Яениш ввели чужеродный генетический материал в эмбрионы мышей в первом в истории эксперименте по генетической модификации животных с использованием методов генной инженерии. Исследователи также модифицировали бактерии для использования в качестве лекарств. В 1982 году человеческий инсулин был синтезирован из бактерий, став первым генно-инженерным лекарством для человека, одобренным Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA).
На сегодняшний день существует четыре основных метода генетической модификации сельскохозяйственных культур:
Селективное разведение: растения разводятся для получения потомства с определенными особенностями. Может быть затронуто от 10 000 до 300 000 генов. Это самый старый метод генетической модификации, который обычно не включается в категорию продуктов с пометкой «ГМО».
Мутагенез: семена растений намеренно подвергаются воздействию химических веществ или радиации с целью мутации организмов. Потомство с желаемыми чертами сохраняется и далее разводится. Мутагенез также обычно не включается в категорию продуктов с ГМО.
РНК-интерференция: отдельные нежелательные гены в растениях деактивируют, чтобы удалить любые нежелательные признаки.
Трансгены: ген берется у одного вида и имплантируется другому, чтобы привнести желаемый признак.
Два последних перечисленных метода считаются типами генной инженерии. Сегодня некоторые культуры прошли генную инженерию для повышения урожайности, устойчивости к повреждениям насекомыми и иммунитета к болезням растений, а также для повышения питательной ценности. На рынке они называются генетически модифицированными или ГМО-культурами.
В последние годы широкое распространение выращивания ГМО-культур вызывает все большие споры. Одна из проблем — воздействие ГМО на окружающую среду. Пыльца от модифицированных культур может дрейфовать на поля с обычными культурами без генной мутации, а также проникать в популяции сорняков, что может привести к перекрестному опылению. Конечно, в этом нет ничего хорошего, в тоже время до сих пор нет четких научных доказательств того, что ГМО опасны для здоровья человека.
Сегодня домашний скот часто разводят выборочно, чтобы улучшить скорость роста и мышечную массу, плюс повысить сопротивляемость болезням. Например, некоторые производители куриного мяса сегодня выращивают цыплят на 300% быстрее, чем в 1960-х годах. В настоящее время на рынке США нет продуктов животного происхождения, включая курицу или говядину, которые классифицируются как продукты питания без ГМО. В России дела обстоят несколько иначе, но это скорее вопрос времени: любые технологии до нас доходят с большим опозданием.
По данным ученых, в течение последних нескольких десятилетий исследователи генетически модифицируют лабораторных животных, чтобы определить, как биотехнология может однажды помочь в лечении заболеваний человека и восстановлении повреждений тканей у людей. Одна из новейших форм этой технологии называется CRISPR. Исследователи используют технологию CRISPR для поиска лекарств от рака, а также для поиска и редактирования отдельных фрагментов ДНК, которые могут привести к будущим заболеваниям у человека. Терапия стволовыми клетками может также использовать генную инженерию для регенерации поврежденных тканей, например, в результате инсульта или сердечного приступа.
В весьма спорном исследовании китайский исследователь Хэ Цзянькуй протестировал технологию CRISPR на человеческих эмбрионах с целью устранения возможности для некоторых заболеваний, вроде ВИЧ. На ученого тут же обрушился шквал критики, он даже на некоторое время был помещен под домашний арест. При этом подавляющее большинство сторонников генной инженерии понимают, что технология еще не готова к испытаниям на людях. Большинство медицинских испытаний методов лечения с использованием генной инженерии проводится на добровольных пациентах. Однако генная инженерия плода — это совсем другое дело.
Как говорят в научных кругах, большая проблема всех экспериментальных технологий в том, что они экспериментальные. Одна из основных причин, по которой люди были так напуганы китайским ученым, использовавшим технологию CRISPR на эмбрионах, заключается в том, что это самая ранняя стадия экспериментов. Человек всегда воспринимает в штыки что-то новое и малоизученное. Возможно, через десятилетия мы не будем так остро реагировать на упаковку чипсов с пометкой «ГМО» или бояться, что генномодифицированные бобы однажды захватят нашу планету.
