Генетически модифицированные растения и здоровье человека

Генетически модифицированные растения и здоровье человека Генетически модифицированные (или ГМ) растения в последние годы привлекли большое внимание средств массовой информации и продолжают делать это. Несмотря на это, генерал

Генетически модифицированные (или ГМ) растения в последние годы привлекли большое внимание средств массовой информации и продолжают делать это. Несмотря на это, широкая общественность по-прежнему в значительной степени не знает, что такое GM-завод или какие преимущества и недостатки может предложить технология, особенно в отношении диапазона приложений, для которых они могут быть использованы. С первого поколения ГМ-культур возникли две основные проблемы, вызывающие беспокойство, а именно: риск для окружающей среды и риск для здоровья человека. По мере того как ГМ-растения постепенно вводятся в Европейский Союз, вероятно, возрастет общественная озабоченность по поводу потенциальных проблем со здоровьем. Хотя в настоящее время пресса часто проводит «кампании по охране здоровья», публикуемая ими информация часто ненадежна и не соответствует имеющимся научным данным.Мы считаем важным, чтобы медицинские работники были осведомлены о современном состоянии дел и, поскольку они часто являются первым пунктом назначения для заинтересованного пациента, были в состоянии предоставить информированное мнение.

В этом обзоре будет изучено, как ГМ-растения могут влиять на здоровье человека как напрямую - через приложения, нацеленные на питание и увеличение производства рекомбинантных лекарств, - так и косвенно, через потенциальное воздействие на окружающую среду. Наконец, в нем будет рассмотрено самое серьезное противодействие, с которым в настоящее время сталкивается всемирное внедрение этой технологии: общественное мнение.

Вступление

Растения с благоприятными характеристиками выращивались на протяжении тысячелетий обычными методами селекции. Желательные черты отбираются, комбинируются и воспроизводятся путем многократных половых скрещиваний в течение многих поколений. Это долгий процесс, который занимает до 15 лет, чтобы вывести новые сорта. 1 Генная инженерия не только позволяет резко ускорить этот процесс целенаправленно за счет введения небольшого количества генов, но также может преодолеть барьер половой несовместимости между видами растений и значительно увеличить размер доступного генофонда. 1

Трансгенные (ГМ) растения - это растения, которые были генетически модифицированы с использованием технологии рекомбинантной ДНК. Это может быть для экспрессии гена, который не является нативным для растения, или для модификации эндогенных генов. Белок, кодируемый геном, придает конкретный признак или характеристику этому растению. Эту технологию можно использовать по-разному, например, для создания устойчивости к абиотическим стрессам, таким как засуха, экстремальная температура или засоление, и биотическим стрессам, таким как насекомые и патогены, которые обычно оказываются пагубными для роста или выживания растений. Эта технология также может быть использована для улучшения питательной ценности растения, что может быть особенно полезно в развивающихся странах. ГМ-культуры нового поколения теперь также разрабатываются для производства рекомбинантных лекарств и промышленных продуктов.такие как моноклональные антитела, вакцины, пластмассы и биотопливо. 2–4

В 2007 году, двенадцатый год подряд, мировые посевные площади биотехнологических культур продолжали увеличиваться, при этом темпы роста в 23 странах составили 12%. 5 Основные выращиваемые культуры - это соя и кукуруза, хотя хлопок, рапс и рис также растут. Однако генетически модифицированные культуры, выращиваемые в ЕС, составляют всего несколько тысяч гектаров (~ 0,03% мирового производства) 6, что, вероятно, является отражением европейского противодействия этой технологии. Напротив, продукты питания, полученные из ГМ-растений, повсеместно распространены в США. Действительно, многие корма для животных, используемые в Европе, полученные из импортного растительного сырья, содержат ГМ-продукты. Точно так же ГМ-хлопок широко используется в производстве одежды и других товаров.

Генетическое изменение растения

Существует ряд методов производства ГМ-растений. Двумя наиболее часто используемыми являются бактерия Agrobacterium tumefaciens , которая естественным образом способна передавать ДНК растениям, и «генная пушка», которая выстреливает микроскопические частицы, покрытые ДНК, в растительную клетку. 1 Обычно мишенью являются отдельные клетки растений, и они регенерируются в цельные ГМ-растения с использованием методов культивирования тканей. Три аспекта этой процедуры вызвали споры в отношении здоровья человека.

Использование селектируемых маркеров для идентификации трансформированных клеток

Перенос посторонней ДНК в геном растения (т. Е. Гены, отличные от тех, которые изучаются)

Возможность увеличения количества мутаций в ГМ-растениях по сравнению с не-ГМ-аналогами из-за процессов культивирования тканей, используемых при их производстве, и перестройки ДНК вокруг места встраивания чужеродных генов.

Чтобы облегчить процесс трансформации, ген селектируемого маркера, придающий, например, устойчивость к антибиотику (например, канамицину, который убивает нормальную растительную клетку, не являющуюся ГМ), часто переносится совместно с представляющим интерес геном, что позволяет различать ГМ ткани и регенерация ГМ растений. Критики технологии заявили, что существует риск распространения устойчивости к антибиотикам среди бактериальной популяции либо в почве, либо в кишечнике человека после приема ГМО пищи. Однако эти гены устойчивости к антибиотикам были первоначально изолированы от бактерий и уже широко распространены в бактериальной популяции. Кроме того, сам канамицин имеет статус GRAS (в целом считается безопасным) и без каких-либо известных проблем используется уже более 13 лет.Исследования показали, что вероятность передачи устойчивости к антибиотикам от растений к бактериям чрезвычайно мала и что опасность, возникающая при любой такой передаче, в худшем случае незначительна. 7, 8 Тем не менее, были разработаны другие стратегии отбора, которые не зависят от устойчивости к антибиотикам, 9 и разработаны процедуры для устранения селектируемого маркера из генома растения после того, как его цель будет достигнута. 10

Второй аспект процедуры трансформации растений, который подвергался критике, заключается в том, что ненужная ДНК переносится в геном растения в результате процесса инженерии и переноса. 11 Конечно, нет причин, по которым ДНК как таковая должна быть вредной, поскольку она потребляется людьми во всех пищевых продуктах, но снова технологи растений ответили на критику, разработав `` минимальные кассеты '', в которых переносится только представляющий интерес ген. в завод. 12

Наконец, было заявлено, что ГМ-растения несут больше мутаций, чем их нетрансформированные аналоги в результате метода производства. 13 Общегеномные мутации могут быть произведены в процессе культивирования ткани, генерируя так называемые сомаклональные вариации, а вокруг интегрированного трансгена могут происходить эндогенные перестройки ДНК. 13 Теоретически это может означать, что растения могут быть получены, например, с пониженными уровнями питательных веществ или повышенными уровнями аллергенов или токсинов 13 (хотя альтернатива также должна быть верной, что могут быть выражены положительные черты). Латам и др.. 13 заявили, что мутации вокруг сайтов инсерции чужеродных генов не были полностью охарактеризованы ни в экспериментальных, ни в коммерческих ГМ-растениях. Следовательно, эти авторы предложили несколько рекомендаций, включающих усовершенствованный молекулярный анализ до будущей коммерциализации ГМ-культур. 13

Однако, как описано в этом отчете, необходимо подчеркнуть, что выращиваемые на сегодняшний день ГМ-культуры были выращены в соответствии со строгими нормативными требованиями и были тщательно проверены на безопасность перед коммерциализацией.

Пищевые применения для генетически модифицированных растений

В развивающемся мире 840 миллионов человек хронически недоедают, выживая на уровне менее 8000 кДж / день (2000 ккал / день). 14, 15 Примерно 1,3 миллиарда человек живут менее чем на 1 доллар США в день 16, 17 и не имеют безопасного доступа к продуктам питания. Многие из них также являются сельскими фермерами в развивающихся странах, которые полностью зависят от мелкомасштабного сельского хозяйства как для собственного пропитания, так и для получения средств к существованию. 18 Они, как правило, не могут позволить себе поливать свои посевы или покупать гербициды или пестициды, что приводит к порочному кругу плохого роста сельскохозяйственных культур, падению урожайности и восприимчивости к вредителям. 18 Кроме того, согласно прогнозам, население мира удвоится в течение следующих 40 лет, причем более 95% людей родятся в развивающихся странах. 19 Подсчитано, что для удовлетворения этих повышенных требований,производство продуктов питания должно увеличиться как минимум на 40% в условиях сокращения плодородных земель и водных ресурсов. 20, 21 Заводские технологии GM являются одним из множества различных подходов, которые разрабатываются для решения этих проблем. В частности, проводятся исследования по генетической модификации растений для увеличения урожайности или для непосредственного улучшения содержания питательных веществ.

Повышение питательной ценности

В развитом мире питательная ценность продуктов не вызывает особого беспокойства, поскольку люди имеют доступ к большому разнообразию продуктов, которые удовлетворят все их потребности в питании. Однако в развивающихся странах этого не происходит, поскольку люди часто полагаются на одну основную пищевую культуру для получения энергии. 18 ГМ-технология предлагает способ облегчить некоторые из этих проблем путем создания на заводах дополнительных продуктов, которые могут бороться с недоеданием. Важным примером потенциала этой технологии является проект «Золотой рис». Дефицит витамина А широко распространен в развивающихся странах и, по оценкам, является причиной смерти примерно 2 миллионов детей в год. 18 У выживших детей он был признан основной причиной слепоты.22 Люди могут синтезировать витамин А из его предшественника β-каротина, который обычно содержится во многих растениях, но не в зернах злаков. 18 Стратегия проекта «Золотой рис» заключалась в том, чтобы ввести в эндосперм риса правильные этапы метаболизма, чтобы обеспечить синтез β-каротина. В 2000 г.и др . 23 искусственных риса, которые содержали умеренный уровень β-каротина, с тех пор исследователи получили гораздо более урожайный «Золотой рис 2». 24 Подсчитано, что 72 г сухого золотого риса 2 обеспечат 50% дневной нормы витамина А для ребенка 1-3 лет. 24

Золотой рис был разработан для фермеров из беднейших стран, и с самого начала целью ученых было предоставить технологию бесплатно, что потребовало заключения более 100 лицензий на интеллектуальную и техническую собственность. 25 Golden Rice будут раздаваться фермерам, ведущим натуральное хозяйство, без каких-либо дополнительных условий 18 и является впечатляющим примером решения для здоровья, которое может предложить биотехнология растений.

Увеличение производства продуктов питания

Урожайность сельскохозяйственных культур во всем мире значительно снижается из-за действия патогенов, паразитов и травоядных насекомых. 26 Двумя примерами выращивания коммерческих ГМ-культур в этой области являются устойчивые к насекомым культуры, экспрессирующие ген bt (из бактерии Bacillus thuringiensis ), и устойчивые к вирусам ГМ-папайя. 27 Первый из них оказался особенно успешным; в США, например, устойчивый к насекомым ГМ-кукуруза выращивается на площади 10,6 млн. га и составляет 35% всей кукурузы (ГМ и не-ГМ), выращиваемой в стране. 28 На лабораторном уровне также была разработана устойчивость к бактериальным и грибковым патогенам растений. 29, 30

Основной причиной гибели растений во всем мире является абиотический стресс, особенно засоление, засуха и экстремальные температуры. 31 В будущем эти потери будут увеличиваться по мере истощения водных ресурсов и усиления опустынивания. Ожидается, что засуха и засоление вызовут серьезное засоление всех пахотных земель к 2050 году 32, что потребует внедрения новых технологий для обеспечения выживания сельскохозяйственных культур. Хотя в производстве ГМ-растений, устойчивых к абиотическому стрессу, был определен ряд многообещающих целей, исследования по-прежнему проводятся на лабораторном уровне. Примером может служить исследование Shou et al . 33 демонстрирует, что экспрессия фермента в ГМ кукурузе активирует каскад окислительных сигналов, который обеспечивает устойчивость к холоду, жаре и солености.

Безопасны ли ГМ-продукты?

ГМ-культуры жестко регулируются несколькими государственными органами. Европейское агентство по безопасности пищевых продуктов и каждое отдельное государство-член подробно изложили требования к полной оценке рисков, связанных с ГМ-растениями и производными продуктами питания и кормами. 34 В США Агентство по пищевым продуктам и лекарствам, Агентство по охране окружающей среды и Служба инспекции здоровья животных и растений Министерства сельского хозяйства США участвуют в нормативном процессе утверждения ГМ-культур. 35 Следовательно, перед коммерциализацией ГМ-заводы проходят обширные испытания на безопасность (например, см. Http://www.efsa.europa.eu/EFSA/KeyTopics/efsa_locale-1178620753812_GMO.htm).

Продукты питания, полученные из ГМ-культур, потреблялись сотнями миллионов людей по всему миру на протяжении более 15 лет, без каких-либо сообщений о побочных эффектах (или судебных делах, связанных со здоровьем человека), несмотря на то, что многие потребители были из этой самой спорной из стран. , США.

Существует мало документальных свидетельств того, что ГМ-культуры потенциально токсичны. В 1999 г. было опубликовано печально известное исследование, в котором утверждалось, что крысы, которых кормили ГМ-картофелем, экспрессирующим ген лектина Galanthus nivalis agglutinin, страдали повреждением слизистой оболочки кишечника. по телевизору. 37 Королевское общество с тех пор заявило, что исследование «имеет недостатки во многих аспектах разработки, выполнения и анализа» и что «из него не следует делать никаких выводов»: например, авторы использовали слишком мало крыс в каждой тестовой группе, чтобы получить значимые выводы. статистически значимые данные.

Есть ли какие- либо априорные основания полагать, что ГМ-культуры могут быть вредными при употреблении? Наличие чужеродных последовательностей ДНК в пище как таковойне представляет внутреннего риска для здоровья человека. 38 Все продукты содержат значительное количество ДНК и РНК, потребляемых в диапазоне 0,1–1,0 г / день. 39 Потенциальное беспокойство вызывает возможность того, что белок, продуцируемый трансгеном, может быть токсичным. Это могло бы произойти, если бы трансген кодировал токсин, который впоследствии системно абсорбировался хозяином. Однако потенциальная токсичность белка, экспрессируемого в ГМ-продуктах, является важным компонентом оценки безопасности, которую необходимо выполнить. 40 Возможная аллергенность на новый генный продукт - еще одна часто выраженная озабоченность. Широко распространена аллергия на продукты, не содержащие ГМО, такие как мягкие фрукты, картофель и соя. Очевидно, что новые сорта сельскохозяйственных культур, произведенные либо с помощью ГМ-технологий, либо с помощью традиционной селекции, потенциально могут вызывать аллергию. Обеспокоенность по поводу этой темы связана с двумя факторами;возможность того, что гены известных аллергенов могут быть вставлены в сельскохозяйственные культуры, которые обычно не связаны с аллергенностью, и возможность создания новых неизвестных аллергенов путем вставки новых генов в сельскохозяйственные культуры или изменения экспрессии эндогенных белков.

Оценка аллергенного потенциала соединений проблематична, и ряд различных органов разработали руководящие принципы и схемы принятия решений для экспериментальной оценки аллергенного потенциала. 41–43 Они эффективны при оценке соединений, которые могут оказаться опасными, с помощью иерархического подхода, который включает определение того, является ли источник введенного гена из аллергенного растения, реагируют ли ГМ-продукты с антителами в сыворотке крови пациентов с известной аллергией и имеет ли продукт, кодируемый новым геном, свойства, аналогичные свойствам известных аллергенов. Кроме того, для проверки ГМО-продуктов используются модели животных. 40 Тесты не проводятся для формальной оценки любого риска, связанного с вдыханием пыльцы и пыли; однако это также не оценивается для продуктов и кормов, выращенных традиционным способом,и до сих пор не было обнаружено аллергии на коммерчески выращиваемую ГМ пыльцу. В отношении аллергенности ГМ-культур часто приводятся два примера:

От проекта по разработке генетически модифицированного гороха путем добавления белка из бобов, который придавал устойчивость долгоносикам, отказались после того, как было показано, что ГМ-горох вызывает аллергию в легких у мышей 44

Соевые бобы, сконструированные для экспрессии протеина бразильского ореха, были сняты с производства после того, как в ходе испытаний было обнаружено, что они обладают аллергеном. 45

Противники ГМ-технологии часто приводят эти примеры как доказательство того, что она непредсказуема и опасна по своей природе, хотя по другой интерпретации можно было бы сказать, что тестирование безопасности ГМ-растений было эффективным в обоих случаях, поскольку они выявили аллергенный потенциал до того, как какой-либо продукт был выпущен на рынок. Возможно, это отрезвляющая мысль, что если бы обычные методы селекции растений использовались для достижения тех же целей, не было бы законодательных требований для оценки аллергенности, и сорта растений могли бы быть коммерциализированы без тестирования in vivo . Тем не менее, технология GM также может использоваться для уменьшенияуровни аллергенов, присутствующих в растениях, за счет снижения уровней экспрессии соответствующих генов. Например, недавно было проведено исследование по выявлению аллергена в соевых бобах и его удалению с помощью ГМ-технологии. 46

Непищевые применения для генетически модифицированных растений

Есть также ряд применений для растений за пределами пищевой промышленности, например, в лесном, бумажном и химическом секторах и все чаще для биотоплива. Во всех случаях разрабатываются как подходы, не связанные с GM, так и подходы GM. Важное значение для области медицины имеет использование ГМ-растений для производства рекомбинантных фармацевтических препаратов. Молекулярное сельское хозяйство для производства фармацевтических белков (PDP) ГМ-растений в настоящее время изучается академическими и промышленными группами по всему миру 4. Первый полноразмерный нативный человеческий рекомбинантный PDP, человеческий сывороточный альбумин, был продемонстрирован в 1990 году, 47 и с тех пор антитела, продукты крови, гормоны и вакцины были экспрессированы в растениях. 48 Белковые фармацевтические препараты можно собирать и очищать из ГМ-растений или, альтернативно,растительная ткань в переработанной форме, экспрессирующая фармацевтический препарат, потенциально может быть использована в качестве «съедобной вакцины». Поскольку отрасль молекулярного земледелия все еще находится в зачаточном состоянии, только один продукт был одобрен для использования - рекомбинантный внутренний фактор человека для использования при дефиците витамина B12 (http://www.cobento.dk). Тем не менее, ряд кандидатов на молекулярное земледелие проходит клинические испытания, в том числе вакцина против гепатита В, производимая из картофеля и салата, 49 вакцин против термолабильных токсинов, производимыхвключая вакцину против гепатита B, произведенную на картофеле и салате, 49 вакцин против термолабильных токсинов, произведенныхвключая вакцину против гепатита B, произведенную на картофеле и салате, 49 вакцин против термолабильных токсинов, произведенныхE. coli и вирус Norwalk, 50, 51 проинсулин человека 52 и несколько моноклональных антител. 53–57

Использование ГМ-растений в качестве платформы для производства фармацевтических препаратов имеет много потенциальных преимуществ по сравнению с традиционными системами. Например, ГМ-растения могут продуцировать сложные мультимерные белки, такие как антитела, которые не могут быть легко экспрессированы микробными системами. Кроме того, фармацевтическое производство потенциально может быть в широком сельскохозяйственном масштабе. 4, 58 Последний пункт особенно важен, поскольку открывает путь для многих новых приложений, требующих введения большого количества белков. Сюда входит местное нанесение антител и микробицидов на поверхности слизистой оболочки для предотвращения инфекции. Не все приложения должны быть такого большого размера; Вакцина против гепатита В в настоящее время производится на основе генетически модифицированных дрожжей, но по доступной цене ее недостаточно, чтобы удовлетворить потребности развивающихся стран.58 Было подсчитано, что 250 акров теплиц будет достаточно для выращивания ГМ-картофеля, необходимого для удовлетворения годовой потребности в вакцине против гепатита В во всей Юго-Восточной Азии. 58

В настоящее время более трех миллионов человек ежегодно умирают от болезней, которые можно предотвратить с помощью вакцин, подавляющее большинство из них - в развивающихся странах. Текущая модель ориентированного на прибыль фармацевтического производства компаниями в развитом мире неэффективна в избавлении развивающегося мира от болезней. Альтернативой может быть технология ГМ-растений, поскольку она относительно низкотехнологична и может применяться на местном уровне в развивающихся странах учеными, работающими в партнерстве с правительствами и некоммерческими организациями, финансирующими исследования.

Как и в отношении всех аспектов ГМ-культур, были высказаны возражения против использования растений для производства рекомбинантных фармацевтических препаратов. Наибольшую озабоченность вызывает то, что фармацевтический препарат может случайно попасть в пищевую цепочку человека. Теоретически это может произойти в результате неконтролируемого распространения ГМ-семян или гибридизации с сексуально совместимой пищевой культурой после утечки ГМ-пыльцы. В 2002 году компания под названием Prodigene была оштрафована и подверглась суровому осуждению за нарушения правил безопасности, когда из-за несоответствующих процедур удаления было обнаружено, что ГМ-кукуруза, экспрессирующая PDP, растет на соевых бобах, предназначенных для потребления человеком в пищу в следующем цикле выращивания. . 59 Подобные инциденты, хотя и редкие, демонстрируют потенциальные риски технологии. Одно из предложений - ограничить молекулярное сельское хозяйство непродовольственными культурами, такими как табак. Хотя это возможно,использование пищевых культур для рекомбинантного фармацевтического производства дает значительные преимущества, такие как получение статуса GRAS и использование хорошо зарекомендовавших себя сельскохозяйственных технологий для производства. В следующем разделе обсуждается разработка методов минимизации потока генов ГМ.

ГМ-растения и окружающая среда

Любое неблагоприятное воздействие на окружающую среду из-за крупномасштабного роста ГМ-растений может косвенно повлиять на здоровье человека. В отношении ГМ-растений и окружающей среды были высказаны следующие опасения:

ГМ-растения будут гибридизоваться по половому признаку с не-ГМ-растениями за счет передачи пыльцы.

Что ГМ-растения могут сами стать инвазивными сорняками

Условия, необходимые для выращивания ГМ-растений, повлияют на местные популяции диких животных.

В 2001 году в широко разрекламированном исследовании были представлены доказательства того, что ГМ-гены ГМ-кукурузы в результате перекрестного опыления заразили дикую кукурузу в Мексике, глобальном центре биоразнообразия этого вида. 60 Правильность этой работы оспаривалась во время публикации, 61, 62 и более поздние исследования также не смогли обнаружить никаких доказательств распространения трансгена на мексиканский кукурузу, растущую в дикой природе. 63 Совсем недавно появилось сообщение о том, что устойчивый к ГМ гербицидам ползучий полевник ( Agrostis stolonifera L), посаженный в Орегоне, США, был обнаружен на расстоянии до 3,8 км за пределами обозначенного района культивирования. 64 Авторы исследования предположили, что это распространение было результатом как опосредованного пыльцой полового скрещивания с растениями в дикой природе, так и распространения семян ГМ-культур.

В 1999 году была опубликована научная статья, в которой утверждалось, что кукуруза, созданная для экспрессии инсектицидного токсина Bt, вредна для личинок бабочки Монарх, культового вида в американской культуре. 65 Утверждалось, что личинки, выращенные на основном рационе молочая, присыпанные пыльцой Bt-кукурузы, ели меньше, росли медленнее и имели более высокий уровень смертности. 65 С тех пор в ряде более длительных исследований была изучена вероятность воздействия на личинок бабочки монархов достаточного количества пыльцы кукурузы Bt в природе, чтобы вызвать токсическую реакцию, и это оказалось несущественным. 66–68

Трудно оценить влияние ГМ-культур или, что более важно, режим, необходимый для их выращивания, на окружающую дикую природу, особенно с учетом долгосрочных последствий. UK Farm-Scale Evaluations 69 было крупнейшим исследованием потенциального воздействия ГМ-культур на окружающую среду, проведенным где-либо в мире. В рамках четырехлетней программы исследователи изучали влияние методов управления, связанных с «толерантностью к генетически модифицированным гербицидам», на диких животных на фермах по сравнению с традиционными методами борьбы с сорняками. 69 В исследовании сообщается, что для трех из четырех испытанных культур, диких животных на ГМ-полях было меньше по сравнению с не-ГМ-полями, но с последней культурой (кукурузой) произошло обратное. Исследователи заявили, что этой разницы не произошло, потому что посевы были генетически модифицированы.но потому что фермер мог использовать режим гербицидов, отличный от того, который использовался для обычных культур. Исследование предоставило правительству платформу для объективной оценки воздействия этих культур, и даже несмотря на то, что результаты были изображены критиками технологии как доказательство экологической опасности ГМ, они привели к утверждению правительством коммерческого выращивания гербицида. -устойчивый ГМ кукуруза в Великобритании. 69

ГМ-растения также оцениваются на предмет того, как они могут играть положительную роль в окружающей среде путем избирательного удаления загрязняющих веществ - процесса, известного как фиторемедиация. Например, растения уже были генетически модифицированы для накопления тяжелых металлов, загрязняющих почву, таких как ртуть и селен, до более высоких уровней, чем это было бы возможно для растений без ГМ, 70, 71, поэтому они не только могут расти на загрязненных участках, но и могут восстанавливать загрязнение. Эти растения можно собирать и уничтожать, тяжелые металлы утилизировать или перерабатывать, а обеззараженные поля повторно использовать.

Перенос генов в окружающей среде

Был предложен ряд стратегий для предотвращения потока генов от ГМ-растений в более широкую окружающую среду. Перенос гена в дикие или не-ГМ-культуры вызывает особую озабоченность, когда он экспрессирует белок, предназначенный для использования в промышленности или фармацевтике. Широко признано, что пища не должна содержать продуктов, специально разработанных для этих целей. 72 Две стратегии предотвращения этого - физическая изоляция и генетическое сдерживание. Физическая изоляция может быть сложной и дорогостоящей, и ее необходимо проводить на каждом этапе производства. Урожай необходимо выращивать изолированно, и как мелкие, так и крупномасштабные полевые испытания также следует проводить на изолированных участках. 72 Сами семена и товарные культуры можно выращивать либо в закрытых тепличных условиях, либо в закрытых теплицах.или в районах, где не выращиваются сорняки или родственники пищевых культур. 72 Кроме того, земля, на которой была выращена ГМ-культура, и окружающие поля должны быть оставлены «под паром» в течение некоторого времени, чтобы гарантировать, что семена не останутся и не вырастут в следующем сельскохозяйственном цикле. 72 На практике наиболее вероятным подходом будет указание хозяйств, в которых будут использоваться специализированное оборудование для посева и уборки урожая, транспорт, системы обработки, сушки и хранения зерна. 72

Генетическое сдерживание может быть достигнуто на нескольких уровнях с помощью технических средств. Могут использоваться существующие системы стерильности и несовместимости для ограничения переноса пыльцы 72, а также генетические технологии ограничения использования (GURTS), которые мешают плодородию или образованию семян. 72 Перенос чужеродных генов в геном хлоропластов - еще одна стратегия, так как у многих видов растений хлоропласты наследуются по материнской линии и не содержатся в пыльце. 73

Сосуществование сельскохозяйственных культур для потребления человеком вместе с родственными сортами, выращиваемыми для промышленных товаров, которые были бы вредными в случае употребления людьми, не является новым явлением и не ограничивается генетически модифицированными растениями. Например, фермеры в Канаде выращивают два сорта (без ГМ) рапса - продуценты с высоким и низким содержанием эруковой кислоты. Эруковая кислота, извлеченная из высокопродуктивного сорта, используется в качестве промышленного смазочного материала и токсична для человека при потреблении, в то время как низкопродуктивный сорт рапса, называемый рапсом, используется для приготовления кулинарного масла. Канадские фермеры разработали системы, позволяющие постоянно держать их отдельно друг от друга во время выращивания и обработки.

ГМ растения и общественное мнение

Несколько НПО и СМИ непримиримо выступают против генетически модифицированных растений. Зерновые культуры, которые были разработаны для помощи в борьбе с недоеданием в развивающихся странах, такие как золотой рис, подвергаются нападкам на том основании, что он «ужасен на вкус» 25 и что «для того, чтобы принести какую-либо пользу, ребенку придется съесть примерно 7 кг приготовленного золотого риса». Рис »74, по словам создателя продукта, завышенная оценка более чем в 15 раз. 75 Устойчивый к насекомым хлопок, созданный для производства токсина Bt, требует гораздо меньшего применения пестицидов и дает более высокие урожаи, чем его аналоги, не содержащие ГМ 76, что дает фермерам экономию до 500 долларов с гектара. 77 Несмотря на это,урожай подвергся критике на необоснованных основаниях, что он «убивает естественных паразитических врагов хлопковой совки и увеличивает количество других вредителей» и что «ее успех будет недолгим, поскольку совка станет устойчивой к инсектициду». . 74 Эти утверждения были сделаны, несмотря на тот факт, что Bt-бактерии широко использовались фермерами в качестве спрея для органических культур в течение десятилетий без какой-либо резистентности у насекомых, в дополнение к отсутствию доказательств появления какой-либо резистентности после восьми лет выращивания ГМ-урожай. 76в дополнение к отсутствию доказательств появления какой-либо резистентности после восьми лет выращивания ГМ-культуры. 76в дополнение к отсутствию доказательств появления какой-либо резистентности после восьми лет выращивания ГМ-культуры. 76

В некоторых кругах генетически модифицированная пища считается «неестественной», хотя это обвинение может быть выдвинуто против всей нашей пищи, которая на протяжении тысячелетий производилась путем искусственного разведения. Очень немногие коммерческие культуры смогут выжить без посторонней помощи в природе. При рассмотрении «натурального» производства продуктов питания следует признать, что технологии всегда играли важную роль в пищевой промышленности. Например, антибиотики широко используются в кормах в птицеводстве, а современные сорта пшеницы были получены с помощью радиационно-индуцированной мутации. 78 Ученые были встречены с выражением возмущения во многих кругах, когда они с помощью генной инженерии создали морозостойкие растения с геном от холодноводных рыб 79 - и все же рыбы и растения имеют большую долю общих генов, как и все живые существа.

Противодействие ГМ-культурам в ЕС воспринимается сильнее, чем в других странах, таких как США, где продукты из ГМ-культур стали частью обычного рациона. 37 Однако ситуация сложная, и общественное мнение Великобритании, возможно, не так настроено против ГМ-культур, как это обычно считается. Опросы сообщают о результатах, в которых только 13% потребителей заявили, что они активно избегают ГМО-продуктов, в то время как 74% не были достаточно обеспокоены, чтобы активно избегать этого. 80 Это кажется удивительным, учитывая количество анти-GM освещения в СМИ. Из многих из этих статей кажется уместным предположить, что общественность в целом категорически против ГМ-продуктов, но это не подтверждается проведенными опросами. 80–82

Тем не менее, существует значительная оппозиция ГМ-культурам, и ученые должны в гораздо большей степени взаимодействовать с общественностью, чтобы обеспечить рациональное обсуждение этой темы. Это противодействие имеет множество серьезных последствий, не в последнюю очередь потому, что многие развивающиеся страны, которые могут извлечь выгоду из технологии, не будут ее использовать до тех пор, пока они считают, что остаются серьезные проблемы, вызывающие озабоченность, и что они не смогут экспортировать продукцию в ЕС. рынок. 83 Внедрение улучшений в дизайн ГМ-культур, обсуждаемых в этом отчете, также еще больше успокоит широкую общественность и проложит путь к широкому признанию технологии, которая будет иметь решающее значение для облегчения текущих и будущих проблем в области поставок продуктов питания и медикаментов. .