Биобезопасность генномодифицированных организмов

Потенциальную опасность трансгенных организмов для окружающей среды, а, следовательно, для человека связывают со следующими возможными отрицательными последствиями:

ü вытеснение природных организмов из их экологических ниш с последующим нарушением экологического равновесия;

ü уменьшение биоразнообразия;

ü бесконтрольный перенос чужеродных генов из трансгенных организмов в природные, что предположительно может привести к активации ранее известных или образованию новых патогенов.

ü Насколько оправданны эти опасения? Будем ли мы жить в новом генетически модифицированном мире (GM World)?

На эти вопросы можно ответить только на основании данных о биобезопасности изучаемых трансгенных организмов. Порядок проведения исследований генномодифицированных организмов на биобезопасность в разных странах различен. Вопросами биобезопасности в США, как ведущей стране по трансгенным культурам, занимаются два федеральных ведомства: Служба здоровья и инспекции животных и растений (APHIS) при USDA и EPA.

EPA подразделяет активные ингредиенты генномодифицированных растений на две категории: белковые и небелковые. Они, в свою очередь, должны быть охарактеризованы по следующим критериям:

¨ идентификация донорского организма и последовательности генов, которые встроены в растение-реципиент;

¨ выявление и описание вектора или иной системы доставки, использованной для введения нового гена в растение-реципиент;

¨ изменения организма-реципиента, включая сведения о встроенной генной последовательности и об уровне ее экспрессии.

Для оценки степени влияния на окружающую среду в сферу деятельности USDA входит проведение следующих исследований:

¨ перенос генов в обычные культуры

¨ перенос генов в родственные и/или другие виды дикорастущих растений;

¨ изменение восприимчивости к болезням и вредным организмам;

¨ влияние на нецелевые организмы.

Поведение трансгенного растения в окружающей среде и возможное сопутствующее действие продукта чужеродного гена на нецелевые организмы являются основными экотоксикологическими данными. Они должны включать результаты следующих испытаний:

¨ скармливания лабораторным животным и птицам, изучение влияния на их репродуктивную функцию;

¨ острого и/или хронического эксперимента на рыбах;

¨ острого эксперимента на пресноводных беспозвоночных.

Однако, исследование биобезопасности генномодифицированных растений помимо результатов влияния генетической конструкции на нецелевые организмы включает также следующие этапы:

¨ анализ структуры встроенной генетической конструкции и ее соответствие заявленной;

¨ полевые агротехнические исследования: соответствие заявленному признаку и особенности агротехники;

¨ изучение возможности горизонтального переноса генов, т.е. передачи генетического материала между организмами путем отличным от полового скрещивания или размножения;

¨ изучение возможности вертикального переноса генов, т.е. передачи генетического материала в поколениях половым путем;

¨ влияние генетической конструкции на поражаемость сортов болезнями и вредителями;

¨ влияние генетической конструкции на почвенную микрофлору.

Поскольку генномодифицированные организмы являются источниками пищи, EPA проводятся токсикологические исследования (рис. 49).

Рис. 49. Структура токсикологических исследований ЕРА

Исследования на усвояемость in vitro могут дать информацию о потенциальной аллергенности активных белковых ингредиентов генномодифицированных растений. Схема испытаний ГМО на потенциальную аллергенность приведена на рис. 50.

Рис 50. Испытание на потенциальную аллергенность (Metcalfe, 1996)

Она включает изучение пищевой и дермальной токсичности, гомологии аминокислот аллергенов и их стабильности при переваривании пищи или тепловой обработке. Если растения генетически сконструированы для выработки летучих пестицидных компонентов, их действие на легкие млекопитающих может быть значительным и без употребления их в пищу. Поэтому выявление дермальной токсичности, заключающейся в отрицательном действии на кожу (путем теста на ее прокол), может стать достаточным основанием для принятия решения о не возможности использования генномодифицированных растений в качестве продовольственной культуры.

Следует отметить, что участниками Консультации ФАО/ВОЗ, проведенной в Риме в 1996 г., рекомендовано запретить перенос генов из традиционно аллергенных продуктов, если отсутствует документальное подтверждение о том, что переносимый ген не кодирует аллерген. Кроме того, ГМО, в которых был обнаружен аллерген, перенесенный из организма – поставщика ДНК, не могут быть коммерциализированы без возможности их четкой идентификации.

Исследования на биобезопасность трансгенных микроорганизмов проводят в несколько этапов:

¨ лабораторные испытания, подтверждающие отсутствие какой-либо опасности изучаемого штамма;

¨ исследование поведения микроорганизма в надежно изолированной теплице (почве) или в изолированном водоеме;

¨ проведение мелкоделяночных полевых испытаний;

¨ крупномасштабные полевые испытания;

¨ крупномасштабная интродукция генномодифицированного организма.

В целях реализации положений ФЗ № 86 от 05.07.1996 г. «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности» Постановлением Главного государственного санитарного врача РФ №149 от 16.09.2003 г. предусматривается введение в гигиеническую характеристику продукции микробиологической и молекулярно-генетической экспертизы.

Результаты исследований биобезопасности Bt -растений, проведенные фирмой «Monsanto», показали, что они оказывают минимальное либо нулевое воздействие на птиц, рыб, водных беспозвоночных и широкий круг полезных насекомых – божью коровку, домашнюю пчелу и т.д. При скармливании животным зерна, пыльцы и листовых тканей различных Bt -продуктов в количествах, превышающих ожидаемое поступление белка как минимум в 10 раз (обычно - более чем 100 раз), не наблюдалось ни увеличения смертности, ни отклонения в поведении исследуемых объектов. При использовании Bt -растений в количествах, когда потребление белка соответствовало нормам пищевого рациона, не отмечено ни одного случая неблагоприятного воздействия на испытуемый организм.

Благодаря высокой селективности Cry -белков, даже двадцативосьмиточечная божья коровка (достойный эквивалент колорадского жука на Дальнем Востоке), не подвержена воздействию белка Cry 3A, который высоко эффективен при использовании против этого вредителя. Опасность Cry -белков для других жесткокрылых, не входящих в целевую группу (бабочки, мотыльки), практически отсутствует.

Увеличение численности полезных насекомых из-за снижения использования инсектицидов вследствие высокой устойчивости генномодифицированных растений расширяет общее видовое биоразнообразие в агроэкосистемах и уменьшает число разорванных связей в экологических системах. Это, в свою очередь, ведет к естественному биологическому ограничению численности видов первичных и вторичных вредителей. Неблагоприятное воздействие на почвенные биологические процессы также снижено.

При промышленном возделывании Bt -растений поднимаются вопросы о возможности дрейфа генов в дикорастущие виды и о развитии вредителей, устойчивых к Cry -белкам, особенно вблизи исторического центра происхождения культуры.

Однако, в США, где генномодифицированные культуры выращивают не первый год, не существует проблемы дрейфа генов, так как кукуруза не имеет диких родственных видов на территории страны. В то же время при наличии диких видов картофеля создан промышленный сорт Bt -картофеля – Russet Burbank. Этот сорт имеет мужскую стерильность, что препятствует дрейфу генов. По половым признакам культурный картофель не совместим с родственными видами в Северной Америке, поэтому в данном случае межвидовое скрещивание не представляет опасности.

С момента вступления в силу федерального закона по биобезопасности «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности» (1996 г., № 86-ФЗ) в России создана строгая национальная система регулирования генно-инженерной деятельности и контроля за ГМО, пищевой продукцией и кормами на их основе.

Так, исследование биобезопасности трансгенных растений в России осуществляют путем проведения ограниченных полевых испытаний на изолированных участках с применением специальных мер ограничения рисков. Следующим этапом выпуска генномодифицированного организма в окружающую среду является проведение полевых испытаний без использования специальных мер ограничения рисков, в том числе сортоиспытаний. Заключительный этап выпуска трансгенных растений заключается в широкомасштабном их возделывании.

i Ограниченные полевые испытания в открытом грунте проводятся на огороженных охраняемых участках, сертифицированных Межведомственной Комиссией по генно-инженерной деятельности (МВКГИД). Организация или учреждение, осуществляющие эти испытания и имеющие высококвалифицированный персонал, гарантируют защиту от не санкционированного попадания исследуемых трансгенов в окружающую среду. Для выполнения этих требований осуществляют следующие мероприятия:

а) репродуктивная изоляция путем пространственного и временного разграничения; в случае необходимости применение биологических методов предотвращения цветения; надевания защитных мешочков на цветки, соцветия, растения и т.п.;

б) регулирование устойчивости или распространение таких репродуктивных структур, как побеги или семена;

в) уничтожение самосевных растений после уборки.

Результатом изучения трансгенных растений на ограниченных участках является оценка их биобезопасности и выдача МВКГИД номера временной регистрации исследуемого растения для проведения сортоиспытаний.

После завершения сортоиспытаний и получения гигиенического заключения Государственного санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации, материалы экологического обоснования возможности внесения генномодифицированного растения в «Государственный реестр селекционных достижений, разрешенных к использованию в Российской Федерации», предоставляются на государственную экспертизу.

При наличии положительного заключения Государственной комиссии Российской Федерации по охране и испытаниям селекционных достижений, положительного заключения Государственного санитарно-эпидемиологического надзора Российской Федерации данный трансгенный сорт вносится в Государственный реестр селекционных достижений, допущенных к использованию Российской Федерации, с присвоением номера постоянной регистрации.

Дата добавления: 2014-01-07