Сэмюел Стернберг - Трещина в мироздании [litres]

По мере того как технология CRISPR распространялась по миру, мне приходилось знакомиться с многими новыми для меня областями знаний, и одна из них – продовольственная политика. Зная, что растения и животные с отредактированными геномами неизбежно будут сравниваться с ГМО, я специально посвятила некоторое время изучению этого вопроса: а что, собственно, вообще имеют в виду правительства разных стран и инициативные общественные группы, когда говорят о “генетически модифицированных организмах”?

Министерство сельского хозяйства США определяет генетическую модификацию следующим образом:

Получение наследуемых улучшений организмов растений или животных для конкретных целей посредством генной инженерии либо других, более традиционных методов [109] United States Department of Agriculture, “Glossary of Agricultural Biotechnology Terms”, last modified February 27, 2013, www.usda.gov/wps/portal/usda/usdahome?navid=BIOTECH_GLOSS&navtype=RT&parentnav=BIOTECH . .

Это всеобъемлющее определение может включать в себя как новые технологии (такие как редактирование генома), так и более старые методы (например, искусственный отбор особей, уже имеющих нужные мутации). На самом деле при таком определении практически любую пищу, не считая диких грибов, ягод, рыбы и дичи, можно отнести к ГМО.

Однако более распространенное определение ГМО включает только те организмы, генетический материал которых был изменен с использованием технологии рекомбинантных ДНК и так называемого сплайсинга генов (когда в геном интегрируются последовательности чужеродной ДНК). Первая коммерческая ГМ-сельхозкультура, официально разрешенная в США для питания человека, – это способный долго храниться сорт помидоров Flavr Savr . Это было в 1994 году, и с тех пор было разработано и официально одобрено более 50 разновидностей ГМ-растений: сорта канолы, кукурузы, хлопка, папайи, риса, сои, кабачков и других культур. В 2015 году 92 % всей кукурузы, 94 % всего хлопка и 94 % сои, выращиваемых в США, были генетически модифицированы [110] USDA Economic Research Service, “Adoption of Genetically Engineered Crops in the U. S.”, last modified July 14, 2016, www.ers.usda.gov/data-products/adoption-of-genetically-engineered-crops-in-the-us.aspx . .

У модифицированных сельскохозяйственных культур есть важные экологические и экономические преимущества. Культивируя растения с повышенной способностью защищаться от вредителей, фермеры могут получать более высокие урожаи, сократив при этом применение сильнодействующей “химии” – пестицидов и гербицидов. Генная инженерия уже успела спасти от вирусных бедствий целые отрасли сельского хозяйства – такие, например, как выращивание гавайской папайи; скоро эта технология может оказаться решающей в защите других видов фруктов (в том числе бананов и слив), которым угрожают новые болезнетворные организмы.

Несмотря на эти преимущества и на тот факт, что сотни миллионов людей уже имеют опыт употребления в пищу ГМ-продуктов без каких-либо нежелательных последствий, эти продукты остаются мишенью бурной критики, пристального внимания общественности и резких протестов, по большей части не имеющих никаких оснований. Лозунги протестующих основаны на незначительном количестве исследований, в которых говорится о вредном влиянии ГМО на здоровье потребителей или на окружающую среду: к примеру, в некоторых таких работах утверждается, что из-за ГМ-картофеля крысы заболевают раком, а ГМ-кукуруза приводит к смерти бабочек-монархов. Однако большинство подобных сообщений были опровергнуты в ходе многочисленных последующих исследований и отвергнуты научным сообществом. Надо сказать, что ГМО-продукты подвергались едва ли не самым тщательным испытаниям из всех потребляемых человеком видов пищи, и было почти единогласно решено, что ГМ-пища столь же безопасна, как и та, что производится традиционным способом. Производство ГМО поддержали федеральные регулирующие органы США, Американская медицинская ассоциация, Национальная академия наук США, Королевское медицинское общество Великобритании, Европейская комиссия и Всемирная организация здравоохранения. Тем не менее около 60 % американцев все еще считают ГМО опасными [111] Pew Research Center, “Eating Genetically Modified Foods”, www.pewinternet.org./2015/01/29/public-and-scientists-views-on-science-and-society/pi_2015-01-29_science-and-society-03–02/ .

Это расхождение в оценках ГМО между учеными и общественностью очень тревожит, если не сказать больше. С моей точки зрения, это во многом отражает взаимонепонимание между исследователями и широкой публикой. Даже за относительно короткое время моей работы над CRISPR я успела понять, как сложно иногда поддержать конструктивный, открытый диалог между двумя этими мирами – и как важен этот диалог для содействия научным открытиям.

Восприятие ГМО как чего-то неестественного и извращенного – отличный пример такого непонимания. Практически все, что мы едим, было в свое время изменено людьми, часто путем генерации случайных мутаций в ДНК семян, используемых для разведения растений с нужными признаками. Таким образом, различие между “натуральным” и “ненатуральным” весьма размыто. Красные грейпфруты были получены благодаря облучению нейтронами, арбузы без семян – при помощи вещества под названием колхицин; яблочные сады, в которых каждое дерево представляет собой точную генетическую копию своих соседей… Ни один из этих примеров современного сельского хозяйства нельзя назвать натуральным! И все же большинство из нас ест эти продукты и не жалуется.

CRISPR и сходные технологии редактирования генома еще больше запутают споры вокруг генетически модифицированных продуктов питания, еще больше размоют границу между ГМ- и не ГМ-продуктами. “Обычные” ГМО содержат чужеродные гены, случайным образом интегрированные в геном; благодаря этим генам вырабатываются новые белки, из-за которых у организма проявляется полезный признак, ранее ему несвойственный. Организмы с отредактированным геномом, напротив, несут крошечные изменения в уже существующих генах, которые дают организму полезный признак, регулируя уровни белков, которые в нем уже изначально были, без добавления какой бы то ни было чужеродной ДНК. В этом отношении организмы с отредактированным геномом мало чем отличаются от организмов, полученных в результате мутагенного воздействия химикатов или радиации. Более того, ученые опробовали методы, позволяющие избавиться от любых следов CRISPR в геноме растения после того, как редактирование генома будет выполнено. Например, молекулы CRISPR можно создать, очистить и собрать в функциональные комплексы в лаборатории (что мы и показали в своей статье 2012 года), а затем внедрить их в растительные клетки в составе быстродействующего препарата, так что они незамедлительно примутся за работу над геномом [112] J. W. Woo et al., “DNA-Free Genome Editing in Plants with Preassembled CRISPR-Cas9 Ribonucleoproteins”, Nature Biotechnology 33 (2015): 1162–1164. . В течение считанных часов Cas9 и направляющая РНК отредактируют необходимый ген – а затем разрушатся в результате естественных клеточных процессов переработки. Я надеюсь, что со временем такой вид “бесшовного” редактирования генома поможет растениям, модифицированным с помощью этого точного метода, завоевать благосклонность общественности.