МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ РИСКОВ ВНЕДРЕНИЯ ГМО

О. А Сыч, В.В. Мнускина

Донецкий национальный технический университет

Современные молекулярные методы всё чаще используются для создания организмов, обладающих новыми признаками. Такие методы получили название «генной инженерии». Таким образом, это позволило извлекать молекулы нуклеиновых кислот (генетического материала) из одного организма и их последующего внедрения в другой организм так, чтобы эти молекулы стали частью постоянной генетической конструкции реципиента и могли бы наследоваться потомством.

Методы генной инженерии используются для различных целей, в том числе для улучшения свойств сельскохозяйственных культур и повышения урожаев, получения микроорганизмов для биоремедиации и других специфических целей, а также для сокращения темпов распространения болезней насекомыми-переносчиками.

Поскольку ГМО размножаются, распространяются и эволюционируют, они вызывают проблемы, значительно отличающиеся от проблем, связанных с безопасностью использования продуктов традиционных технологий. В отличие от большинства физических и химических соединений, ГМО при высвобождении в окружающую среду начинают размножаться, распространяться и, возможно, скрещиваться с местными организмами, что делает практически невозможным их обнаружение и уничтожение, а также затрудняет изменение или устранение их воздействия.

Необходимость проявления осторожности стала очевидной в 1995 году, когда Стороны Конвенции о биологическом разнообразии призвали к действиям по обеспечению биобезопасности на международном уровне.

Достижение целей биобезопасности заключается в следующем:
a)проведение предварительной оценки возможности нанесения вреда здоровью человека и природным экосистемам в случае высвобождения конкретного ГМО в окружающую среду;
b)предупреждение случаев возможного приченения вреда тем или иным любым содержащим его продуктом, если они попадают в состав продуктов питания для населения;
c)проведение оценки фактической возможности ГМО приносить выгоду ради которой они были разработаны;
d)прогнозирование возможных опасностей, возникающих при перемещении ГМО (преднамеренном или случайном) между различными экосистемами и странами.

Оценка биобезопасности—это поэтапный процесс систематического изучения потенциальных последствий преднамеренного или случайного высвобождения ГМО в окружающую среду, проводимого настолько тщательно, чтобы можно было с уверенностью установить , насколько безопасно использование того или иного ГМО.

Оценка биобезопасности включает понятия опасности и риска. Опасность может быть определена как потенциально неблагоприятный результат события или действия. Риск—это вероятность появления опасности.

Следующие механизмы могут приводить к появлению неожиданных свойств ГМО и к непредвиденным проблемам, поэтому должны учитываться в любых оценках:
a)дрейф генов. Ген от ГМО может передаваться популяциям этого же или другого вида, что может вызвать неблагоприятное фенотипическое изменение;
b)побочные изменения. Случайные изменения генома могут быть побочным эффектом генетической модификации.
c)селективное увеличение транскрипции и трансляции. Можно увеличить синтез существующего или нового белка в ГМО, что может привести к изменению метаболического пути.
d)загрязнение заданного продукта. Химические соединения, для синтеза которых был разработан ГМО, могут после выделения содержать примеси небольшого количества других молекул, которые, фактически являясь загрязнителями, могут снижать ценность продукта ГМО, особенно, если они вызывают аллергию или токсичны.

Ни одна страна не застрахована от возникновения непредвиденных обстоятельств в связи с высвобождением ГМО из-за возможности их распространения далеко за пределы места интродукции, однако наибольшей опасности подвергаются страны:
a)с научной инфраструктурой недостаточно развитой для исследования биоразнообразия и описания экологии местных природных и сельскохозяйственных систем;
b)с недостаточными финансовыми, политическими, административными, научными или управленческими возможностями или желанием создать и поддерживать программу по оценке риска.

Оценка риска для многих ГМО может быть чрезвычайно сложной. Это комплекс вопросов молекулярной биологии, биохимии и физиологии, плюс аспекты экологии, популяционной генетики, поведения, биогеографии и эволюционной биологии.

Критериями высококачественного научного исследования являются точность, тщательность проведения систематического и скрупулезного анализа, проведение максимально возможного числа экспериментов количественных оценок и здравый смысл.

На каждой из последующих стадий сбора данных необходимо сравнивать эффективность ГМО с немодифицированным организмом, на основе которого он был создан:
1. Лабораторные исследования:
a)основной молекулярно-генетический анализ физиологических параметров, проводимые с целью описания ГМО и позволяющие выяснить, обладает ли он заданными свойствами и изменены ли другие свойства;
b)проведение экспериментов в микрокосмах (маломасштабные) и в мезокосмах (среднемасштабные) для изучения потенциального влияния ГМО на окружающую среду и его генетической стабильности в условиях, приближенных к реальным;
c)более сложные эксперименты, являющиеся продолжением «стерильных» экспериментов в микро- и мезокосмах и включающие организмы из экосистем, в которые могут попасть ГМО (последние должны включать тесты на возможность генетического обмена с близкими или далекими дикими или одомашненными видами).

2. Маломасштабные полевые испытания. Следует проводить после того, как лабораторные исследования подтвердят, что ГМО эффективен, генетически устойчив и экологически безопасен. Необходимы соответствующие экспериментальные процедуры с использованием хорошо изученных моделей, надлежащих размеров выборки, контроля и статистического анализа. На данной стадии важно проводить анализ обмена генами между ГМО и другими видами и генетической стабильности. Если на этой стадии эффективность продемонстрировать невозможно, то проведение более масштабных испытаний будет нецелесообразно.

3. Компьютерное моделирование. Имитационные компьютерные модели могут помочь оценке риска, но они не должны быть единственным основанием для окончательного решения безопасности и эффективности ГМО. Эти модели могут помочь в оценке таких параметров, как вероятность риска, характер и скорость распространения ГМО или генетического материала из ГМО в окружающей популяции.

4. Крупномасштабные полевые испытания. Объединяя результаты маломасштабных полевых испытаний с результатами компьютерного моделирования, можно нацеливать эксперименты на выявление наиболее вероятных типов неблагоприятных экологических последствий.

5. Высвобождение в коммерческих целях или широкое использование. Должны происходить в районах, в которых завершились крупномасштабные полевые испытания, выявившие высокую вероятность безопасности и эффективности ГМО. Необходимо обеспечивать проведение периодического мониторинга после высвобождения ГМО в окружающую среду. Это приведёт к появлению статистически достоверной выборки, необходимой для обнаружения неожиданного распространения, дрейфа генов, а также влияния на экологию и здоровье человека. Необходимо применять диагностику ГМО с использованием ДНК-маркеров для прослеживания поведения высвобожденных организмов и их потомков.

Это нелегкие и дорогостоящие задачи. И всё же их необходимо выполнять, чтобы обеспечивать максимально безопасное использование ГМО. Безопасность и эффективность ГМО—в итоге неразделимые понятия, и те, кто разрабатывают и производят ГМО, должны быть заинтересованы в обеспечении их безопасности в такой же степени, как и те, кто их потребляет.

Источник: Охорона навколишнього середовища та раціональне використання природних ресурсів/ Збірка доповідей V Міжнародної наукової конференції аспірантів та студентів. Т.2 - Донецьк: ДонНТУ, ДонНУ,2006- 229с.