Изучение отношения людей к генетически модифицированным продуктам

ХХ век ознаменовался большим количеством научных открытий и изобретений. Последние сто лет наука стремительно развивалась, совершая открытия во всех областях, в том числе и медицине.

Повышение уровня медицинского обслуживания и повышение качества жизни привели к тому, что численность населения, начиная с 1900 года, выросла с  1,6 млрд. человек до 6 млрд.человек  к 2000 году и продолжает постоянно увеличиваться.

Такой демографический взрыв привел к очередной экологической проблеме  –  проблеме продовольствия. Площадь сельскохозяйственных земель увеличилась за этот же промежуток времени незначительно. И обеспечить продовольствием более 7 миллиардов  землян не так-то  просто.

Решить задачу по обеспечению людей продовольствием, а точнее сказать,  уже ее решает генетика, благодаря разработкам которой, ученые научились создавать генно-модифицированные организмы (ГМО).

Достижения ученых-генетиков  и селекционеров по  созданию генно-модифицированных организмов  –  это источник самых радужных надежд и самых больших тревог.

И хотя с момента массового производства генно-модифицированных растений прошло более 20 лет, до сих пор нет однозначных выводов о том, вредны для здоровья человека и окружающей среды.

Начиная работать над данной темой,  понимая ее актуальность и то, что находимся на территории «терра-инкогнита», мы решили сформулировать цель своего исследования следующим образом: изучить мнение и отношение к генно-модифицированным продуктам различных категорий людей. Для этого были определены следующие задачи:

- познакомиться с историей и мотивом создания ГМО;

- изучить виды ГМО и способы их создания;

- изучить взгляды общественности и ученых на последствия употребления и применения ГМО для здоровья людей и экологии планеты;

- узнать, какие есть способы применения ГМО;

- провести опрос среди студентов и преподавателей колледжа на тему «Что вы знаете о ГМО»;

- сделать вывод об осведомленности наших коллег  по изучаемой теме.

Объектом исследования стали генно-модифицированные продукты.

Предмет исследования – отношение людей к генно-модифицированным продуктам.

Методы исследования: сбор и анализ имеющейся научной и публицистической информации; анкетирование.

1. Генетически модифицированные организмы: понятие, общая характеристика

Генетически модифицированные продукты (ГМ продукты питания) с первого дня их открытия являются горячей темой для обсуждения. Хотя множество экспериментов генной инженерии, связанных с различными организмами, уже хорошо известны современной науке, большинство из нас даже не догадывается что, потребляя, например, мясные и молочные продукты, мы также потребляем вместе с ними содержащееся в животноводческих кормах ГМО.

Генетически модифицированные организмы (ГМО) — это организмы (т.е. растения, животные или микроорганизмы), чей генетический материал (ДНК) был изменен, причем такие изменения были бы невозможны в природе в результате размножения или естественной рекомбинации. Соответствующие технологии известны как современная биотехнология, генная технология, а также технология рекомбинантных ДНК и генетическая инженерия. Они позволяют передавать отдельные гены от одного организма другому, а также между неродственными видами. Продукты питания, произведенные из или с использованием ГМ организмов, часто называют ГМО-продуктами [1].

2.  История создания генетически модифицированных организмов

Все началось в далёком 1972-м году. Американский инженер-учёный Пол Берг смог соединить два чужеродных гена в один, который самостоятельно в природе никак образоваться не смог бы. Это дало «зелёный свет» для экспериментов с различными живыми организмами. 

Однако ученой среде это открытие не принесло большой радости. Экспериментаторы стали задумываться над последствиями. И совершенно справедливо. Не был выяснен до конца уровень опасности созданных организмов. Как они поведут себя дальше в природе, обмениваясь «химерными» генами? К чему это может привести? Сомнения были столь серьёзны, что ученые, в числе которых был и предприимчивый П. Берг, составили коллективный документ, с просьбой приостановить трансгенные разработки. Напечатанное в СМИ прошение сделало свое дело, и проект был временно заморожен. Но история создания ГМО на этом не закончилась. Целых 3 года учёные разрабатывали правила безопасной работы с трансгенными организмами.

В 1976-м проект был разморожен и коллектив исследователей продолжил свою научную деятельность. Прошло три десятилетия, эксперименты не принесли никакого ущерба, и некоторые меры предосторожности были упразднены.

Через 2 года Герберт Бойер открывает компанию, которая создаёт, трансгенный продукт, производящий инсулин человека. Спустя 14 лет, в 1992-м, в Китае приступили к выращиванию табака, устойчивого к насекомым. Прошло ещё 2 года и в 1994-м году, благодаря фирме «Monsanto» из США, появился первый трансгенный помидор, который был пущен «в массы». Овощ не боялся транспортировок, мог сохранять презентабельный вид в течение 6 месяцев и дозревать в помещении при повышении температуры воздуха до +23-25°С. Именно 1994 год считают началом массового производства трансгенных продуктов питания.

Через год, в 95-м, всё та же «Monsanto» всерьёз занялась выращиванием гено-модифицированной сои, не боящейся сорных трав. Затем пришёл черёд кукурузы, хлопка, табака, рапса, картофеля и остальных культур. Сейчас этой компании принадлежит 50% рынка трансгенных семян в мире.

Ещё через 4 года появился «химерный» рис. Количество фермеров, желающих заполучить «не убиваемые» овощи, росло в геометрической прогрессии.

3. Методы создания генетически модифицированных организмов

Основные этапы создания ГМО:

1. Получение изолированного гена.
2. Введение гена в вектор для переноса в организм.
3. Перенос вектора с геном в модифицируемый организм.
4. Преобразование клеток организма.
5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

Процесс синтеза генов в настоящее время разработан очень хорошо и даже в значительной степени автоматизирован. Существуют специальные аппараты, снабжённые ЭВМ, в памяти которых закладывают программы синтеза различных нуклеотидных последовательностей. Такой аппарат синтезирует отрезки ДНК длиной до 100-120 азотистых оснований (олигонуклеотиды).

Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты-рестриктазы и лигазы. С помощью рестриктаз ген и вектор можно разрезать на кусочки. С помощью лигаз такие кусочки можно «склеивать», соединять в иной комбинации, конструируя новый ген или заключая его в вектор.

Техника введения генов в бактерии была разработана после того, как Фредерик Гриффит открыл явление бактериальной трансформации. В основе этого явления лежит примитивный половой процесс, который у бактерий сопровождается обменом небольшими фрагментами нехромосомной ДНК –  плазмидами. Плазмидные технологии легли в основу введения искусственных генов в бактериальные клетки. Для введения готового гена в наследственный аппарат клеток растений и животных используется процесс трансфекации.

Если модификации подвергаются одноклеточные организмы или культуры клеток многоклеточных, то на этом этапе начинается клонирование, то есть отбор тех организмов и их потомков (клонов), которые подверглись модификации. Когда же поставлена задача получить многоклеточные организмы, то клетки с изменённым генотипом используют для вегетативного размножения растений или вводят в бластоцисты суррогатной матери, когда речь идёт о животных.

Получение генетически модифицированных организмов связано со «встраиванием» целевого гена в ДНК других растений или животных (производят транспортировку гена, т.е. трансгенизацию) с целью изучения свойств или параметров последних.

В настоящее время наиболее распространенными являются два способа введения гена: агробактериальный и биобаллистический. При применении первого способа используют плазмиды (кольцевые ДНК) почвенных бактерий (Agrobacterium tumefaciens и Agrobacteriumrhizogenes), с помощью которых и «встраивают» нужный ген в геном клетки. При биобаллистическом способе в специальной вакуумной камере производят «обстрел» растительных клеток микроскопическими вольфрамовыми или золотыми частицами с нанесенными на них генами и нуклеотидными последовательностями управляющими этими генами (прямой ввод гена в геном клетки-хозяина).

Оба способа «встраивания» гена являются несовершенными и не дают полной гарантии безопасности тех организмов, которые создаются с их помощью.

Сторонники ГМО уверенны, что ГМ-вставки полностью распадаются в желудочно-кишечном тракте человека. Они утверждают, что присутствие в пищевых продуктах и кормах рекомбинантной ДНК само по себе не представляет опасности для здоровья человека и животных, по сравнению с традиционными продуктами, так как любая ДНК состоит из нуклеотидных оснований, а генетическая модификация оставляет неизменной их химическую структуру и не увеличивает общего содержания генетического материала.

Однако поедание организмов друг другом может лежать в основе горизонтального переноса, поскольку показано, что ДНК переваривается не до конца и отдельные молекулы могут попадать из кишечника в клетку и в ядро, а затем интегрироваться в хромосому [2].

          ГМО объединяют три группы организмов:

1. генетически модифицированные микроорганизмы (ГММ);
2. генетически модифицированные растения (ГМР);
3. генетически модифицированные животные (ГМЖ)

Генетически модифицированные микроорганизмы

Это малочисленная группа, в основном представители этой группы создавались в интересах медицины. Об этих представителях очень мало что известно, поскольку не все фармацевтические компании хотят делиться информацией о том, как создавались их лекарственные препараты и лекарства.

Создавались микроорганизмы и для других целей, например для улучшения процесса фотографирования, лучшей засветки и контрастности.

Генетически модифицированные растения

На сегодня в мире существует несколько десятков линий ГМ-культур: сои, картофеля, кукурузы, сахарной свеклы, риса, томатов, рапса, пшеницы, дыни, цикория, папайи, кабачков, хлопка, льна и люцерны. Массово выращивается ГМ-соя, которая в США уже вытеснила обычную сою, кукуруза, рапс и хлопок.

Посевы трансгенных растений постоянно увеличиваются. В 1996 году в мире под посевами трансгенных сортов растений было занято 1,7 млн. га, в 2002 году этот показатель достиг 52,6 млн. га (из которых 35,7 млн. га - в США), в 2005 г ГМО-посевов было уже 91,2 млн. га, в 2006 году - 102 млн. га.

В 2006 году ГМ-культуры выращивали в 22 странах мира, среди которых Аргентина, Австралия, Канада, Китай, Германия, Колумбия, Индия, Индонезия, Мексика, Южная Африка, Испания, США. Основные мировые производители продукции, содержащую ГМО - США (68%), Аргентина (11,8%), Канада (6%), Китай (3%).

Генетически модифицированные животные

Конечно, уже существуют представители этой группы, но они не так массово распространены, как предыдущая группа. В первую очередь хочется отметить модифицированных мышей, которые были созданы учеными для проведения тестирования различных препаратов, растений, для изучения их побочных воздействий. Это было осуществлено благодаря различным «отключениям» определенных генов.

На данный момент уже созданы: модифицированный лосось способный расти быстрее и быть крупнее, чем их природные сородичи; модифицированные свиньи, навоз которых практически не наносит вред почве; модифицированные мухи и модифицированные комары не способные давать потомство и т.д. Ну и не забываем об яркоокрашенных аквариумных рыбках и тех, которые святятся в темноте [3].

4.  Последствия употребления генетически модифицированных продуктов  для здоровья человека

Однако, как и у большинства научных открытий,  в мире имеются противники создания и распространения ГМ-продуктов. Основные аргументы, которые они приводят, сводятся к угрозе здоровью человеку и экологии планеты в целом.

Угнетение иммунитета, аллергические реакции и метаболические расстройства, в результате непосредственного действия трансгенных белков – вот основной перечень опасностей, о которых говорят сегодня те ученые, которые выступают против.

Показательным примером является попытка скрещивания генов бразильского ореха с генами соевых бобов. Задавшись целью повысить питательную ценность последних, ученые увеличили в них содержание протеина. Однако, как выяснилось впоследствии, комбинация оказалась сильным аллергеном, и ее пришлось изъять из дальнейшего производства.

Независимые эксперты утверждают, что генно-модифицированные культуры растений выделяют в 1000 раз больше токсинов, чем обычные организмы.

Также опасность представляет появление у патогенной микрофлоры человека устойчивости к антибиотикам.

При получении ГМО до сих пор используются маркерные гены устойчивости к антибиотикам, которые могут перейти в микрофлору кишечника, что было показано в соответствующих экспериментах, а это, в свою очередь, может привести к медицинским проблемам – невозможности вылечивать многие заболевания.

В Европейском Союзе с декабря 2004 г. запрещена продажа ГМО с использованием генов устойчивости к антибиотикам. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует производителям воздержаться от использования этих генов, однако корпорации от них полностью не отказались. Риск таких ГМО, как отмечается в оксфордском Большом энциклопедическом справочнике, достаточно велик и «приходится признать, что генная инженерия не настолько безобидна, как это может показаться на первый взгляд»

Еще одной опасностью для здоровья противники ГМ-продуктов называют возможность накопления в организме человека гербицидов после употребления в пищу мутантных растений.

Большинство известных трансгенных растений не погибают при массовом использовании сельскохозяйственных химикатов и могут их аккумулировать. Есть данные о том, что сахарная свекла, устойчивая к гербициду глифосфат, накапливает его токсичные метаболиты.

5. Генетически модифицированные организмы в России

Россияне в своей позиции по отношению к ГМ-продуктам также разделились на два лагеря: первые не видят серьезных угроз в применении  таких организмов, вторые готовы выйти с транспарантами против выращивания и использования в производстве продуктов питания ГМО.

В РФ с 1996 года действует Закон, регулирующий генно-инженерную деятельность. В частности, все генно-инженерно-модифицированные организмы, предназначенные для выпуска в окружающую среду, а также продукция, полученная с применением таких организмов или содержащая такие организмы, включая указанную продукцию, ввозимую на территорию Российской Федерации, подлежит государственной регистрации. Государство также осуществляет  мониторинг воздействия на человека и окружающую среду генно-инженерно-модифицированных организмов и продукции, полученной с применением таких организмов или содержащей такие организмы (см. Федеральный закон от 05.07.1996 № 86-ФЗ (ред. от 03.07.2016) «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности»).

Также производитель продуктов питания теперь обязан указывать на упаковке информацию о содержании в продукте ГМО. Согласно новому техническому регламенту «Пищевая продукция в части ее маркировки»,  знак «ГМО» должен находиться рядом с единым знаком обращения продукции на рынке ЕАЭС.

Решение маркировать продукты с ГМО в обязательном порядке было принято для того, чтобы потребитель сам осознанно принимал решение покупать продукты с ГМО или нет. Маркировка ГМО должна наноситься на упаковку, если уровень содержания генно-модифицированных компонентов выше 0,9%.

На адаптацию к новым правилам бизнесу дают полтора года. В этот период производители могут производить и выпускать в обращение на территории ЕЭС продукты, изготовленные с применением ГМО, согласно прежним требованиям относительно маркировки.

Надо отметить, что российские потребители стараются избегать при выборе продуктов питания и напитков те из них, в составе которых они подозревают наличие ГМО (69% россиян стремятся исключить содержащие его товары), искусственные красители (73%) и ароматизаторы (76%), искусственные консерванты (76%), антибиотики и гормоны в продуктах животного происхождения (75%) и глутамат натрия (67%). Такое отношение к данным ингредиентам более 90% россиян обосновали уверенностью в том, что эти элементы вредны для их здоровья и здоровья их семьи [5].

6. Применение генетически модифицированных организмов

Однако, если применение ГМО в продуктах питания вызывает бурные обсуждения в среде простых граждан, то использование их в других областях обычно не вызывает такого интереса и ажиотажа.

А) Использование ГМО в научных целях.

В настоящее время генетически модифицированные организмы широко используются в фундаментальных и прикладных научных исследованиях. С помощью ГМО исследуются закономерности развития некоторых заболеваний (болезнь Альцгеймера, рак), процессы старения и регенерации, изучается функционирование нервной системы, решается ряд других актуальных проблем биологии и медицины.

Б) Использование ГМО в медицинских целях.

Генетически модифицированные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года. В этом году зарегистрирован в качестве лекарства человеческий инсулин, получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий.

Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций (чумы, ВИЧ). На стадии клинических испытаний находится проинсулин, полученный из генетически модифированного сафлора. Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз.

Бурно развивается новая отрасль медицины –   генотерапия. В её основе лежат принципы создания ГМО, но в качестве объекта модификации выступает геном соматических клеток человека. В настоящее время генотерапия – один из главных методов лечения некоторых заболеваний. Так, уже в 1999 году каждый четвёртый ребенок, страдающий SCID (severecombinedimmunedeficiency), лечился с помощью генной терапии. Генотерапию, кроме использования в лечении, предлагают также использовать для замедления процессов старения.

В) Использование ГМО в сельском хозяйстве

Генная инженерия используется для создания новых сортов растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды и вредителям, обладающих лучшими ростовыми и вкусовыми качествами. Создаваемые новые породы животных отличаются, в частности, ускоренным ростом и продуктивностью. Созданы сорта и породы, продукты из которых обладают высокой питательной ценностью и содержат повышенные количества незаменимых аминокислот и витаминов.

Проходят испытания, генетически модифицированные сорта лесных пород со значительным содержанием целлюлозы в древесине и быстрым ростом [4].

Помимо опасности для здоровья человека, учеными активно обсуждается вопрос, какую потенциальную угрозу несут биотехнологии для окружающей среды.

Приобретенная ГМО-растениями устойчивость к гербицидам может сослужить плохую службу, если трансгенные культуры начнут бесконтрольно распространяться. Например, люцерна, рис, подсолнечник – по своим характеристикам очень похожи на сорняки, и с их произвольным ростом будет непросто справиться.

В Канаде – в одной из основных стран-производителей ГМО-продукции, подобные случаи уже зафиксированы. По сообщению газеты The Ottawa Citizen, канадские фермы оккупировали генетически модифицированные «суперсорняки», которые возникли в результате случайного скрещивания трех видов ГМ-рапса, устойчивых к разным видам гербицидов. В результате получилось растение, которое, как утверждает газета, устойчиво практически ко всем сельскохозяйственным химикатам.

Похожая проблема возникнет и в случае перехода генов устойчивости к гербицидам от культурных растений к другим дикорастущим видам. Например, замечено, что выращивание трансгенной сои приводит к генетическим мутациям сопутствующих растений (сорняков), которые становятся невосприимчивыми к воздействию гербицидов.

Не исключена и возможность передачи генов, которые кодируют выработку белков, токсичных для насекомых-вредителей. Сорные травы, вырабатывающие собственные инсектициды, получают огромное преимущество в борьбе с насекомыми, которые часто являются естественным ограничителем их роста.

Кроме того, под угрозу попадают не только вредители, но и другие насекомые. В авторитетном журнале Nature появилась статья, авторы которой объявили, что посевы трансгенной кукурузы угрожают популяциям охраняемого вида бабочек-монархов, её пыльца оказалась токсичной для их гусениц. Подобный эффект, разумеется, не предполагался создателями кукурузы – она должна была отпугивать лишь насекомых-вредителей.

К тому же живые организмы, питающиеся трансгенными растениями, могут мутировать – согласно исследованиям, проведенным немецким зоологом ХансомКаацем (HansKaaz), пыльца модифицированного масленичного турнепса вызывала мутации бактерий, живущих в желудке пчел.

Существует опасение, что все эти эффекты в долгосрочной перспективе могут вызвать нарушение целых пищевых цепочек и, как следствие, баланса внутри отдельных экологических систем и даже исчезновение некоторых видов [6].

7. Результаты исследования, проведенного среди студентов и преподавателей Миасского медицинского колледжа

Практическая часть нашего исследования заключалась в проведении анкетирования студентов и преподавателей нашего колледжа на тему «Что вы знаете о ГМО».  Всего в опросе приняли участие 210 человек. Результаты анкетирования представлены в таблице 1.

Оригинал публикации (Читать работу полностью): Изучение отношения людей к генетически модифицированным продуктам