Молекулярная биотехнология. Принципы и применение - Глик Б., Пастернак Дж. 2002

Контроль исследований в области молекулярной биотехнологии и патентование биотехнологических изобретений
Контроль применения биотехнологических методов
Контролируемое высвобождение генетически модифицированных организмов в окружающую среду

К 1982 г. стало ясно, что имеет смысл разработать правила проведения открытого тестирования в полевых условиях организмов, полученных с помощью методов генной инженерии, с тем чтобы иметь возможность контролировать их высвобождение в окружающую среду. Однако ни правила, ни протоколы, которые могли бы подсказать создателям таких организмов, какую информацию необходимо включать в заявки на разрешение подобного тестирования, написаны не были. Такая неспешность объяснялась бытовавшим среди молекулярных биологов мнением, что организмы, полученные с помощью методов генной инженерии, мало чем отличаются от своих немодифицированных предшественников. А если различие все-таки существует, то его легко выявить с помощью подходящих биологических тестов.

В 1982 г. в NIH-RAC поступили три заявки на проведение полевых испытаний ГМО. Две из них относились к генетически модифицированным растениям (кукурузе и табаку), а третья касалась тестирования генетически модифицированного штамма микроорганизма Pseudomonas syringae: предстояло определить, способен ли такой штамм снижать уровень повреждения растений при заморозках. Этот прецедент стал поворотным моментом в регламентировании процедур, призванных контролировать высвобождение ГМО в окружающую среду.

Pseudomonas syringae, не образующие кристаллов льда

Генетическое модифицирование Р. syringae включало, в частности, удаление гена, который кодирует белок, ответственный за образование кристаллов льда. Тестирование должно было определить, способен ли модифицированный штамм при распылении на листьях растений предотвращать их повреждение при заморозках. Р. syringae дикого типа, обычно обитающий на листьях, секретирует белок, который при низких температурах вызывает образование кристаллов льда, что и является причиной повреждений. Стратегия защиты состояла в нанесении модифицированных бактерий на листья еще до их колонизации бактериями дикого типа. Это мероприятие должно было дать значительный экономический эффект; например, в США ущерб, наносимый заморозками, оценивается в 1 млрд. долларов в год.

Получая заявки на проведение полевых испытаний ГМО, NIH-RAC предпринимал такие же действия, как и для тестирования экспериментов с рекомбинантными ДНК, а именно:

1. Заявки включались в Федеральный регистр США.

2. Информация о них рассылалась 3000 заинтересованным лицам.

3. Предложения рассматривала коллегия экспертов.

4. Каждое предложение обсуждалось на открытых слушаниях.

5. Параллельно заявки рассматривались и самим NIC-RAC, а также Министерством сельского хозяйства США.

После тщательного анализа Министерство и NIH-RAC вынесли положительное решение по заявке на тестирование штамма Р. syringae с делегированным геном белка, ответственного за образование кристаллов льда, а в 1983 г. директор NIH окончательно одобрил указанное решение. Однако в тот самый день, когда было выдано разрешение на проведение полевых испытаний, был подан судебный иск на их блокирование. Его подала организация под названием Фонд экономической политики, возглавляемая Джереми Рифкином, которая находилась в безоговорочной оппозиции по отношению ко всем экспериментам в области генной инженерии. Иск был удовлетворен, причем в решении указывалось, что NIH-RAC не провел должных слушаний в соответствии с законодательством США и, что более важно, не затребовал данных о безопасности модифицированных организмов для окружающей среды.

Это законное решение четко продемонстрировало, что, несмотря на научно обоснованное мнение NIH-RAC и заключение работающих в нем экспертов, существующие нормы, регулирующие полевые испытания ГМО, нельзя признать адекватными. За пределами NIH-RAC преобладало мнение, что попадание генетически модифицированного организма в окружающую среду может иметь отдаленные последствия, поскольку живые микроорганизмы размножаются, персистируют и распространяются в окружающей среде и иногда передают свою генетическую информацию другим микроорганизмам. Некоторые критики программ по регуляции высвобождения ГМО в окружающую среду утверждали, что генетически модифицированные организмы вытеснят существующие виды из их экологических ниш, что приведет к серьезным неблагоприятным изменениям в окружающей среде. Кроме того, высказывалось опасение, что гены могут передаваться от ГМО природным штаммам, а значит, могут появиться (хотя и непредумышленным путем) экологически опасные организмы. Конечно, все эти аргументы отвечали наихудшим и крайне маловероятным сценариям воздействия ГМО на окружающую среду, однако несомненно, что правила, регулирующие полевые испытания ГМО, должны были предусматривать доскональную оценку возможного риска.

В настоящее время за оценку заявок, предусматривающих контролируемое высвобождение ГМО в окружающую среду, в США отвечают Агентство по охране окружающей среды и Министерство сельского хозяйства. Национальные институты здравоохранения только разработали набор критериев для полевых испытаний ГМО, а затем передали свои права в этой области другим организациям.

Агентство по охране окружающей среды приняло решение рассматривать две заявки, которые касались бактерий, дефектных по гену белка, ответственного за образование кристаллов льда, как стандарт для разработки правил, регламентирующих полевые испытания всех ГМО. Каждое предложение подвергалось критическому анализу, который включал оценку испытаний с точки зрения безопасности для окружающей среды, экологических последствий и возможного влияния на здоровье человека, а также подробное изучение самого ГМО. В работе принимали участие следующие организации:

✵ Управление по оценке программ по использованию пестицидов Агентства по охране окружающей среды.

✵ Комитет по планированию исследований токсичных веществ и Экспертный комитет Агентства по охране окружающей среды.

✵ Административный совет Агентства по охране окружающей среды.

✵ Министерство сельского хозяйства, FDA и NIH.

✵ Научная консультативная коллегия, состоящая из микробиологов, фитопатологов и специалистов по общей экологии.

✵ Различные государственные агентства, в том числе Департамент сельского хозяйства шт. Калифорния.

Кроме того, должны были проводиться открытые публичные слушания.

Нельзя было представить, что столь сложная, занимающая много времени и зачастую кажущаяся избыточной процедура может войти в повседневную практику утверждения полевых испытаний ГМО. Высказывались предположения, что по мере накопления опыта такой подход будет упрощен без потери эффективности оценки возможного вреда для окружающей среды. После очень сложной аналитической процедуры по каждой заявке наконец было выдано разрешение на проведение полевых испытаний бактерий, дефектных по гену белка, который ответствен за образование кристаллов льда. Однако в обоих случаях, несмотря на различия в условиях испытаний, местным жителям, обеспокоенным высвобождением ГМО в окружающую среду в непосредственной близости от их домов, удалось получить решения суда о временной приостановке таких испытаний. А тем временем Агентство по охране и Министерство сельского хозяйства разработали более совершенные методики оценки риска от попадания ГМО в окружающую среду. Кроме того, за это короткое время персонал данных ведомств повысил свою квалификацию, необходимую для обработки и анализа данных, представленных в заявках на разрешение полевых испытаний. Усилиями ученых, в том числе и экологов, были «запущены» исследовательские программы, позволяющие оценивать последствия высвобождения ГМО в окружающую среду на модельных системах, а научные организации сформулировали основные положения, позволяющие решить, оказывает ли данный ГМО побочное воздействие на окружающую среду.

В конце концов в 1987 г. на специально выбранных участках в шт. Калифорния были проведены полевые испытания указанных бактерий. Результаты показали, что эти бактерии не распространяются за пределы участков, где проводилось тестирование, и не персистируют на их территории. На одном из участков образование кристаллов льда на растениях происходило при температуре, на 1 °С более низкой по сравнению с обычной температурой. Сейчас «антифризные» бактерии практически не используются для защиты сельскохозяйственных растений от повреждений при заморозках.

Открытые полевые испытания других генетически модифицированных организмов

С момента первого тестирования бактерий, о которых шла речь выше, было проведено множество открытых полевых испытаний других ГМО. Они показали, что, как правило, внесенные в окружающую среду ГМО не распространяются за пределы участка, где проводится тестирование, не персистируют, не передают свои гены природным микроорганизмам и проявляют сходную биологическую активность как в лабораторных, так и в природных условиях. Поскольку с каждым ГМО могут быть связаны разные побочные эффекты, при вынесении окончательного решения о полевых испытаниях каждый случай рассматривался в отдельности. Подобного рода испытания проводились в США, Великобритании, Австралии и других странах. Однако биотехнологические компании неохотно занимались созданием генетически модифицированных микроорганизмов, предназначавшихся для использования в природных условиях, поскольку стоимость полевых испытаний была чрезвычайно высока, при том что не было уверенности в положительном исходе даже при условии успешного проведения полевых испытаний. И все же можно констатировать, что становится все больше сторонников точки зрения, что высвобождение в окружающую среду генетически модифицированных микроорганизмов, прошедших лабораторные и полевые испытания, не будет иметь неблагоприятных экологических последствий.

Что касается полевых испытаний генетически модифицированных животных, то специалисты высказываются о них с большой осторожностью. Например, для определения способности некоторых трансгенных рыб существовать в природных условиях в США был построен чрезвычайно сложный аквариум, в котором были воссозданы эти условия, гарантирующий изоляцию рыб и невозможность их отлова браконьерами. В отличие от этого к тестированию трансгенных растений с улучшенными характеристиками, предназначенных для использования в пищу, относились не так строго. Преобладало мнение, что большинство таких растений не отличаются от обычных сортов, полученных путем селекции. В США все генетически модифицированные растения — независимо от способа модификации — должны проходить испытания в полевых условиях и все процедуры тестирования, необходимые для получения лицензии на их применение. При этом к полевым испытаниям трансгенных растений, содержащих гены инсектицидов или гены, обеспечивающие защиту от вирусной инфекции, предъявляются дополнительные требования.

В США трансгенные растения, несущие ген токсина Bacillus thuringiensis, в том числе кукуруза, соя, картофель и хлопок, были утверждены к использованию всеми компетентными организациями. В противоположность этому, попытки использования таких растений на Филиппинах были блокированы международным объединением неправительственных союзов, а во Франции было запрещено выращивание (но не потребление) трансгенной B.t.-кукурузы. Очень многие люди по различным причинам (из-за непредсказуемости последствий или по социально-этическим и экономическим соображениям) по-прежнему относятся с недоверием ко всем ГМО.

Введение в действие законодательных норм, регулирующих высвобождение ГМО в окружающую среду, — непростая задача, и лишь немногие страны сделали это. Как мы уже говорили, необходимо гарантировать безопасность применения ГМО для человека и окружающей среды — как в краткосрочной, так и в долгосрочной перспективе, и в то же время не блокировать полезные разработки. Еще греческий законодатель Солон, живший в 638—559 г. до н. э., однажды сказал: «Законы похожи на паутину: все мелкое в них запутывается, а крупное проваливается». Если говорить о контролируемом высвобождении ГМО в окружающую среду, то ни одно правительство не хочет, чтобы «крупная добыча» ускользнула.