Чем опасна генная инженерия кратко

Обновлено: 04.07.2024

Генотерапия для лечения болезни человека имеет как уже продемонстрированные, так и теоретические риски трех общих типов.

Неблагоприятный ответ на вектор или комбинацию вектор/болезнь в генной терапии

Главная озабоченность — то, что пациент может неблагоприятно отреагировать на вектор или передаваемый ген. Такие проблемы в основном предполагают на основе животных моделей и предварительных исследований у человека. По крайней мере один пациент погиб из-за неблагоприятного иммунного ответа на введенный аденовирусный вектор.

Дополнительные соображения в этом случае — иммунный ответ у больного проявился вследствие катаболической реакции. Поскольку его генетическое заболевание — дефект цикла мочевины, способность переносить катаболизм белка была резко снижена.

Общий вывод из этого примера состоит в том, что при выборе подходящего вектора необходимо учитывать патофизиологические характеристики специфического заболевания; пациент, устойчивый к катаболизму, вероятно, смог бы перенести иммунную реакцию на введение аденовируса.

Инсерционный мутагенез, приводящий к злокачественным новообразованиям в генной терапии

Вторая причина для беспокойства — инсерционный мутагенез, т.е. вероятность того, что переданный ген, внедряясь в ДНК пациента, активизирует протоонкогены или нарушает гены — супрессоры опухолевого роста, возможно, вызывая злокачественное новообразование.

Текущее поколение вирусных векторов с меньшей вероятностью вызывает экспрессию онкогенов, так как они изменены для минимизации способности их промоторов активизировать экспрессию смежных генов хозяина. Инактивация генов-супрессоров, вероятно, будет встречаться редко, поэтому риск такого события оценивают как приемлемый при болезнях без другой терапевтической альтернативы.

Неожиданный механизм онкогенеза при генотерапии был обнаружен случайно при выявлении лимфопроли-феративных заболеваний у некоторых пациентов после генотерапии Х-сцепленного комбинированного иммунодефицита, обсуждаемого далее. Оказалось, что у этих больных перенос гена содействовал развитию злокачественного заболевания.

Следовательно, необходимо максимально предусматривать биологическое влияние передаваемого гена, когда он экспрессируется в необычном хромосомном положении за пределами своего нормального биологического контекста.

Инсерционная инактивация важного гена в генной терапии

Третий фактор риска — инактивация гена, существенного для жизнеспособности клетки — в основном не будет иметь значимого эффекта, поскольку ожидают, что такие летальные мутации будут редкими и повредят лишь единичные клетки.

Хотя векторы в основном включаются в транскрибируемые гены, а ретровирусы преимущественно в их 5'-конец, шанс, что один и тот же ген будет нарушен более чем в нескольких клетках, чрезвычайно низок, так как отдельные типы клеток экспрессируют около 10 000 генов.

Единственное исключение из этого правила относится к половым клеткам; инсерция в важный ген в половой клетке может вызвать патогенную доминантную мутацию у потомства пациента. Тем не менее, вероятно, такие события будут редкими, а риск приемлемым, поэтому на этом основании трудно оправдать отказ от тщательно спланированной и проверенной попытки генотерапии у пациентов, для которых нет других способов лечения.

Кроме того, проблема модификации половых клеток при лечении болезни не ограничивается генотерапией. Например, широко используемая при лечении злокачественных болезней химиотерапия мутагенна, но этот риск принимают из-за терапевтических преимуществ.

Этические проблемы генной терапии

Как и любое новое лечение, предложения по пересадке генов следует подвергать строгому изучению полномочными органами и этическими комитетами больниц. Тем не менее фактически все правительственные и религиозные учреждения, изучавшие предложения по применению генотерапии у человека для лечения генетической патологии, согласны, что эта терапевтическая возможность должна быть использована. Соматическая генотерапия, в отличие от передачи генов в половые клетки, поднимает всего несколько этических вопросов, не учитываемых при введении других новых видов лечения (например, новых противораковых препаратов).

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Ученые уже давно спорят о пользе и вреде генетически модифицированных организмов. Кто-то опасается онкологии, другие предупреждают о высоком риске аллергии. Третьи, напротив, настаивают, что ГМО совершенно безопасны.

ГМО - это бактерии, растения или другие организмы, которым с помощью методов генной инженерии модифицировали ДНК. В естественной среде обитания генотип тоже меняется, но происходит это значительно медленнее. Иногда на это требуются сотни лет.

Чтобы ускорить процесс, люди придумали селекцию – метод изменения генотипа за счет выборочного скрещивания нужных особей. Например, нужны нам огромные помидоры, значит выбираем семена от растений с наиболее подходящими ягодами, и скрещиваем между собой. Глядишь, что-нибудь да получится.

С помощью модификации генотипа, растения могут получить ген устойчивости к гербицидам, вирусам и насекомым. Все это помогает существенно сократить дозы пестицидов и других вредных веществ, используемых в сельском хозяйстве.

Значит от ГМО только польза?

Не совсем. Ученые очень осторожны в оценке безопасности ГМО. Доказано, что в процессе изменения генотипа организма может повыситься его токсичность или аллергенность.

Например, для производства пищевой добавки триптофана в США в конце 80-х годов была создана генетически модифицированная бактерия. Но вместе с обычным триптофаном, по невыясненной до конца причине, она стала вырабатывать этилен-бис-триптофан. В результате его употребления заболело 5 тысяч человек, из них – 37 человек умерло, а полторы тысячи стали инвалидами.

Сейчас контролю ГМО уделяется особое внимание. В России запрещено выращивать и ввозить ГМО (исключение составляют только научные эксперименты), а в других странах ограничения действуют лишь на некоторые продукты.

В какие продукты добавляют ГМО?

Чаще всего ГМО встречается в продуктах, содержащих сою, так как это растение очень сложно вырастить, если оно не имеет искусственно добавленного гена устойчивости к гербицидам. Поэтому ГМО можно обнаружить, например, в колбасе или сосисках.

ГМО-элементы также присутствуют в некоторых молочных продуктах, хлебе, кондитерских изделиях, майонезе. Есть рыба, выращенная на ГМО-корме.

До 1 июля 2016 года не существовало штрафов за выращивание ГМ-картофеля, кукурузы, риса и свеклы. Но сегодня эти продукты не должны быть на наших прилавках. К сожалению, отличить "на глаз" растения с измененным генотипом не получится. Выявить ГМО поможет только информация на этикетке, но и она не всегда достоверна.

В целом, не все так страшно. Да, ГМО повышает риск аллергии, и может негативно отразиться на здоровье человечества в целом, но все же это не самая большая проблема. Современное сельское хозяйство все построено на достижениях науки, а значит и серьезном вмешательстве в естественное развитие организмов.

Одна из главных ценностей ГМО – их применение в медицинских целях. На их основе исследуют как развиваются серьезные заболевания, например, опухали. С их помощью ученые во всем мире стараются решить вопросы, связанные со старением организма, изучить функционирование человеческой нервной системы. Широко ГМО применяют в фармацевтических целях при создании лекарственных препаратов.

Не менее важная отрасль использования ГМО – сельскохозяйственная. Генная инженерия позволила создавать совершенно новые растения, которые способны противостоять неблагоприятному для их роста климату, не становятся добычей вредителей и на протяжении долгого периода времени не портятся.

Однако противники генетически модифицированных продуктов не дремлют. Они также приводят веские доводы в свое оправдание.

ГМО, постоянно проникающие в организм человека, несут ему серьезную угрозу, которая заключается в следующем:

Увеличения аллергических заболеваний

Накопление гербицидов в организме

Появление устойчивости к антибиотикам

Нарушение обмена веществ

По мнению некоторых ученых, ГМО вредит не только живым организмам, но и окружающей среде. Появляются вегетирующие сорняки, бороться с которыми практически невозможно. Немало опасности таят риски, связанные с активизацией вирусов, используемых в опытах.

Подводим итоги

Однозначной оценки, полезны или нет генетически модифицированные продукты, дать никто не может. У них есть свои взаимоисключающие преимущества и недостатки.

Возможно ГМО станут единственным спасением человека через несколько десятков лет в условиях постоянно растущего населения планеты и глобального потепления. Они бы наверняка могли помочь голодающим районам Африки, однако их использование там запрещено.

Александр Панчин

Но ту же самую мутацию можно создать в лаборатории с помощью генной инженерии. Ученые подсмотрели ее в природе, а потом воспроизвели: сделали супернакачанных мышек — вот они уже ГМО. Мутация и в случае с мышами, и в случае с быками абсолютно одна и та же.

Мораль истории в том, что судить об организме стоит не по тому, каким методом он был получен, а по тому, что собственно в нем генетически изменилось. Генная инженерия как метод изменения ДНК — это метод гораздо более точный, сфокусированный, по сравнению с методом селекции.

— Вообще, страхи перед ГМО подпитываются и определенным маркетингом. Производители самой обычной продукции, чтобы заинтересовать покупателей, могут отмечать, что их продукция не содержит ГМО. Любопытно, что часто это делают даже в ситуациях, когда никаких ГМО-аналогов у этой продукции нет. Не существует генетически модифицированного мяса: на рынке нет ГМО-коров, ГМО-свиней. Была история про создание генетически модифицированной свиньи, но на рынок она так и не поступила. Яйца не содержат ГМО, нет ГМО-молока, ГМО-апельсинов.

Понятно, что это такой маркетинговый прием, и раз производители хвалятся тем, что их продукт чего-то не содержит, значит, это что-то вредное, иначе зачем они хвалились бы? А те, которые не пишут, что у них этого нет, возможно, у них это есть.

Бывает ГМО-кукуруза, соя, картошка. И есть замечательная история, как ученые сделали генетически модифицированную гавайскую папайю — устойчивую к вирусу, который уничтожил практически всю папайю на Гавайях. Ее удалось спасти только благодаря генной инженерии.

— То есть, если бы не ГМО, ее бы сейчас не было?

— Да, если бы не генная инженерия, то не было бы этой папайи. Или ее было бы так мало, что нельзя было бы экспортировать.

— А каких еще вещей не существовало бы, если бы не генная инженерия?

— Какие задачи может решить работа генных инженеров?

— Те, кто боится ГМО, приводят, например, аргумент, что ГМО не изучены. Это так?

— Противники ГМО также утверждают, что такие продукты могут вызывать аллергию. Это правда?

— За всю историю создания ГМО был лишь один пример, который потенциально мог быть аллергенным, и его на рынок не выпустили. Это касалось использования гена из бразильского ореха, и была вероятность, что у тех людей, у которых аллергия на бразильский орех, останется аллергия и на этот ГМО, который хотели сделать.

Но это не точно, здесь необходимо пояснить: аллергия возникает на какой-то конкретный белок. Например, если у человека аллергия на краба и я найду у краба тот белок, который ее вызывает, перенесу ген, кодирующий этот белок, в пшеницу, то у человека будет, возможно, аллергия на эту пшеницу. Но у краба несколько десятков тысяч генов. И только один из них сдержит, скорее всего, тот белок, на который у человека аллергия. То есть, если я возьму пшеницу, у которой будет какой-то ген из краба, взятый произвольным образом (не специально, чтобы вызвать аллергию, а просто случайно), то вероятность того, что у человека будет аллергия, одна на несколько десятков тысяч. Потому что нужно, чтобы был конкретный аллерген. Это такая приблизительная математика.

У людей есть ощущение, что если я беру какой-то ген какого-то организма, то я новому, генномодифицированному, передаю некую метафизическую сущность — но это не так.

— И, конечно, самый большой страх тех, кто боится ГМО, это онкология. Есть ли какие-то данные о связи ГМО с онкологией?

— Сама технология ГМО осложняет и удорожает производство или нет?

— С одной стороны, вы закладываете какие-то средства на работу ученых в лаборатории. Но с другой — решаете какую-то проблему: создали папайю, устойчивую к вирусу. Вы решили проблему — у вас стало больше урожая, он стал здоровее. Или вы сделали картошку, которая устойчива к колорадским жукам. У вас, опять же, урожайность повысилась, затраты на использование инсектицидов снизились, потому что они вам уже не нужны. И в конечном итоге продукт может получиться дешевле.

— В России запрещено выращивать растения с ГМО, но разрешен ввоз продукции с ГМО. Как вы считаете, почему наши политики не хотят развивать это в России?

— Я думаю, это просто популизм. Не уверен, что депутаты разбираются в вопросах генной инженерии существенно лучше, чем среднестатистический человек. А в России примерно три четверти россиян предпочтут продукцию без ГМО. Чтобы удовлетворить избирателя, по этому вопросу депутаты так и голосуют. И они сами также могут думать. Если бы среди депутатов были ученые-биологи, у нас бы, наверное, все было по-другому.

Читайте также: