CC BY
47
Генно-инженерно измененные организмы: сегодня и завтра
О.А. МОНАСТЫРСКИЙ, заведующий лабораторией ВНИИ биологической защиты растений
Состояние и перспективы создания, исследования и практического использования трансгенных организмов были тематикой III Всероссийского симпозиума «Физиология трансгенного растения и фундаментальные основы биобезопасности», который проходил в Институте физиологии растений РАН с 18 по 21 октября. На симпозиуме представили доклады исследователи из стран Таможенного союза, Украины, Молдавии, Польши, США, Нидерландов, Бельгии, Египта и Ирака. К началу симпозиума были изданы программа и тезисы докладов, полно отразившие как доклады приехавших ученых, так и материалы, представленные без их оглашения. На симпозиуме выступили представители зарубежных фирм-спонсоров: «Хели-кон», «ИнтерЛабСервис» и «Акрус».
Председателем оргкомитета был директор Института физиологии растений, член-корреспондент РАН В.В. Кузнецов.
Натрех пленарныхзаседаниях ведущими учеными России были прочитаны 5 лекций. А.Г. Викторовым (Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН) проанализированы процессы переноса содержащей В1-токсины (Сгу-белки) пыльцы трансгенных растений в пресноводные водоемы и токсичного действия на их экосистемы. В лекции И.В. Голденковой-Павловой (Институт общей генетики имени Н.И. Вавилова РАН) предложен новый подход к созданию трансгенных растений, обуславливающий эффективную экспрессию целевых генов в определенных органах растений, например, гена В1-токсина
только в листьях картофеля, что обеспечивает его устойчивость к личинкам колорадского жука.
Большой интерес вызвала лекция профессора Я.И. Бурьянова, И.С. Захарченко, Е.Б. Рукавцовой (Филиал института биооргани-ческой химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН) «Пути повышения безопасности трансгенных растений». В ней оценена биобезопасность коммерческих трансгенных растений и ее повышение путем получения трансгенных растений (ТР) без селективных генов устойчивости к антибиотикам и гербицидам. Очень перспективными представляются предложенные авторами способы создания ТР с повышенной устойчивостью к фитопатогенным бактериям и грибам и получение высокоэффективных инсектицидов на основе малых молекул интерферирующей РЕК.
В лекции академика РАСХН М.С. Соколова «Экологическая оценка производства трансгенных ВТ-сортов сельскохозяйственных культур» была дана характеристика современного состояния коммерческого выращивания трансгенных культур, приведена библиография основных работ, опубликованных в этой области. Обоснованы методология, базовые критерии и биоиндикаторы экспериментальной и хозяйственной оценки экологической безопасности производства В1-транс-генных растений. Прогнозируется рост площадей их посевов и появление на рынке новых ТР. Сейчас в мире допущено к производству 168 линий ГМР. В РФ разрешены только для пищевого и кормового использования суммарно 17 линий кукурузы, картофеля, сои, риса и сахарной свеклы. Перечислены основные биологические риски, связан-
ные с выращиванием и потреблением ГМР. Делается общий вывод, что выращивание и потребление В1-ГМР в экологическом отношении вполне безопасно. Ставится вопрос о безотлагательной разработке общенациональной стратегии и тактики создания, государственного регулирования и производства ГМР
Пока малоизученная, но очень важная для успешного коммерческого продвижения ТР в растениеводство проблема их стрессоустойчивости была всесторонне рассмотрена в докладе В.В. Кузнецова «Общие системы устойчивости и создание трансгенных стресс-толерантных растений». Ученый обратил внимание на то, что нет ни одного коммерческого сорта ТР, толерантного к засухе, засолению, высоким и низким температурам, гипоксии и др. Это объясняется тем, что толерантность к этим факторам среды может контролироваться десятками и даже сотнями генов. Для создания стресс-то-лерантных растений наибольший интерес представляют гены, кодирующие отдельные компоненты физио-лого-биохимических систем устойчивости или регулирующие их функционирование. Указаны уже известные гены, определяющие стресс-протекторные механизмы стресс-то-лерантных растений и дана классификация типов адаптаций,обеспечивающих выживание растений в стрессовых условиях среды.
Эта проблема была обсуждена и в ряде докладов на заседаниях, посвященных технологии получения трансгенных растений и особенности экспрессии трансгенов, а также созданию трансгенных растений с целью модификации физиологических процессов и повышения устойчивости.
В обзоре А.С. Лукаткина (Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева) основное внимание было уделено применению трансгеноза в целях изучения и направленного повышения устойчивости растений к низким и повышенным температурам, осмотическому
стрессу, повышенному содержанию тяжелых металлов и различных ксенобиотиков, а также возрастающим концентрациям СО2 и О3 в атмосфере. На примере растений риса показано наличие генов, регулирующих устойчивость к холоду, засухе, тяжелым металлам, продолжительность периода морфогенеза, а также некоторых физиолого-биохимических механизмов. Высказано принципиальное положение, что повышенная стрессоустойчивость трансгенных растений обусловлена тем, что встраиваемые гены кодируют синтез соединений, придающих растению способность выживать в условиях стрессов.
А.Ю. Степановым, С.Е. Мохамед, Е.С. Осиповой (Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН) были представлены результаты работы, в которой с целью повышения стрессоустойчивости пшеницы сорта Энита была проведена трансформация зародышей геном пролиндегидрогеназы в антисмыс-ловой ориентации. Исследование введенного гена было прослежено в четырех поколениях. Трансформация вызвала повышение уровня эндогенного пролина в растениях в условиях стресса, обусловившего 10-кратное повышение устойчивости трансгенных растений к засолению NaCl и содержанию в почве хлористого кадмия.
На заседании «Использование трансгенных растений для решения фундаментальных проблем биологии» в числе других работ были доложены результаты исследований влияния температур и гормонов роста растений, а также трансформации агробактериями на рост корней трансгенных растений. Показана возможность направленного регулирования роста боковых корешков.
Заинтересованное обсуждение вызвали доклады, сделанные на заседании «Реальные и потенциальные риски при коммерческом выращивании трансгенных сортов растений». А.С. Барановым, А.В. Суровым,
А.В. Феоктистовой (Институт биоло-
гии развития имени Н.К. Кольцова РАН) и И.В. Ермаковой (Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН) были приведены важные факты вредного влияния кормов, содержащих компоненты ГМ-растений, на жизнедеятельность хомячков, белых мышей и коров. У потомства хомячков и мышей, получавших корм с трансгенными компонентами в течение нескольких поколений, обнаружено значительное отставание в росте и развитии особей второго и последующих поколений, увеличение в потомстве доли самок, уменьшение числа детенышей в помете, вплоть до появления стерильных особей во втором поколении. У подопытных белых мышей развивались злокачественные опухоли. В группе коров, в рацион которых входила трансгенная кукуруза, отмечались случаи патологии вымени. Авторы предполагают, что отрицательное действие на животных могли оказывать новые токсичные вещества, появившиеся в результате генных трансформаций.
Возможное вредное действие трансгенных продуктов на лабораторных животных исследуется и на домашних животных. В докладе И.А. Гетман, С.И. Чижовой (Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева РАН) и Д.А. Грядунова (Институт молекулярной биологии имени В.А. Энгельгардта РАН) показано, что из всех исследованных наиболее распространенных кормов для кошек и собак в 25 % обнаруживались трансгенные компоненты.
В плане этой тематики О.А. Монастырский привел результаты проведенных его лабораторией исследований токсичности широко используемых в промышленном птицеводстве белково-витаминно-минеральных концентратов (БВМК), содержащих муку трансгенной сои, и не содержащих ГМИ белково-витаминные добавки (БВД). У 41 % образцов БВМК установлена острая токсичность с проявлением кожно-резорб-тивного действия, у 41 % - под-острая токсичность и у 11 % - отда-
ленная токсичность. Токсичные образцы были заражены комплексом видов токсинообразующих грибов выше МДУ, и среднее содержание дезоксиниваленола в них превышало ПДК в 2 раза. Все образцы БВД были токсичны. Было подчеркнуто, что в стране пока не обеспечен системный контроль за безопасностью «трансгенных» кормов, не регулируются их импорт и оборот
Социальное значение расширяющегося использования ТР в сельском хозяйстве и пищевой промышленности охарактеризовали А.С. Шилов (Российская академия государственной службы при Президенте РФ) и
A.Г Викторов в докладе «Биополитические аспекты использования ГМО». Они считают, что должна быть дана политическая оценка сложившейся в стране ситуации с использованием ГМО. Этический фактор должен стать основой проводимой политики, но не тормозом исследований в сфере генной инженерии. Известно, что если государство не занимается чем-то, то это тоже политика.
Во многих докладах, озвученных на симпозиуме, указывалось, что во всех областях использования ГМО и ГМИ должны быть определены конкретные экологические и санитарно-гигиенические риски. Основные из них были перечислены в докладе
B.Д. Цыдендамбаева (Институт физиологии растений имени К.А. Тимирязева). Однако фундаментальные основы рисков пока не изучены. В частности, неизвестно как меняется метаболизм трансгенных растений, не контролируется число встроенных копий генов, не найдено достоверное объяснение негативного воздействия ГМО и ГМИ на организм млекопитающих (феномен хронической токсичности).
На симпозиуме выступили ученые Украины, Белоруссии, Германии, рассказавшие о состоянии исследований и контроля ГМО в их странах.
На Украине принят рамочный закон о генно-инженерной деятельности. По существующим требованиям Госпотребнадзора должна про-
Государственная экологическая экспертиза и оценка воздействия пестицидов и агрохимикатов на окружающую среду
ходить государственную регистрацию каждая исследовательская группа, занимающаяся ГМО. Все продукты с ГМО и ГМИ должны маркироваться.
В Белоруссии создан Национальный координационный центр по биобезопасности. Он включает Министерство сельского хозяйства и Государственный таможенный комитет. Принят закон и 14 подзаконных актов, регулирующих генно-инженерную деятельность. Им допущены к испытаниям 22 культуры. Согласно закону в стране маркируются все продукты питания, где присутствуют ГМО и ГМИ независимо от их концентрации.
В Германии создана Центральная комиссия по биобезопасности, в которую входят эксперты по всем проблемам и вопросам, связанным с генно-инженерной деятельностью. Одним из приоритетов в ее работе является контроль за оборотом трансгенной сои, продуктов ее переработки, а также продуктов, куда они входят в качестве компонентов.
Участниками симпозиума обращено внимание на необходимость проведения в России постоянного пострелизного мониторингатрансгенных продуктов, работ по оценке прямого и косвенного воздействия трансгеноза на жизнедеятельность получаемых микроорганизмов, растений и животных, прогнозирования сроков появления резистентных форм возбудителей болезней, вредителей и сорняков и разработке системы антирезистентных мер. Предложено создать общероссийскую базу данных о биобезопасности генно-инженерно-модифицированных растений. На заключительном заседании была утверждена предложенная оргкомитетом Комиссия по биотехнологиям и генноинженерной деятельности, состав которой представлен для согласования в Президиум РАН с последующим утверждением Правительством РФ.
Очередной симпозиум будет проведен в 2013 г
Ю.А. КВАШНИН,
начальник юридического отдела ООО «НПЦ «Экопартнер»
Применение химических средств защиты растений сегодня - наиболее эффективный метод борьбы с вредными организмами, позволяющий надежно предотвращать потери урожая сельскохозяйственных культур, сохранять от повреждений лесные богатства страны. Ежегодно пестицидами в нашей стране обрабатываются десятки миллионов гектаров посевов и насаждений, протравливаются тысячи тонн высеваемых семян. Но используемые при этом химические препараты далеко не безопасны не только для здоровья человека, но и для окружающей среды. Поэтому, прежде чем быть допущенным к массовому применению, каждый пестицид проходит строгую предрегистра-ционную проверку, порядок проведения которой регулируется многими законодательными актами государства и прежде всего Федеральным законом «Об охране окружающей среды» № 7 от 10.01.2002 г. Одна из статей этого закона ^1) специально посвящена оценке воздействия пестицидов на окружающую среду и их экологической экспертизе. Эти процедуры являются обязательной мерой в отношении намечаемой хозяйственной или иной деятельности, способной оказывать прямое или косвенное воздействие на окружающую среду, независимо от форм собственности и ведомственной принадлежности субъектов этой деятельности. Кроме того, главы IV «Экономическое регулирование в области охраны окружающей среды» и V «Нормирование в области охраны окружающей среды» также имеют большое значение для правильного проведения процедур государственной экологической экспертизы (ГЭЭ) и оценки воздействия на окружающую среду (ОВОС).
Оценка воздействия на окружающую среду проводится на стадии разработки обосновывающей документации. Ее выполняет субъект намечаемой хозяйственной деятельности или по его заказу - специализированная организация (учреждение, фирма). Экологическая экспертиза осуществляется в отношении уже законченной проектной и предпроектной документации, которая представляется на экспертизу; она проводится специальными экспертными комиссиями, образованными Росприроднадзором. Порядок проведения этой работы определен Федеральным законом «Об экологической экспертизе» и нормативными документами, которые используются при проведении ОВОС и ГЭЭ -государственными стандартами, нормами, правилами, перечнями и классификаторами (ГОСТы, ОСТы, СНиПы, СП, ГН, СанПиНы и др.), а также техническими условиями, руководствами по применению, методиками, методическими и другими рекомендациями, справочными и иными пособиями. При этом устанавливают соответствие представленной документации в отношении планируемой хозяйственной или иной деятельности в целях предотвращения негативного воздействия на окружающую среду.
Задачи ГЭЭ и ОВОС в самом общем виде можно сформулировать как определение вероятности экологически вредных воздействий и возможных социальных, экономических и экологических последствий планируемых видов деятельности для людей и ценных видов флоры и фауны, которые угрожают использованию природных ресурсов, приводят к возникновению нагрузки, превышающей уровень устойчивости окружающей среды к внешнему воздействию. При этом важное значение придается комплексности ОВОС. Должен быть получен анализ вредных воздействий не на
