CC BY
301оги^
УДК: 616.2:613.6.02
ВОЗДЕЙСТВИЕ ГЕННО-МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ НА ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ОРГАНИЗМ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)
ХАСАНОВА ДИЛНОЗА АХРОРОВНА
Ассистент, PhD кафедры Анатомии, клинической анатомии (ОХТА) Бухарского государственного медицинского института
ORCID Ю 0000-0003-0433-0747 ТЕШАЕВ ШУХРАТЖУМАЕВИЧ Профессор, д.м.н. кафедры Анатомии, клинической анатомии (ОХТА) Бухарского государственного медицинского института
О^С1Ю Ю 0000-0002-2089-5492 АННОТАЦИЯ
В статье приводится обзор научных журналов, материалов научных конференций, а также других информационных источников о воздействии генно-модифицированных продуктов на человеческий организм.
Ключевые слова: генно-модифицированные продукты, человеческий организм, генная инженерия.
EFFECTS OF GENETICALLY MODIFIED PRODUCTS ON THE HUMAN BODY (LITERATURE REVIEW)
KHASANOVA DILNOZA AKHROROVNA
Assistant, PhD of the Department of Anatomy, Clinical Anatomy
(OSTA) of the Bukhara State Medical Institute ORCID ID 0000-0003-0433-0747 TESHAEV SHUKHRA T ZHUMAEVICH Professor, PhD, Department Anatomy, Clinical Anatomy (OSTA) of the Bukhara State Medical Institute ORCID ID 0000-0002-2089-5492
ABSTRACT
The article provides an overview of scientific journals, materials from scientific conferences, as well as other information sources about the effects of genetically modified products on the human body.
Keywords: genetically modified products, human organism, genetic engineering.
ГЕНЛИ МОДИФИКАЦИЯЛАНГАН МА^СУЛОТЛАРНИНГ ИНСОН ОРГАНИЗМИГА ТАЪСИРИ (АДАБИЁТЛАР ШАР*И)
ХАСАНОВА ДИЛНОЗА АХРОРОВНА
PhD, Анатомия, клиник анатомия (ОХТА) кафедраси ассистенти, Бухоро давлат тиббиёт институти
ORCID Ю 0000-0003-0433-0747 ТЕШАЕВ ШУХРАТЖУМАЕВИЧ т.ф.д., Анатомия, клиник анатомия (ОХТА) кафедраси профессори, Бухоро давлат тиббиёт институти
О^С1Ю Ю 0000-0002-2089-5492 АННОТАЦИЯ
Мацолада генли модификацияланган мацсулотларнинг инсон организмига таъсири тугрисида илмий мацолалар, илмий конференциялар материаллари ва бошца ахборот манбаларининг тацлили келтирилган.
Калит сузлар: генли модификацияланган мацсулотлар, инсон организми, ген инженерлиги.
Цель исследования: изучение воздействия генно-модифицированных продуктов на человеческий организм.
Материалы и методы. Использованы информационные источники и материалы, посвященные исследованию изменений в
организме человека при воздействии генно-модифицированных продуктов.
Результаты и обсуждение.
Питание - по данным Всемирной Организации Здравоохранения, один из важнейших факторов, формирующих здоровье человека. Создание генетически модифицированных источников пищи - неизбежный путь решения многих проблем питания и здоровья.
В связи с чем стали создаваться модифицированные источники пищи с несвойственными им ранее характеристиками, в том числе пищевые продукты, обогащенные природными или полученными путем химического синтеза нутриентами. Генетически модифицированные источники пищи - используемые человеком в пищу в натуральном или переработанном виде пищевые продукты (компоненты), полученные из генетически модифицированных организмов - [10].
Генная инженерия возникла в результате исследований во второй половине XIX в. Швейцарский ученый Фридрих Мишер обнаружил нуклеин (ДНК). Позднее, в начале XX в., Уолтер Станборо Саттон доказал, что в хромосомах локализованы факторы Менделя, в Дании Вильгельм Йохансен назвал их генами. Далее исследованием занимались и достигли успехов в разные периоды XX в . видные ученые: Т. Морган, Г. Шпеманн, М. Карти, М. Леод, Ф. Крик, Д. Уотсон, П. Берг, С. Коэн и Х. Бойер. Их исследования раскрыли миру уникальность ДНК как информационного носителя. Годом рождения генной инженерии считается 1972 г. - [1].
ГМО - это растительные или животные организмы, которые были изменены неестественным для природы способом с помощью генной инженерии, чтобы придать генотипу новые свойства организма. С помощью генной инженерии получены различные
трансгенные растения (соя, кукуруза, картофель, хлопчатник, сахарная свекла) с устойчивостью к вирусам, колорадскому жуку и другим насекомым, а также к пестицидам. Производство и оборот трансгенной продукции увеличивается в мире год от года. Так как замена трансгенными компонентами белков животных и растений -весьма выгодный бизнес, трансгенные белки постоянно возрастающими темпами заменяют в продуктах питания и кормах биологически полноценные животные белки и растительные белки традиционных культур - [8].
Соевые бобы, также называемые соевыми бобами, являются генетически модифицированной культурой номер один в мире, представляя половину всей мировой площади посевов биотехнологических культур с 82-роцентным уровнем принятия среди соевых фермеров - [17]. Благодаря высокому содержанию масла и белка, соя культивируется для различных пищевых целей. Помимо того, что оно является основой соевого соуса и тофу, соевое масло является обычным растительным маслом, соевый шрот является регулярной частью корма для животных, а соевый белок добавляется в хлеб и упакованные товары. Некоторые генетически модифицированные сорта сои были изменены специально для производства масла и дают в три раза больше олеиновой кислоты, чем обычные сорта -[21].
ГМО повышают урожайность, создают устойчивость сельскохозяйственных культур к болезням, вырабатывают инсектициды против вредителей. Но мутации вирусов, вызывающие генетические изменения растений, приносят болезни животным и людям. Все искусственно создаваемое по качеству уступает естественным аналогам - [14].
Улучшение урожая путем селекции было в значительной степени основано на генетическом разнообразии, которое появилось
в результате долгой истории природных мутаций. По мере того, как спрос на продукты питания возрастает, а давление на селекцию сельскохозяйственных культур продолжает расти, необходимость создания генного разнообразия посредством быстрой мутации становится насущной - [24].
Мнения ученых о безопасности генетически модифицированных организмов (ГМО) расходятся. Одни исследователи считают, что генномодифицированный организм безвреден, по мнению других, он является источником биологических и экологических рисков для человека, животных и окружающей среды.
Не существует ни одного стопроцентно подтвержденного исследования, которое указывало бы, что модифицированные продукты вредны для организма. Однако противники ГМО называют множество неопровержимых фактов: [Источник: https://woman-advice.ru/geneticheski-modificirovannye-produkty-za-i-protiv].
Эти риски могут быть связаны как с плейотропным эффектом трансгенного белка, так и со свойствами самой встроенной-конструкции, в том числе с регуляторным действием на соседние гены. Введение в пищевую цепочку человека или животных трансгенных структур может привести к непредсказуемому воздействию на их здоровье. В ГМО вместе с целевыми генами могут интегрироваться и другие фрагменты ДНК, несущие гены с нежелательными признаками, например, гены, кодирующие токсины или устойчивость к антибиотикам - [Global Status of Commercialized Biotech., GM Crops., 2013].
В то время как трансгенные технологии ознаменовали новую эру в улучшении урожая, некоторые проблемы препятствовали их широкому распространению - [22].
Прогрессивный рост в области биотехнологий в конце XX в. позволил науке вмешиваться в ген любого организма. Генная
инженерия стала наукой, которая направлена на изменение человека и природы, позволяет создавать новые гены и изменять их структуру - [1].
Биотехнология - это общий термин, используемый в очень широкой области исследований. Согласно Конвенции о биологическом разнообразии, биотехнология означает: «любое технологическое применение, в котором используются биологические системы, живые организмы или их производные для изготовления или модификации продуктов, или процессов для конкретного использования». Интерпретируемое в этом широком смысле определение охватывает многие инструменты и методы, которые сегодня широко распространены в сельском хозяйстве и производстве продуктов питания. Если интерпретировать в узком смысле, определение рассматривает только «новую» ДНК, молекулярную биологию и репродуктивную технологию - [19].
Генетическая модификация - это особый набор генных технологий, который изменяет генетический механизм таких живых организмов, как животные, растения или микроорганизмы. Объединение генов из разных организмов известно, как технология рекомбинантной ДНК, и говорят, что полученный организм является «генетически модифицированным (ГМ)», «генно-инженерным» или «трансгенным».
Основными трансгенными культурами, выращиваемыми в промышленных масштабах, являются соя, устойчивая к гербицидам и инсектицидам, кукуруза, хлопок и рапс. Другие культуры, выращиваемые в промышленных масштабах и / или испытанные в полевых условиях, являются сладким картофелем, устойчивым к вирусу, который может уничтожить большую часть урожая в Африке, рисом с повышенным содержанием железа и витаминами, которые могут облегчить хроническое недоедание в азиатских странах, а
также различными растениями, способными выживать экстремальные погодные условия. Есть бананы, которые производят человеческие вакцины против инфекционных заболеваний, таких как гепатит B, рыба, которая созревает быстрее, фруктовые и ореховые деревья, которые дают годы раньше, и растения, которые производят новые пластики с уникальными свойствами. Технологии для генетически модифицированной пищи предлагают многообещающие возможности для решения некоторых проблем, наиболее важных для XXI века. Как и все новые технологии, они также представляют определенные риски, как известные, так и неизвестные. Споры и обеспокоенность общественности в отношении ГМ-продуктов и сельскохозяйственных культур обычно сосредоточены на безопасности людей и окружающей среды, маркировке и выборе потребителей, правах интеллектуальной собственности, этике, продовольственной безопасности, сокращении бедности и сохранении окружающей среды - [15].
Ведущий автор исследования, вирусолог Ян Кройз, говорит, что «люди ели ГМО в течение тысяч лет, не зная об этом» - [18].
Генная инженерия не остановилась на внедрении генов в овощи и фрукты. Ученые из компании Sangamo предложили редактировать геном человека, вставив измененный ген фактора IX вместе с промотором гена, отвечающим за альбумин, один из основных составляющих крови. Таким образом, ученые отметили, что после инъекций печень больных животных начала активно вырабатывать белок свертываемости крови и после несложных генетически модификационных процедур ученые смогли отметить нормальные показатели свертываемости крови у всех подопытных животных. Впереди первые испытания на взрослых людях больных гемофилией. Противники этого метода предупреждают о возможных побочных явлениях, которые могут проявиться со временем - [6, 9,
11]. Но исследователи уверены, что ген действует согласно заданным алгоритмам и не вызывает опасных генетических осложнений. Также разработчики метода уверяют, что их испытания соответствуют стандартам безопасности Управления по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных препаратов США - [4]. Это не единственный пример положительного действия ГМО в медицине. Их используют для получения инсулина, аналогичного человеку. Это значительный шаг вперед, так как теперь гормон, регулирующий сахар не является дефицитным. Еще с помощью ГМО добились синтеза соматотропина — гормона роста человека. Так же ведутся активные разработки в новой отрасли медицины — геноте-рапии. При этом не просто используют продукты, полученные с помощью ГМО, а меняют генотип соматических клеток человека. В настоящее время генотерапия дала результаты в лечении ряда наследственных заболеваний, в частности алимфоцитоза и врожденного иммунодефицита Т-клеток - [5].
Генотерапия — одна из наиболее перспективных медицинских технологий, которая позволяет перепрограммировать определенные клетки прямо в живом организме с помощью редактирования их ДНК. Разработчики Массачусетского технологического института (MIT) уже дошли до того, что создали язык программирования, подобный обычному языку программирования для компьютера, и компилятор, который превращает программу в последовательность ДНК, которая будут встраиваться в ДНК клеток организма. При этом, программист может даже ничего не знать о том, как работает генная терапия, а просто решать поставленную медиками задачу, используя текстовый язык. В этой отрасли медицины уж есть немало важные успехи [6]. Команда исследователей Калифорнийского университета Сан-Диего опубликовали результаты своих 10-летних клинических испытаний технологии лечения болезни Альцгеймера, основанной на генной
терапии. Эта технология предполагает доставку в нейроны мозга гена фактора роста нервов (NGF), который производит белок, поддерживающий жизнеспособность нейронов, стимулирующий их развитие и активность. По заверению ученых, методика показала свою безопасность, и у всех без исключения пациентов был заметный положительный эффект от процедуры. В настоящий момент запущена II фаза испытаний — она покажет, насколько эффективно генная терапия может бороться с болезнью Альцгеймера, а также другими нейродегенеративными нарушениями - [6].
Ученые разработали генотерапевтическую вакцину от инфаркта. Причиной инфаркта в большинстве случаев является высокое содержание холестерина в крови, что приводит к атеросклерозу сосудов. Ученые из Гарвардского института стволовых клеток заявили, что ими разработана вакцина, способная снизить риск возникновения инфаркта. Исследователи полагают, что в ходе доработки их вакцина поможет снижать угрозу инфаркта до 90% - [6]. Американская биотехнологическая компания использовала свою технологию молекулярных ножниц ^^технологию), чтобы разрезать ДНК Т-клеток, в результате человеческие иммунные клетки становятся неуязвимыми к ВИЧ и распространение заболевания как минимум останавливается. Это говорит о том, что потенциально с помощью генотерапии можно полностью излечить больного - [6].
В мире производятся более 300 лекарственных средств и вакцин, изготовленных с помощью генной инженерии. В 1978 г. впервые был получен человеческий инсулин с помощью ГМ-бактерии - [2].
В обзоре под названием «Опасения по поводу судьбы ДНК из ГМО-еды, попадающей в тело человека» был написан российскими учеными ДВФУ в соавторстве с зарубежными учеными из Королевского колледжа Лондона, Университета школы Крита и
Национального университета Чоннама (Южная Корея) подобраны опубликованные в журналах статьи, в которых приводятся доказательства проникновения фрагментов ДНК растительной и животной пищи в кровоток и внутренние органы животных.
В 1999 - 2007 гг. в прессе появились результаты научных исследований, доказывающие губительное воздействие ГМО-про-дуктов на организм теплокровных существ. Выводы научных исследований, проведенных биологом А. Пуштаи (Англия), указывают, что потребление трансгенной картошки оказало разрушительное воздействие на организм крыс, у них появились опасные для здоровья изменения печени и кишечника. Результаты, полученные и опубликованные А. Пуштаи, вызвали полемику в обществе. Исследование И. В. Ермаковой (Россия) показало, что при кормлении крыс трансгенной соей после рождения в течение 21 суток умерло 51,6% потомства, а выжившие вдвое уступали по весу и размерам своим сородичам, были недоразвитыми и ослабленными - [1].
Примеров довольно много: фрагменты ДНК обнаружены в кровотоке, в печени, селезенке. Описаны статьи о том, что эпителий кишечника не может являться абсолютным барьером против вторжения чужеродной ДНК. Приведено примерное число чужеродных генов, которые ежедневно поглощает человек — более 100 трлн. -[13].
На международной конференции в 2001 г в Бангкоке «Новые биотехнологии в области продовольствия и сельского хозяйства: наука, безопасность, общество», организованной ВОЗ, ОЭСР, ООН и правительством Англии, производители трансгенных продуктов признали их опасность, ссылаясь на исследования. Достижения в области ГМО огромны, прогнозы мутации живых существ, натуральных природных растений и появление неизвестных заболеваний попросту игнорируются транснациональными корпорациями,
которые продолжают разрабатывать и поставлять новые сорта трансгенной продукции. Мировое сообщество на данном этапе развития не готово к отказу от ГМО-продукции - [1].
Трансгенные животные чаще всего используются в качестве биореакторов - продуцентов нужных веществ, в основном лекарственных препаратов или ферментов для пищевой промышленности. В перспективе - использование трансгенных животных в качестве моделей для изучения наследственных заболеваний человека, а также в качестве источников органов и тканей для трансплантологии. С точки зрения генной инженерии преимущество растительных клеток перед животными - их способность культивирования из единичной клетки до целого растения, что облегчает технологию их последующего выращивания.
Европейское управление по безопасности продуктов питания признало безвредным употребление в пищу мяса и молока генетически модифицированных животных. Японские генетики ввели в геном свиньи ген шпината - в результате мясо стало менее жирным. С помощью технологии клонирования в мире уже получены сотни особей животных. Разработан медицинский препарат, изготовленный из молока трансгенных коз, предназначенный тем, у кого нарушена работа гена антитромбина, отвечающего за предотвращение тромбов в крови. Также получены трансгенные животные: свиньи, коровы, козы. Ученые полагают, что применение ГМ-технологий позволит вывести животных с заранее заданными качествами, повысить продуктивность сельского хозяйства и решить проблему голода в бедных странах - [5].
Список сельскохозяйственных культур, генно-инженерные сорта которых официально допущены к использованию во всех странах мира, включает 20 наименований: соя, кукуруза, рапс, хлопчатник, томаты, картофель, рис, сахарная свекла, лен, турнепс,
кабачки, дыни, табак, папайя, цикорий, пшеница, гвоздика, полевица, люцерна, слива. Однако не все они выращиваются в промышленных масштабах. Ряд генетически модифицированных культур, таких, как картофель кабачки, папайя и томаты, относительно массово выращивался лишь в отдельные годы - [7].
Несмотря на то, что процесс внедрения генетического материала через селекцию и другие научные техники сам по себе не нов, генная инженерия позволяет намного эффективней встраивать генетический материал, значительно отличающийся от организма -реципиента. Спор вокруг целесообразности использования генно-модифицированных организмов в сельскохозяйственной и продовольственной сфере не утихает уже на протяжении последних двадцати лет - [3].
Существует большой разброс мнений о пользе или вреде ГМО присутствует как в научной сфере, так и среди практических специалистов. С другой стороны, по мнению ряда исследователей, опыт использования ГМ-культур в разных странах позволяет говорить о том, что до сих пор отсутствуют объективные данные, подтверждающие преимущества ГМ-культур перед традиционными культурами. Кроме того, уже известны многочисленные факты негативного влияния ГМО на окружающую среду, здоровье человека и социально-экономическое развитие регионов. Очевидно, что проблемы широкого распространения ГМ-растений требуют теоретического осмысления, разработки объективных методов и критериев оценки риска, интеграции с другими областями знаний и, наконец, выбора оптимальных возможностей широкого распространения конечного продукта. На сегодняшний день в обществе существует обеспокоенность, связанная с появлением новых биотехнологий в сельском хозяйстве - [4].
Мнения ученых о безопасности и вреде генетически модифицированных организмов не однозначны и по сей день. Встраивание в геном организма хозяина новых конструкций нацелено на получение нового признака, недостижимого для данного организма путем селекции или требующего нескольких лет работы селекционеров - [12].
Безопасность при употреблении ГМО-продуктов не гарантирована, влияние ГМО на организм человека слабо изучено. Мониторинг материалов конференций, круглых столов, научных статей и публикаций в прессе выделяет риски и угрозы для человека и природы от распространения продуктов генной инженерии: угроза биоразнообразию; загрязнение натуральных растений трансгенными видами; появление инородных вирусов, инфекций и бактерий; химическое и биологическое загрязнение природной среды; мутации человеческого организма; мутации организма животных; угроза здоровью человека; исчезновение традиционной пищи; нарушение биосферы и т. д. - [1].
Однако их влияние на органы и системы человеческого организма, последствия этих воздействий до конца не изучены. Учитывая это, необходимость продолжения морфологических, экспериментальных исследований по данной проблеме не утратила своей актуальности.
Список литературы:
1. Белхароев Х.У. К вопросу влияния ГМО-продукции на экологическую и продовольственную безопасность: правовое обеспечение этих // Вестник Университета имени О.Е. Кутафина-2017
2. Вельков В.В., Соколов М.С., Медвинский А.Б. Оценка агроэкологических рисков производства трансгенных энтомоцидных растений // Агрохимия. - 2003. - № 2.
3. Голубков М.А. Актуальное состояние мировой торговли продовольственной продукцией, произведенной на основе использования современных биотехнологий // Российский внешнеэкономический вестник-2015
4. Донник И.М., Воронин Б.А. Правовое регулирование генно-инженерной деятельности в российской // Аграрный вестник Урала-2017
5. Елисеева Л.Г. Международные тенденции производства генетически модифицированных пищевых продуктов: риски и перспективы // Международная торговля и торговая политика-2015
6. Ионова Л. Российская газета — Неделя № 6816 (245), «ГМО великий и ужасный». 28.10.2015, с. 5.
7. Михалко Е.Р. Методические аспекты оценки риска возможных неблагоприятных эффектов ГМО для здоровья человека и их влияние на продовольственную безопасность государства // Наука о человеке: гуманитарные исследования. - 2010. - № 5.- С. 89-95.
8. Молчанова А.А. Генно-модифицированные организмы: пища будущего или риск для здоровья / А.А. Молчанова, О.В. Беляшова. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2020. — № 1 (31). — С. 54-56.
9. Панчин А. Сумма биотехнологий. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей. — Москва: Эволюция, 2017, с 235-238.
10. Позняковский В.М. «Генетически модифицированные источники пищи: актуальность проблемы, технология создания, вопросы безопасности и контроля. Техника и технология пищевых производств 2009
11. Скворцова А.А. Социальное отношение к генетически модифицированным организмам / А. А. Скворцова, С. О. Никитин // Медицина и здравоохранение: материалы V Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2017 г.). — Казань: Бук, 2017. — С. 114-117.
12. Сороколетова Н.Е., Ломтева Н.А., Кондратенко Е.И., Нетипанова Н.В. Современные аспекты использования генно-модифицированных компонентов в продуктах питания и методы их обнаружения// Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК - продукты здорового питания-2014
13. Урманцева А. ГМО у нас в крови: чужеродная ДНК попадает в органы, но не в геном/Наука// https://iz.ru/836800/anna-urmantceva/ gmo-u-nas-v-krovi-chuzherodnaia-dnk-popadaet-v-organy-no-ne-v-genom- 2019
14. Шахмарданов З.А., Рашкуева З.И., Хаджиханова З.К. Совершенство биоэволюции и пороки биотехнологии /Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки//2016
15. Bawa A.S., Anilakumar K.R. Genetically modified foods: safety, risks and public concerns - a review // J. Food Sci. Technol. 2013 50:10351046. https://doi.org/10.1007/s13197-012-0899-1
16. "Biotech Crop Annual Update: Soybean." (n.d.): n. pag. International Service for the Acquisition Of Agri-biotech Applications (ISAAA). Web.
17. Bradford, Harvey. "Canada Oilseeds and Products Annual 2019 Gain Report." United States Department of Agriculture Foreign Agricultural Service, 2019. Web.
18. Chilton, Mary-Dell Nature, The First Creator Of GMOs. Forbes
2019.
19. Genetically modified organism // Glossary of biotechnology for food and agriculture: a revised and augmented edition of the glossary of biotechnology and genetic engineering. Rome, 2001, FAO, ISSN 10200541
20. Global Status of Commercialized Biotech., GM Crops., 2013
21. James, Clive. 2014. Global Status of Commercialized Biotech/ GM Crops: 2014. ISAAA Brief No. 49. ISAAA: Ithaca, NY. 72. Print.
22. Krishan Kumar, Geetika Gambhir, Abhishek Dass, Amit Kumar Tripathi, Alla Singh, Abhishek Kumar Jha, Pranjal Yadava, Mukesh Choudhary & Sujay Rakshit/ Genetically modified crops: current status and future prospects // Planta 2020 volume 251, Article number: 91
23. "Soybean." Soybean. International Service for the Acquisition Of Agri-biotech Applications (ISAAA), 2006. Web.
24. Zhengyan Feng, Yanfei Mao, Nanfei Xu, Botao Zhang, Pengliang Wei, Dong-Lei Yang, Zhen Wang, Zhengjing Zhang, Rui Zheng, Lan Yang, Liang Zeng, Xiaodong Liu, and Jian-Kang Zhu Multigeneration analysis reveals the inheritance, specificity, and patterns of CRISPR/Cas-induced gene modifications in Arabidopsis // PNAS March 25, 2014 111 (12) 46324637; https://doi.org/10.1073/pnas. 1400822111
