Учёные против мифов: кому страшна картошка с ГМО и как выделить ДНК у себя на кухне

Вместе с учёными УрФУ E1.RU развенчивает разные научные и околонаучные мифы. Расскажем, можно ли заболеть раком, съев трансгенную морковь, чем опасны чёрные дыры и возможна ли жизнь на Марсе, правда ли, что на мозге появляются извилины, когда вы узнаете что-то новое, и о многом другом. Первая наша беседа — о великих и ужасных генно-модифицированных организмах, которые так и норовят попасть к нам на стол.

Пожалуй, каждый видел на продуктах маркировку «Без ГМО», чаще всего такому товару мы и отдаём предпочтение — так, на всякий случай, чтобы случайно не съесть какую-нибудь вредную «химию». Чтобы посмотреть на трансгенные культуры своими глазами и узнать, как их получают, отправляемся на кафедру физиологии и биохимии растений Института естественных наук УрФУ, в гости к кандидату наук Александру Ермошину. Он уже 8 лет изучает трансгенные растения, сам их культивирует и знает всё о самых популярных страшилках, связанных с растениями-мутантами.

— Было проведено социологическое исследование, в котором, кстати, на территории России был задан вопрос «Есть ли гены в продуктах, которые не содержат ГМО?». Как ни странно, люди ответили, что гены есть только в ГМО, — рассказывает Александр. — Это первое заблуждение: гены есть абсолютно во всех продуктах, во всём, чем мы питаемся. При этом по структуре и механизму действия эти гены у всех абсолютно одинаковы. То есть если мы введём из одного организма в другой чужеродный ген, то он станет частью генома и будет работать точно так же, как собственные гены, организм растений не найдёт никаких отличий.

Второе заблуждение — в том, что ГМО — это что-то неестественное, искусственное, придуманное человеком. Но человек ничего не придумал, перенос генов неполовым путём от одного организма к другому — это механизм природный. Например, он широко распространен у бактерий, именно поэтому появляется устойчивость бактерий к антибиотикам. В растения свои гены могут переносить так называемые агробактерии. Именно этот природный механизм переноса агробактерий и используют генные инженеры, создавая трансгенные растения. Мы находим организм-донор, у которого есть интересующий ген, и выделяем из него ДНК.

— Наверное, это долго и сложно?

— Сам процесс выделения ДНК простой, вы можете его у себя дома провести. Например, берём кусочек печени — продукт, в котором много клеточных ядер, содержащих ДНК. Мелко режем, насыпаем соль, добавляем Fairy — в нём есть поверхностно-активные вещества, которые растворяют липиды, поэтому он так хорошо отмывает жиры. Под воздействием такого реагента содержимое клетки растворяется и попадает наружу. Дальше фильтруем через марлечку, добавляем этанол — медицинский спирт или какой-то крепкий алкоголь — и начинают выпадать нитевидные структуры — ДНК. Всё, мы её выделили.

Конечно, генные инженеры не используют коммерческие препараты типа Fairy, а применяют чистые вещества. Но вообще процедура выделения ДНК такая же.

— А как переносится «нужный» ген в растение?

— Мы берём агробактерию и внедряем в неё выделенный ген — сшиваем его с плазмидой с помощью молекулярного клея — фермента лигазы. Лигаза, кстати, существует у вирусов, так они внедряют свои геномы в растения — человек просто начал использовать этот механизм. Таким образом мы получили генетическую конструкцию, которую должны внедрить в бактериальную клетку. Для этого бактерии обрабатывают хлоридом кальция, затем смешивают суспензию бактерий с нашей плазмидой, и бактерия начинает всё, что вокруг неё есть, поглощать, это тоже природный механизм.

А дальше мы заражаем полученными трансгенными бактериями нужное нам растение. По природному механизму, выработанному миллионами лет, бактерии будут переносить кусочек ДНК в растение. Они всегда это делали, просто сейчас мы переносим фрагмент, нужный нам. Так мы получили трансгенную растительную клетку, которая может дать начало целому организму.

— Это заблуждение связано с тем, что человек подсознательно боится всего нового, и, более того, это становится страшнее, когда он не понимает суть процесса, как вы 10 минут назад не знали, как получают ГМО, — объясняет Александр. — Та же самая ситуация: человек не знает, как распадается атом, поэтому мы боимся атомной энергетики, которая по статистике считается самой безопасной. Люди проводят параллель с атомной бомбой и говорят, что нет ничего страшнее… Здесь такая же ситуация — мы не знаем, как это работает, но это что-то сложное, значит, это вредно. Но мы поняли, что получение ГМО — это природный механизм, поэтому его бояться не стоит.

— Получается, что все жуткие истории о ГМО — это просто страшилка? Тогда почему нельзя просто объяснить людям, что это неопасно?

— Откуда вязалась байка, что ГМО опасны? На этих человеческих страхах в своё время начали играть аграрии, а потом и экономисты. Почему стали играть аграрии? Дело в том, что те трансгенные растения, которые мы сейчас используем, направлены на то, чтобы облегчить сельское хозяйство и повысить урожай. В основном это сельскохозяйственное лобби пришло из Европы, где достаточно высокий уровень сельского хозяйства и хороший урожай для относительно небольшого количества населения. Поэтому если увеличить ещё урожайность, то цены на овощи упали бы вообще, поэтому фермеры стали спекулировать общественными страхами, говоря, что это вредно. Стали спекулировать экономисты — проводить исследования и делать маркировку «Без ГМО» — значит ваш продукт безопаснее и полезнее. Большинство обывателей становятся жертвой именно этой проблемы, считая, что без ГМО безопаснее, давайте заплатим в два раза больше.

— И всё-таки все говорят о том, что обычные продукты намного безопаснее, чем ГМО, что только выращенное на своём огороде без всякой «химии» не вредит здоровью...

— Вот вам сухие факты. Каждый год студенты проводят лабораторную работу — определяют количество нитратов в продукте. Каждый год находится несколько человек, приносящих морковку с огорода и говорящих о том, что она экологически чистая. Для проверки на срез моркови капают дифениламин, который от действия нитратов становится синим. С магазинной морковкой ничего не происходит либо появляется слабое голубое пятно, а на дачной морковке оно становится чёрным. Почему?

Мы берём больше количество органических удобрений — навоза, или всыпаем минеральные удобрения, думая, что чем больше дадим, тем больше будет урожай. Что происходит на поле? Производитель либо вносит по норме, потому что урожай в два раза больше не вырастет, либо даже начинает экономить и даёт азота в два раза меньше. В итоге нитратов в овощах, выращенных на огороде, получается в разы больше, чем в купленных в магазине.

Следующий пример — любой продукт, который поступает в магазин, проходит фитосанитарный контроль, чего не делают с продуктом, выращенным на огороде. Где находится ваш огород и что за почва в нём, не проверяет никто. Поэтому вместе с нитратами вы можете получить тяжелые металлы. Так что выращенное у себя на даче не всегда безопасно.

— Какие гены вводят в трансгенные культуры?

— Часто это гены, отвечающие за устойчивость к гербицидам, например глифосату, известному средству от сорняков «Раундап». Тогда мы можем проводить химическую прополку — высадить растение, обработать глифосатом, и трансгенные растения выживут. Если мы берём не ГМО, то мы всегда используем смесь из нескольких видов гербицидов, трансгенные культуры можно обрабатывать только одним видом, поэтому гербицидов они будут содержать меньше.

Другая группа трансгенных растений — с наличием белка, нарушающего пищеварение насекомых, так называемого Bt-токсина. Эти растения не едят насекомые-вредители, а значит, не надо обрабатывать поля «отравой». В ГМО сельскохозяйственной химии, по статистике, гораздо меньше, чем в том, что получено классическим способом, а сельскохозяйственная химия может представлять реальные риски для человека. Поэтому, выбирая между продуктами с ГМО и без ГМО, я с вероятностью 90% уверен, что в ГМО будет меньше химических веществ. Это будет более чистое сырье, а в плане энергетической и питательной ценности они абсолютно одинаковы.

— Аллергия может быть на любые продукты, более того, на сельскохозяйственную химию, — утверждает учёный. — Единственный пример про аллергию с ГМО, это когда в сою был введен ген бразильского ореха для повышения качества белка, чтобы в продукте содержалось больше незаменимых аминокислот. Но бразильский орех в принципе аллергенен, у многих людей есть на него аллергия.

Соответственно, когда человек начнёт есть сою, где есть белок бразильского ореха, у него тоже будет аллергия, но виноваты в этом не технологии, а в том, что белок в принципе аллергенный. Но и та соя, что была получена с белком бразильского ореха, была произведена не для употребления в пищу, а на корм скоту. Были случаи с аллергией у людей, но она была связана с тем, что её пустили не по назначению. Те растения, которые мы используем, очень тщательно проверяются, поэтому зарегистрированных данных роста аллергии при употреблении ГМО нет.

— ГМО может провоцировать рак? Есть суждение о том, что, например, когда мы съедаем ГМО-пищу, к нам переходят в кишечник гены из этой самой пищи, что провоцирует это опасное заболевание...

— Любопытный факт, что агробактерии, которые используются для выведения трансгенных культур, в природе вызывают у растений образование опухоли, она называется агробактериальный рак. Человек подсознательно начинает переносить на себя — если эти бактерии у растений вызывают рак, они используются для получения ГМО, то у меня появится рак. Именно поэтому, когда я веду лекции для учителей или школьников, я у этой болезни растений называю другое, менее страшное название — корончатый галл.

Механизм развития болезни у растения и механизм развития болезни у животного абсолютно разный — это раз. Агробактерии человека не заражают — два. Те бактерии, которые используются для получения ГМО, уже изменены генными инженерами, биотехнологами, они даже у растений не вызывают рак — три. В самом растении этих бактерий уже нет — четыре, то есть ну никак встретиться с раком мы уже не можем.

Как я уже сказал, гены становятся частью генома, он никуда оттуда не переносятся, то есть то, что вы съели — продукт с ГМО или без ГМО — клетки вашего пищеварительного тракта даже отличий не почувствуют.

— Тем не менее в Интернете можно найти кучу страшилок о вреде ГМО, они ведь на чём-то основаны?

— На этом несчастном агробактериальном раке начали спекулировать некоторые учёные, которые проверяли безопасность ГМО, об этом обыватели могли читать в газетах, видеть по телевизору и слышать по радио. Но я не использую такие источники информации, я буду читать не форум в Интернете и смотреть не программу «Рен-ТВ», я возьму статью в приличном журнале, которая рецензировалась, и буду анализировать её.

С 2008 года я просматриваю статьи в оригинале, ни одной серьёзной научной статьи, доказывающей вред ГМО для здоровья человека, и уж тем более доказывающей, что у людей, употребляющих в пищу ГМО, растёт риск рака, нет. Есть несколько публикаций, которые тяжело назвать научными, но их нет в рецензируемых журналах, там просматриваются экспериментальные ошибки. Понимаешь, что животные содержались не в очень хороших условиях. Серьёзных статей о вреде ГМО, с воспроизводимыми результатами, нет, зато есть огромное количество статей, доказывающих безвредность ГМО.

После «допроса» мы вместе с учёным отправляемся в лабораторию, где выращивают трансгенные растения. Небольшое помещение поделено на две части стеклянной перегородкой. Как рассказывает Александр, в боксе за стеклом чище, чем в реанимации, именно там они проводят описанные выше манипуляции с выделением нужного гена и его переносом в растительную клетку. Там же находятся питательные среды для дальнейшего выращивания, термостаты, стерильная посуда.

Устройство, в котором в университете выращивают биотехнологические растения, называется климатическая камера, с виду она похожа на огромный холодильник. Там в специальной посуде растут трансгенные культуры — несколько сортов табака и картофеля, раньше ещё были помидоры, клевер и морковь.

В климатической камере поддерживается нужная влажность и температура, день длится 18 часов, а ночь 6. Мы пришли перед «рассветом», успели застать и тёмное время суток и светлое — по «часовому поясу» холодильника.

— Эти растения выросли из одной клетки, которую вы даже не увидели бы. Вот это трансгенный табак, видите отличия? На нём больше корней, как раз введён ген, отвечающий за развитие корней. Это такой модельный объект, естественно, в поле такой не высадят, — рассказывает Александр Ермошин.

Трансгенная картошка отличается от той, которая растёт в огороде. По словам биотехнолога, это из-за того, что она проросла из одной клетки. Так она выглядела бы, если бы проросла из семени, а не из клубня. Этому картофелю привнесли гены, которые могут помочь в борьбе против фитофторы и колорадского жука.

Также в «теплице» растут переданные из Пущинского научного центра «зелёные вакцины» — растения, синтезирующие в себе белок, который можно использовать для производства вакцин. В России такой способ пока не применяется, но в Канаде и ряде других стран из трансгенного табака получают вакцину от гриппа.

Добавим, что с применением ГМО уже десятки лет производят весь инсулин, который есть в аптеках — полученный из поджелудочной железы свиней не покрывает запросов, а синтезировать химически его невероятно дорого. С помощью такой же технологии получают вакцину от гепатита В и много других фармацевтических препаратов.