Генно-инженерной деятельности

В рамках процедуры оценки риска вероятность неблагоприятных воздействий ГМО и масштаб неблагоприятных последствий ГИД (и собственно оценки риска ГИД) определяются путем ответа на множество специальных вопросов, касающихся идентифицированных факторов риска, природы ГМО, среды осуществления ГИД, взаимодействия ГМО со средой осуществления ГИД. Для ответа на данные вопросы заявитель должен получить, проанализировать и представить компетентным органам соответствующую информацию, которая, в принципе, идентична по содержанию при оценке риска в различных странах и регламентирована рядом международных документов (например, Директивой 2001/18/ЕС). Организацией по Экономическому Сотрудничеству и Развитию ООН разработаны т.н. согласительные документы (consensus documents), в которых указано, какая именно информация необходима для оценки риска живых организмов, наиболее часто являющихся объектом генетической модификации.

В каждом конкретном случае при проведении оценки риска учитываются соответствующие научные данные, касающиеся ГМО, реципиентного и донорного организмов, потенциальной принимающей среды и их взаимодействия. Структура необходимой информации для оценки риска различных видов ГИД представлена в Приложении 1. В данном разделе мы лишь кратко рассмотрим суть регламентированной информации с точки зрения ее существенности для процедуры оценки риска.

Прежде всего, анализируется информация о биологических особенностях организмов, которые были использованы для получения ГМО (организм-хозяин, реципиент, донор, родительский организм). Информация об исходных для проведения модификации организмах является базовой для сравнения с трансгенными организмами и определяет исходный уровень риска. Например, в случае осуществления ГИД в замкнутых системах весьма существенна информация, касающаяся патогенности исходных организмов: характер репродуктивных циклов исходных организмов; природа их неблагоприятного воздействия на здоровье человека; уровень инфекционности; присутствие генов устойчивости к медицинским препаратам; возможное взаимодействие с другими организмами в окружающей среде; способность к формированию структур для выживания (спор, склероций) и целый ряд других сведений. На основании данной информации определяется необходимый уровень защиты в замкнутых системах, предотвращающий риск заболевания персонала и непреднамеренного высвобождения ГМО.

В случае оценки ГИД, связанной с высвобождением ГМО в окружающую среду, для оценки исходного уровня риска и определения факторов риска ГМО необходимы сведения, касающиеся особенностей размножения и распространения исходных организмов, характеристики их выживания в природной среде, данные о различных формах их токсичности и аллергенности для людей и животных. К примеру, особенности биологии размножения растений-реципиентов определяют стартовую точку для оценки вероятности переноса трансгенов от ГМО другим организмам. Если исходные организмы несут гены, определяющие синтез токсичных, аллергенных компонентов, данный факт при оценке риска ГИД вызовет вопрос о возможности непреднамеренного изменения уровня продукции данных компонентов у ГМО.

Далее, для оценки риска ГИД весьма подробно рассматривается информация о природе самой генетической модификации, включающая среди прочего: метод получения трансгенного организма; особенности и источник вектора; точное описание встроенного в геном реципиента фрагмента ДНК; определение места встраивания и стабильности инкорпорации вставки, а также целый ряд других сведений. Такого рода информация позволяет проследить, какие именно гены перенесены исходному организму (есть ли среди них те, которые определяют повышенный риск, например маркерные гены устойчивости к антибиотикам, гены, определяющие синтез антинутриентов и пр.). Она также позволяет снизить уровень научной неопределенности, касающейся возможных непреднамеренных эффектов модификации. Так, данные о месте встраивания, стабильности трансгенов используют для оценки вероятности возможного изменения активности генов организма-реципиента, плейотропных эффектов модификации. Информация о регуляторных элементах переносимой генетической конструкции позволяет судить об ожидаемом уровне экспрессии целевого гена и ее тканеспецифичности.

Следующий блок необходимой для оценки риска информации включает сведения о биологических особенностях самого модифицированного организма. Сюда относится подробное описание генотипа и фенотипа ГМО с акцентом на признаках и характеристиках, которые появились, либо утратились по сравнению с исходным организмом. Кроме того, рассматриваются данные о генетической стабильности и уровне экспрессии всех трансгенов (включая маркерные гены) в геноме ГМО, синтезе кодируемых трансгенами продуктов и тканеспецифичности данного синтеза. Такого рода информация позволяет с определенной степенью надежности сравнивать риск от использования ГМО с уже существующими рисками от использования «традиционных организмов» (аналогов). Например, на основании определения уровня продукции кодируемых трансгенами токсинов, антипитательных веществ, аллергенов в съедобных и несъедобных частях ГМ-растения можно обнаружить изменения потенциала токсичности, аллергенности ГМО по сравнению с исходными аналогами. При оценке экологического риска переноса трансгенов растениям популяций диких сородичей ГМО весьма существенна, как уже отмечалось выше, информация о способности модифицированных растений к скрещиванию (фертильность, стерильность, совместимость). Характеристики кодируемых трансгенами белков (биологическая активность; скорость распада в почве, после отмирания растений; скорость деградации в желудочно-кишечном тракте; сходство последовательности аминокислот с известными токсичными белками и др.), позволяют оценить их потенциальную опасность для здоровья человека, а также для иных, нецелевых (на являющихся «мишенью» трансгенных признаков) наземных и почвенных организмов.

Наконец, для оценки риска существенна информация о среде проведения ГИД, и о взаимодействии ГМО с принимающей окружающей средой. Так, информация о степени «замкнутости» системы осуществления ГИД, масштабах высвобождения ГМО определяет возможность управления риском ГИД и, как результат, уровень приемлемости выявленных рисков. Сведения о характере контроля ГИД в замкнутых системах позволяют судить о вероятности непреднамеренного высвобождения ГМО (или пыльцы, семян, плодов ГМО) и, тем самым, оценить истинную возможность неблагоприятного воздействия ГМО на окружающую среду. Для оценки экологических рисков, возникающих при высвобождении ГМ высших растений (таких, как уменьшение биоразнообразия, угроза появления новых сорных растений и др.) весьма важны, к примеру, сведения о биологических особенностях ГМО, которые могут повысить его выживаемость, конкурентоспособность в среде высвобождения. Наличие, либо отсутствие в регионе высвобождения диких сородичей ГМО также существенно влияет на оценку риска. Наиболее значим риск вертикального переноса трансгенов в регионах – центрах происхождения культурных растений, где наблюдается наибольшее представительство и плотность произрастания диких сородичей ГМО. С точки зрения оценки рисков ГМ-микроорганизмов для окружающей среды важна информация о факторах среды, способствующих их размножению, распространению, о возможных организмах-носителях, о наличии в окружающей среде организмов, которые могут быть инфицированы и поражены и т.д. Данная информация, наряду с другой, позволяет принять решение, например, о возможности использования ГМ-микроорганизмов в производстве продуктов питания, лекарственных препаратов и мерах защиты персонала.

Информация о порядке взаимодействия ГМО с компонентами среды: уровне токсичности продуктов трансгена для других организмов; участии ГМО в пищевых цепях, – позволяет судить, среди прочего, об угрозе ГИД для организмов-немишеней, о возможности резкого изменения динамики численности природных популяций. Так, информация о насекомых, подверженных действию трансгенного Bt-протеина, дает возможность рассматривать угрозу уничтожения полезных насекомых наряду с вредителями при культивировании устойчивых модифицированных растений. Информация о действии трансгенного гормона роста и цепях питания морских организмов позволяет оценить возможность неконтролируемого увеличения численности трансгенных рыб за счет быстрого роста их малька и, тем самым, снижения масштабов его «поедания» другими рыбами. Информация о порядке взаимодействия трансгенных растений и инфицирующих их вирусов дает возможность оценить риск так называемой «транскапсидации».

Как и предусматривает идеальная система оценки риска, информация, необходимая для оценки риска ГИД, носит строго научный характер и собирается из различных источников. Основной источник данных для оценки риска ГИД – результаты экспериментальных (исследовательских) работ, проведенных специально в процессе оценки риска ГИД или известные заранее. К примеру, оценка риска высвобождения генетически модифицированных растений может потребовать более 1000 разнообразных экспериментальных проверок, учета знаний о представителях флоры и фауны региона высвобождения, о принятых в данной стране приемах земледелия и основах землепользования, характерных климатических условиях и т.д. (такая информация представлена в некоторых досье ГМО, подготовленных для получения разрешения на высвобождение в окружающую среду и использование в хозяйственной деятельности, в частности, в досье трансгенной сои, толерантной к гербициду глифосату). Кроме данных непосредственного анализа ГМО и его взаимодействия со средой осуществления ГИД, источником информации являются данные моделирования ГИД (математического, компьютерного и т.д.). Анализ данных модельных экспериментов характерен для оценки экологических рисков масштабного высвобождения ГМО, когда речь идет об оценке отдаленных во времени последствий воздействия ГМО. При этом не всегда корректно оперировать данными, полученными на основании прямых измерений процесса мелкомасштабного, контролируемого высвобождения. Оценка риска базируется, разумеется, и на теоретических научных знаниях и, прежде всего, на теоретических основах наследственности и изменчивости организмов (законах Менделя, законе гомологических рядов Вавилова; законах популяционной генетики и пр.).

Заключение

Генетическая инженерия открывает новые, немыслимые ранее возможности модификации генетического материала клетки, и получения в результате генетически модифицированных организмов, обладающих свойствами, которые невозможно получить с помощью методов традиционной селекции. В связи с этим при осуществлении генно-инженерной деятельности (создании, испытании и использовании ГМО в практической деятельности) применяется принцип принятия мер предосторожности, суть которого состоит в ограничении такой деятельности в случае, если уровень научной неопределенности относительно ее потенциального риска для здоровья человека и окружающей среды является значительным, а возможности управления риском — недостаточными. Для того, чтобы принять решение относительно возможности безопасного осуществления генно-инженерной деятельности проводится оценка риска ГИД, которая должна дать ответ на следующие вопросы: является ли потенциальный риск ГИД приемлемым сравнительно с выгодами, получаемыми в результате ее осуществления, и имеются ли регуляторные механизмы адекватные для безопасного осуществления ГИД?

В отношении генно-инженерной деятельности термином «риск» определяют потенциально возможные прямые и опосредованные неблагоприятные воздействия ГМО или продуктов, изготовленных из ГМО (включающих ГМО) на здоровье человека и (или) окружающую среду, обусловленные эффектом вставки рекомбинантной ДНК, функционирования трансгенов и передачей трансгенов от ГМО другим организмам. Вероятность осуществления таких воздействий и размеры соответствующего ущерба, в совокупности определяют величину риска генно-инженерной деятельности.

Процедура оценки риска ГИД включает следующие этапы.

· Выявление любых генотипических и фенотипических характеристик ГМО, связанных с генетической модификацией, которые могут оказать неблагоприятное воздействие на здоровье человека и окружающую среду (выявление факторов риска ГИД).

· Оценка возможных последствий каждого неблагоприятного воздействия ГИД, если оно осуществится.

· Оценка вероятности неблагоприятного воздействия каждого идентифицированного фактора риска с учетом характера среды осуществления ГИД и особенностей самой ГИД.

· Оценка величины риска, обусловленного каждым идентифицированным фактором риска.

· Оценка совокупного риска использования ГМО на основании оценки вероятности воздействия и масштаба последствий выявленных факторов риска.

· Вынесение рекомендаций относительного того, являются ли риски приемлемыми или регулируемыми, включая, если это необходимо, определение стратегий для регулирования таких рисков.

Базовыми концепциями оценки риска ГИД, являются концепции осведомленности (в англоязычной литературе – familiarity) и существенной (композиционной) эквивалентности (substantial equivalence). При этом концепцию осведомленности можно рассматривать как экологический аналог (дополнение) концепции существенной эквивалентности. Данные подходы к оценке риска предусматривают, что любой (нетрансгенный) организм, традиционные продукты или технологии не являются сами по себе абсолютно безопасными. Поэтому оценки риска генно-инженерной деятельности должны быть сравнительными по отношению к соответствующей традиционной деятельности.

В рамках концепции осведомленности, биологические особенности ГМО, признаки, определяемые трансгенами, особенности среды высвобождения, технология использования ГМО в хозяйственной деятельности анализируются в сравнении с традиционными аналогами. Цель сравнения – обоснование того, является ли фенотип ГМО или процесс использования ГМО новыми для исследуемых экосистем. Это позволяет в дальнейшем сосредоточить внимание на оценке выявленных, не характерных для аналога экологических факторов риска и установить определенный уровень безопасности при использовании ГМО.

В рамках концепции существенной (композиционной) эквивалентности исследуется, прежде всего, качественный и количественный состав ключевых компонентов ГМО и подходящего аналога (немодифицированного организма или традиционных продуктов питания). Цель такого сравнения – установить, отличается ли ГМО от аналога по признакам, важным для здоровья человека (потенциалу токсичности, аллергенности, питательной ценности и др.).

Процедура оценки риска, ее методология основаны на следующих принципах.

· Оценка риска должна проводиться на научной основе, ясным, адекватным способом, базирующимся на подходящих предмету рассмотрения научных и технических данных.

· Оценка риска должна проводиться на основе индивидуального подхода (в англоязычной литературе «case by case»), последовательно, шаг за шагом (step by step), подразумевая, что требуемая информация варьирует в зависимости от типа рассматриваемого ГМО, способа его предполагаемого использования и потенциальной среды высвобождения.

· Риски, связанные с ГМО или содержащими их продуктами, должны рассматриваться в контексте рисков, существующих при использовании интактных (немодифицированных) реципиентных организмов в потенциальной принимающей среде (аналогичными продуктами, полученными из немодифицированных организмов).

· В случае поступления новой информация о ГМО и его эффектах на здоровье человека и окружающую среду, результаты оценки риска могут быть пересмотрены, чтобы определить, изменилась ли степень риска и есть ли необходимость в изменении системы управления риском.

Литература

Clark E.A., Lehman H. Assessment of the GM crops in commercial agriculture. Journal of Agricultural and Environmental Ethics. 2001. Vol.14.P3–28.

Conner A.J., Glare T.R., Nap J.P. The release of genetically modified crops into the environment. Part II. Overview of ecological risk assessment. The Plant Journal. 2003. Vol. 33. P.19–46.

Doyle J.J., Persley G.J. Enabling the safe use of biotechnology. Principles and practice. Environmentally Sustainable Development Studies and Monographs Series. 1996. No.10. P.1-73.

Foster K.R., Vecchia P., Repacholi M. Science and the precautionary principle. Science. 2000. Vol.288. P. 979–81.

Hayes K. Environmental Risk Assessment for GMO’s. CSIRO Biodiversity sector - GMO risk assessment initiative. 2002, P.1-35. (http//www/ agbiotech-net).

Kinderlerer J. Tools of Regulation. An Initiative of the United Nations Environment Program (UNEP)Guide to Risk Assessment and Biosafety in Biotechnology, GRABB, 1997.

Kuiper H. A., Kleter G. A., Noteborn H. P. J. M., Kok E.J. Assessment of the food safety issues related to genetically modified foods. The Plant Journal. 2001. Vol.27, No6. P. 503-528.

Levin M. Ecological Issues Related to Release of Microorganisms. An Initiative of the United Nations Environment Program (UNEP)Guide to Risk Assessment and Biosafety in Biotechnology, GRABB, 1997.

Peterson R.K.D. Risk as a science. In: Agricultural and Biological Risk Assessment. Biotechnology Risk Assessment date: Facts and Conclusions. USDA and University of Florida, 2002 (http://www.riskassess.org/index.cfm).

Segal M., Kinderlerer J., Howe G., Levin M. Current Procedures forApplying Risk Assessment.An Initiative of the United Nations Environment Program (UNEP)Guide to Risk Assessment and Biosafety in Biotechnology, GRABB, 1997.

Seidler R.J., Wartrud L.S., George S.E. Assessing risks to ecosystems and human health from genetically modified organisms. In: "Handbook of environmental risk assessment and management" Editors: Calow, P. Publisher: Blackwell Science Ltd. Oxford, UK. 1998. P.110-146.

Weber B. Haw can we feel sure about the safety of transgenic plants? Risk assessment dialogue. 2002. (http//www/agbiotech-net ).

Zakri A.H. International standards for risk assessment and risk management of biotechnology. ICTSD Workshop on Biotechnology, Biosafety and Trade: Issues for Developing countries, Bellevue, Switzerland 18-20 July 2001, 4p.

Контрольные вопросы

1. Почему в генно-инженерной деятельности используется принцип принятия мер предосторожности? В чем состоит его суть?
2. Что понимают под термином «риск генно-инженерной деятельности»?
3. Какие этапы включает процедура оценки риска генно-инженерной деятельности?
4. Назовите базовые концепции осуществления оценки риска генно-инженерной деятельности и сформулируйте в чем состоит их суть.
5. Перечислите принципы, на основе которых должна проводиться оценка риска генно-инженерной деятельности.

Глава 2
ОЦЕНКА РИСКА ВОЗМОЖНЫХ
НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ЭФФЕКТОВ ГМО ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ ЧЕЛОВЕКА

2.1. Основные факторы риска генно-инженерной
деятельности для здоровья человека

2.1.1. Факторы риска генно-инженерной деятельности для здоровья человека в замкнутых системах. При оценке риска ГИД в замкнутых системах в первую очередь оцениваются факторы риска для здоровья персонала лабораторий или предприятий, занимающихся ГИД; других людей, которые так или иначе могут контактировать с ГМО; населения региона осуществления ГИД в случае случайного высвобождения ГМО, предполагаемых пользователей продуктов ГИД. К потенциально опасным эффектам ГМО для здоровья человека в замкнутых системах относятся:

• Более высокая патогенность ГМ-микроорганизмов по сравнению с донором, реципиентом (организмом-хозяином, исходным родительским организмом). Если ГМО является патогенным по отношению к иммунокомпетентным людям, кроме прочих рассматриваются следующие факторы его патогенности: способность к микробному обсеменению (колонизации), тип вызываемого заболевания; механизм патогенности, включающий способ проникновения патогенного организма и вирулентность; инфекционная доза; спектр возможных носителей и возможность его изменения; возможность выживания ГМО вне организма человека; биологическая стабильность ГМО и способ его распространения.

• Вероятные вредные воздействия целевых продуктов ГИД (возможных токсинов, цитокинов, аллергенов, гормонов и других биологически активных веществ, которые могут вызвать неблагоприятные последствия при попадании в чувствительные органы, ткани организма человека и животных).

• Возможные токсичные (включая канцерогенные, мутагенные) и (или) аллергенные эффекты ГМО или продуктов их метаболизма.

2.1.2. Факторы риска генно-инженерной деятельности для здоровья человека, связанной с высвобождением ГМО в окружающую среду или их использованием в хозяйственной деятельности. Высвобождение патогенных генно-инженерных организмов в окружающую среду не предусматривается. Поэтому основными факторами риска для здоровья человека высвобожденных или поступивших на товарный рынок ГМО являются их вероятная токсичность и аллергенность. В целом к факторам риска в данном контексте можно отнести:

• токсичность ГМО (продуктов, изготовленных из ГМО, включающих компоненты из ГМО) и снижение питательной ценности продуктов питания и кормов;

• аллергенность ГМО (продуктов, изготовленных из ГМО, включающих компоненты из ГМО);

• перенос трансгенов микроорганизмам, обусловливающий их устойчивость к лекарственным препаратам, применяемым для лечения человека и животных (например, маркерных трансгенов устойчивости к антибиотикам);

• непреднамеренная экспрессия генов реципиентного организма или нестабильность трансгенов.

Таким образом, основными факторами риска, которые могут вызвать неблагоприятные последствия для здоровья человека, являются: 1) потенциальная патогенность ГМО; 2) потенциальная токсичность ГМО и новых продуктов питания; 3) потенциальная аллергенность ГМО и новых продуктов питания; 4) возможность горизонтального переноса генов устойчивости к антибиотикам от ГМО патогенной микрофлоре желудочно-кишечного тракта человека.