От глаВнОгО РедаКтОРа

От главного редактора
Генная инженерия и биотехнология:
проблемы реальные и мнимые
Настоящий номер нашего журнала посвящен проблемам получения и использования так называемых
«генетически модифицированных организмов» (ГМО).
С точки зрения специалистов этот термин не выдерживает критики, поскольку все организмы генетически
модифицированы как результат изменения их геномов
в процессе эволюции. Тем не менее мы вынуждены его
использовать как своего рода пароль. В действительности речь идет об организмах, полученных с применением
методов биотехнологии.
Современная биотехнология, в свою очередь, основана на методах генной и клеточной инженерии, позволяющих конструировать живые организмы на основе знания
структуры, механизмов воспроизведения и экспрессии их
генетического материала. Это стало возможным во второй половине ХХ столетия, когда было доказано, что
ДНК — универсальный генетический материал, или как
принято говорить, носитель генетической информации
в клетках любых ныне живущих на Земле организмов,
когда был расшифрован генетический код для белков,
который также универсален (с некоторыми исключениями). Наконец, выяснение способов рекомбинации молекул ДНК и воспроизведение этого процесса вне клетки
позволило получать искусственные конструкции, состоящие из фрагментов ДНК любых, в том числе разных
организмов и вводить их практически в любые клетки.
В наши дни обо всем этом можно прочесть в любом учебнике генетики и молекулярной биологии. На этой основе
и родилась генная инженерия и современная биотехнология — еще одна область высоких технологий, которыми насыщен окружающий нас мир.
Генная инженерия резко ускорила разработку новых
продуцентов лекарственных препаратов и биологически
активных соединений с использованием культур различных микроорганизмов (см., например, статью Падкиной
и Самбук в этом выпуске), далее последовали трансгенные растения-продуценты лекарств для ветеринарии
и медицины — так называемые «зеленые вакцины»
(см. статьи: Савельевой и др.; Емельянова и Лутовой),
трансгенные растения, используемые для «облагораживания» окружающей среды, т. е. усиленной переработки
загрязнителей (см. статью Степановой и др), трансгенные животные, с повышенной устойчивостью к инфекционным заболеваниям и продуценты белковых препаратов
(см. статью Зиновьевой). Действительно, целенаправленный перенос определенного гена, его конкретной
` экологическая генетика
аллели, определяющей синтез интересующего нас белка, в геном подходящего организма-продуцента имеет
явное преимущество перед традиционным скрещиванием и последующими поисками нужных сегрегантов.
Это справедливо для работы с организмами одного вида,
когда не требуется внесение чужеродного генетического
материала. Это, тем более справедливо, когда речь идет
о переносе генов в геном организма другого, часто отдаленного вида, когда скрещивания просто невозможны.
На базе генной инженерии возникла такая новая область
медицины, как генная терапия, призванная компенсировать наследственные дефекты человека. Эта область
делает первые шаги, хотя уже получены некоторые обещающие результаты (см., например, Примроуз, Тваймен, 2008). К этим проблемам мы вернемся как-нибудь
в другой раз.
К сожалению, средства массовой информации, мягко
выражаясь, не всегда способствуют адекватному восприятию успехов и перспектив развития биотехнологии.
Следует помнить, что всякая технология — поле деятельности специалистов, людей специально подготовленных, владеющих специфическими методами работы
и понимающими, что такое техника безопасности в той
или иной области человеческой деятельности. Поэтому «широкой общественности», высказывающей опасения о потенциальной опасности ГМО для собственного
здоровья и окружающей среды, необходимо либо читать
упомянутые учебники (учиться), либо обращаться с интересующими их вопросами к специалистам. Эмоциональные оценки здесь не применимы. Специалисты,
в свою очередь, должны вести просветительскую работу, не жалея времени на пропаганду научных знаний.
Напомним, что использование двигателя внутреннего
сгорания, кроме повальной автомобилизации, повлекло
за собой тысячи смертельных случаев в год на дорогах
только в нашей стране. Это не заставляет нас отказаться
от использования автомобилей, но требует постоянного
совершенствования их конструкции и правил использования. Это же справедливо и в случае использования
продукции биотехнологии. Проблеме адекватного восприятия ГМО в обществе посвящена статья Даева и др.
в этом выпуске.
Высказанные соображения о необходимых мерах
безопасности не новы. Их рассмотрению была посвящена конференция в Асиломаре (США), организованная в 1975 г. по инициативе П. Берга (лауреата Но-
TOM XIII № 2 2015
ISSN 1811–0932
4
От главного редактора
белевской Премии по химии совместно с У. Гилбертом
и Ф. Сэнгером «за фундаментальные исследования
биохимических свойств нуклеиновых кислот, в особенности рекомбинант­ных ДНК»). На этой конференции,
уже при рождении генной инженерии, были рассмотрены и рекомендованы предосторожности и ограничения
в работе с рекомбинантной ДНК (Berg et al., 1975).
Все помнили, какие потенциальные и реальные опасности принесло человечеству освоение атомной энергии. К счастью высказанные в Асиломаре опасения
оказались сильно преувеличены, и от ряда ограничений
в дальнейшем стало возможным отказаться. Тем не менее «лучше перебдеть, чем недобдеть». Таким образом,
отцы-основатели генной инженерии и современной
биотехнологии не были одержимыми и зашоренными
специалистами в своей любимой области исследований,
но заботились о возможных отдаленных последствиях
применения новых высоких технологий. К настоящему
времени возникла развет­вленная международная система регулирования оборота генно-инженерной продукции (ГМО) (см. статью Яковлевой и др.), учитывающая не только научно-обоснованные потенциальные
риски, но и «общественное мнение», которое зачастую
отражает мнение корпораций, отстаивающих свои финансовые интересы.
Если говорить о реальных опасениях специалистов,
то, прежде всего, нужно обращать внимание на использование безопасных векторов для переноса генов
в конструируемые организмы. Соответствующие приемы
разработаны и они упомянуты в некоторых статьях настоящего выпуска. Кроме того, следует предпринимать
меры против возможного распространения генов, например, устойчивости к пестицидам, внедряемым в геном культурных растений, что позволяет избирательно
уничтожать сорняки и эффективно бороться с вредителями сельского хозяйства. Известно, что все наши
сельско-хозяйственные культуры имеют диких сородичей, от которых они произошли. Часто это — сорняки,
от которых и следует избавляться. Нельзя допустить передачи признаков устойчивости от культурных растений
их диким сородичам. Эта проблема всецело находится
в компетенции экологической генетики. Модельные ситуации рассмотрены в статьях: Михайловой и др.; Матвеевой.
Не ограничиваясь методами физического изолирования возделываемых трансгенных организмов, в последнее
время исследователи разрабатывают подходы, основанные на изменении генетического кода продуцентов таким
` экологическая генетика
образом, что они становятся зависимыми от необычных,
синтетических аминокислот для своего существования.
«Изоляция» от компонентов естественной экосистемы
оказывается встроенной в геном продуцента. В настоящее время такой прием разработан для микроорганизмов (Mandell et al., 2015; Rovner et al., 2015).
Наконец, если абстрагироваться от надуманных опасений, связанных с использованием ГМО, следует напомнить, что любой биологический продукт, выходящий
на рынок, должен быть подвергнут целой системе проверок: на алергенность, тератогенность, генетическую
активность и т. д. Пример тестирования генетической
активности трансгенной сои представлен в статье Барабановой и Ковтун. До настоящего времени ни в одном
случае проверки продуктов генной инженерии не было
достоверно показано их вредного эффекта (см.: «Открытое письмо общества научных работников…», 2015).
Мы надеемся, что данный выпуск «Экологической
генетики» будет представлять интерес не только для
специалистов, работающих в данной области, но и для
биологов и не биологов, интересующихся реальной ситуацией, складывающейся вокруг получения, распространения и использования продукции биотехнологии.
Инге-Вечтомов С. Г.
Литература
1. Открытое письмо Общества научных работников
в поддержку развития генной инженерии в Российской Федерации. (2015) В защиту науки. Бюллетень 15. М. «Наука». С. 8–12.
2. Примроуз С., Тваймен Р. 2008. Геномика. Роль в медицине. М. БИНОМ. Лаборатория знаний. 277 с.
3. Berg P., Baltimor D., Brenner S., Robin III R. O., Singer M. F. (1975) Summary statement of the Asilomar
conference on recombinant DNA molecules // Proc.
Natl. Acad. Sci. V. 72, N 6, pp 1981–1984.
4. Mandell D. J., Lajoie M. J., Mee M. T., Takeuchi R.,
Kuznetsov G., Norville J. E., Gregg C. J., Stoddard B. L., Church G. M. (2015) Biocontainment of
genetically modified organisms by synthetic protein
design // Nature. V. 518, pp 55–60.
5. Rovner A. J., Haimovich A. D., Katz S. R., Li Z.,
Grome M. W., Gassaway B. M., Amiram M., Patel J. R.,
Gallagher R. R., Rinehart J., Isaacs F. J. (2015) Recoded organisms engineered to depend on synthetic amino
acids // Nature. V. 518, pp 89–93.
TOM XIII № 2 2015
ISSN 1811–0932