Спасет ли мир биотехнология?

Не секрет, что уровень развития биотехнологии сегодня все больше определяет уровень развития государства. Но противники приме­нения генной инженерии в сельском хозяйстве, не обращая внима­ния на какие-либо доводы, как хорошо заученный урок, твердят: «Генетически модифицированные продукты могут принести чело­вечеству больше вреда, чем пользы» .

Тем значительнее выглядят два не замеченные пока в России события, способные серьезно изменить отношение к биотехноло-

12*

171

ал] ic-l

гии в мире: «зеленый интернационал» неожиданно поддерж, идею резко увеличить производство продовольствия в мире, ис­пользуя для этого в том числе и трансгенные растения, а Евросоюз решил не продлевать мораторий на регистрацию новых ГМ-сортов, объявив развитие биотехнологии одним из основных приоритетов для сохранения конкурентоспособности европейского сельского хозяйства.

В конце 2002 г. в Дублине состоялась организованная Всемир­ным банком встреча представителей крупнейших биотехнологи­ческих компаний и основных природоохранных неправительствен­ных организаций (НПО). На ней было заключено беспрецедентное соглашение о сотрудничестве ради того, чтобы в ближайшие деся­тилетия решить проблемы мирового сельского хозяйства с исполь­зованием достижений современной биотехнологии.

Соглашение действительно представляется и уникальным, и сенсационным — ведь к согласию пришли такие непримиримые прежде противники, как могущественные транснациональные корпорации и «зеленые» НПО, собравшие под свои знамена адеп тов всемирной «природоохранной революции», которые протест) вали всегда и всюду против всего на свете, сделав этот «протеста: тизм» весьма популярной у молодежи (и неплохо оплачиваемо профессией.

Собрать за одним столом столь по-разному воспринимающих^ мир людей, заставить их выслушать друг друга и достичь согласи мог только волшебник. С его ролью блестяще справился Боб Уот-сон, руководитель департамента научных исследований Всемир­ного банка, ранее прославившийся тем, что сумел включить про­блему глобального потепления в повестку дня международных встреч на всех уровнях.

Открывая переговоры, г-н Уотсон подчеркнул: «Сегодня основ­ная проблема состоит не в росте мирового производства продо^ вольствия, а в том, чтобы сделать его доступным для 800 миллио­нов голодающих. Но уже совсем скоро мировое сообщество неизбежно столкнется с тем, что традиционное сельское хозяйство не сможет обеспечить растущее население планеты продоволь­ствием в достаточном количестве».

Инициатива Всемирного банка заключается в том, чтобы на основе общественного согласия о необходимости применения в сельском хозяйстве новых технологий вынудить правительства на бо­лее решительные шаги для достижения мировой продовольственной безопасности. Пока же в большинстве своем политики уделяют этой проблеме внимания гораздо меньше, чем она заслуживает.

172

Между тем основные ее аспекты выглядят так:

через 50 лет надо будет кормить 7—10 млрд человек (прогнозы роста населения разнятся);

делать это придется на гораздо меньших (из-за безудержного роста городов и стремительного опустынивания) площадях сель­скохозяйственных угодий;

ситуация будет серьезно осложнена нехваткой пресной воды для орошения;

с 70-х годов прошлого века на развитие сельского хозяйства в мире выделяют все меньше средств (не только на душу населения, но и в абсолютном выражении), что сдерживает применение в сель­ском хозяйстве многих передовых технологий, завоевавших при­знание в других секторах экономики.

В решении столь нелегкой задачи всерьез рассчитывать можно лишь на сельскохозяйственную науку (и биотехнологию, в час­тности), которая в этой ситуации заслуживает большего доверия общества и его всесторонней поддержки. Ученые же, в свою оче­редь, должны своевременно сообщать правительствам о приорите­тах исследований, а производителям и потребителям — обо всех тонкостях используемых технологий.

Предполагается, что предварительные отчеты с основными оцен­ками в этой области будут завершены к 2006 г. и окажут на прави­тельства всех стран такое же влияние, какое в свое время оказали ре­зультаты работы Международной комиссии по изменению климата, вынудившие большинство государств присоединиться к Киотскому протоколу, регламентирующему выброс парниковых газов.

Через неделю после этой встречи Европарламент на своем засе­дании в Страсбурге согласился с рекомендациями Еврокомиссии и решил не продлевать истекший четырехлетний мораторий на ком­мерческое выращивание ГМ-сортов основных сельскохозяйствен­ных культур. Судя по всему, «зеленые» функционеры оказались неплохо информированными о предстоящих переменах и успели адаптироваться. Тем не менее удар по позициям эмоциональных противников генной инженерии нанесен сокрушительный — ведь именно мораторий был, пожалуй, их главным козырем (дескать, мудрая Европа выжидает, так что и другим не следует торопиться). Так вот, «мудрая Европа» пересматривает свою позицию, объявив развитие наук о жизни и биотехнологии одним из основных при­оритетов развития ЕС и сохранения конкурентоспособности его сельского хозяйства.

Ну, а как обстоят дела у нас? В 2001 г. объем биотехнологичес­кого сектора рынка в России не превысил 1,45 млрд долл. (включая

173

как собственное производство, так и импорт), что примерно в 50 раз! меньше, чем в США или Японии. При этом 95%биотехнологич*ес-| кой продукции, используемой в животноводстве, ввозится из-за рубежа (в растениеводстве — 75%). В стране нет площадей по,| ГМ-сортами, предназначенными для коммерческого возделыва ния. Так что на «биотехнологической карте мира» наша стран^ пока выглядит большим белым пятном, что не может не сказы| ваться на инвестициях в отечественную биотехнологию. Меж; тем, не грех повторить, становится все очевиднее, что развитие био| технологии сегодня в значительной мере определяет уровень раз-⁴ вития страны, ее продовольственную и экологическую безопас­ность.

Неужто как всегда будем искать свой «особый» путь? Не заблу-, диться бы!

Приложения

Краткая история биотехнологии

- 8000 до н. э. — первые культурные растения и домашние животные; начало возделывания картофеля для употребления в пищу.

20 000-4000 до н. э. — первое применение биотехнологии — закваска теста и пивоварение с использованием дрожжей (Египет и Месопотамия), производство сыра и вина (Египет, Китай).

500 до н. э. — первый антибиотик (соевый творог) используют для ле­чения ожогов (Китай).

100 н. э. — первый инсектицид (Китай).

1590 — изобретение микроскопа.

1663 — открытие клеток (Р. Гук).

1675 — открытие бактерий (А. Левенгук).

1835—1855 — гипотезы о клеточном строении организмов (Т. Шванн) и о том, что «любая клетка происходит от клетки».

1857 — открытие бактериальной природы брожения (Л. Пастер), за­рождение микробиологии.

1859 — опубликована теория эволюции (Ч. Дарвин).

1865 — открытие законов наследственности (Г. Мендель), зарождение генетики.

1870-1890 — получены первые гибриды кукурузы и хлопчатника, об­ладающие новыми свойствами; первые удобрения — для повышения уро­жайности стали вносить фиксирующие азот бактерии.

1919 — появился термин «биотехнология»

1928 — в плесени обнаружен пенициллин, обладающий антибактери­альными свойствами (А. Флеминг); впервые использован метод выделения эмбрионов для получения гибридов, зарождение гибридизации; впервые получены фертильные гибриды от растений разных родов: редиса и ка­пусты (Г.Д. Карпеченко).

1930 — впервые принят закон о патентовании продуктов селекции рас­тений (США).

175

1933 — получены первые гибриды кукурузы, предназначенные для коммерческого использования (США).

1942 — начато массовое производство пенициллина.

1944 — показано, что ДНК несет генетическую информацию.

1953 — расшифрована структура ДНК (Дж. Уотсон, Фр. Крик).

1958 — ДНК впервые синтезирована в лаборатории.

1961 — зарегистрирован первый биопестицид (Bacillus thuringiensis).

1963 — получены новые сорта пшеницы, увеличивающие урожай­ность на 70% (Н. Борлоуг); начало «зеленой революции» в сельском хозяй­стве.

1970 — открыты ферменты, позволяющие разрезать молекулу ДНК в нужных местах.

1976 — первая регламентация работ с рекомбинантной ДНК.

1980 — Нобелевская премия за синтез первой рекомбинантной моле­кулы.

1982. — зарегистрировано первое лекарство, полученное методами био­ технологии: человеческий инсулин, выбатываемый бактериями; первая генетическая трансформация растительной клетки (удалось получить но­ вую окраску цветков петунии).

1982. — первое ГМ-растение (табак).

1986 — первая вакцина, полученная методами генной инженерии (от гепатита В); первое противораковое лекарство, полученное методами био­ технологии (интерферон).

1987 — первое разрешение на полевые испытания ГМ-растений (США).

1990 — первый зарегистрированный продукт питания с ГМ-ингреди-ентами: модифицированные дрожжи (Великобритания).

1993. — создание Биотехнологической промышленной организации (BIO) — международного сообщества специалистов, занимающихся про­ блемами биотехнологии.

1994. — первое разрешение на полный ГМ-пищевой продукт: поми­ доры FLAVRSAVR.

1996-1997 — начало возделывания первых ГМ-культур: кукуруза, соя, хлопчатник (Австралия, Аргентина, Канада, Китай, Мексика, США).

2000. — первая расшифровка генома растения: Arabidopsis thaliana; обогащенный провитамином А «золотой » рис стал доступным для развива­ ющихся стран.

2001. — первая полная карта генома сельскохозяйственной культуры (рис).

2003 — ГМ-растения возделывают почти на 70 млн га в 18 странах мира, где проживает более половины человечества.

Интересные факты мира биотехнологии

«Золотая» горчица к «золотому» рису

С середины 1990-х годов компания «Монсанто», специализирующаяся на проблемах сельскохозяйственной биотехнологии, ведет исследования, цель которых — повысить содержание провитаминов А (каротинов) в раз­личных сельскохозяйственных культурах (прежде всего в масличных рас­тениях). Основное внимание при этом уделялось попыткам увеличить кон­центрацию бета-каротина в семенах рапса, содержащих до 50% масла, наиболее богатого провитамином А среди всех продуктов питания расти­тельного происхождения. Как утверждают ученые, чайной ложки этого масла в ежедневном рационе достаточно, чтобы восполнить потребность организма взрослого человека в витамине А. Благодаря сотрудничеству с Национальным агентством международного развития (США) и Глобаль­ным альянсом по витамину А, с 1999 г. результаты этих разработок ис­пользуются для борьбы с дефицитом витамина А в пищевом рационе насе­ления развивающихся стран.

В конце 2000 г. стартовал новый многолетний проект, осуществляе­мый компанией совместно с крупнейшей некоммерческой научно-исследо­вательской организацией Индии — Институтом изучения энергии, Уни­верситетом штата Мичиган (США) и Международным проектом поддер­жки сельскохозяйственной биотехнологии. Проект направлен на распространение в Индии, славящейся своими многочисленными планта­циями горчицы, нового сорта этой культуры, обогащенного бета-кароти­ном и получившего название «золотой» горчицы. По мнению представите­лей компании, успех этого проекта позволит помочь миллионам детей, страдающих от недостатка витамина А (особенно в северных и восточных районах Индии), где масло горчицы повсеместно используют для приго­товления пищи. По последним данным, свыше 18% индийских детей ис­пытывают дефицит витамина А, а посевы горчицы занимают свыше 25% площадей, отведенных в Индии под масличные культуры.

177

Правительство Индии придает огромное значение этому проект? котором участвует также государственный Национальный институт Ьи- тания. На следующем этапе его осуществления предполагается углуб­ ленное изучение свойств масла «золотой» горчицы, а также разработка методик его введения в рацион местных жителей (прежде всего — детей, страдающих от нехватки витамина А). Высокий уровень научных иссле-' дований в Индии позволяет рассчитывать на успешное распространение результатов проекта после завершения стадии испытаний и методичес- j ких разработок. ^е«

В планах компании — использование опыта, приобретенного при внедрении «золотых» риса и горчицы, в генетической трансформации ку­курузы — основного продукта питания населения в большинстве африкан­ских стран, где недостаток витамина А также ощущается очень сильно.

Первый ГМ-сорт пшеницы

Компания «Монсанто» (США) объявила о начале полевых испытаний пер­вого ГМ-сорта пшеницы. Новый сорт будет устойчив к гербицидам, а стало быть, защищен от сорняков. Возможно, уже через 3 года в продажу посту­пит хлеб из ГМ-зерна.

Компания подала все необходимые документы на регистрацию но­вого сорта и уверена, что он займет на полях достаточное место наравне с существующими. Полевые испытания пройдут в штатах Северная и Южная Дакота, Монтана и Миннесота.

Спасет ли хлопчатник ГМ-насекомое?

Розовый коробочный червь (гусеница хлопковой совки) — опасный вреди­тель хлопчатника. Личинка с белым туловищем и темно-коричневой голо­вой прогрызает семенные коробочки и уничтожает семена. Розовый коро­бочный червь попал в США из Индии в 1920 г. и великолепно приспособился к новым условиям. На борьбу с ним (протекающую с пере­менным успехом) в США ежегодно тратят около 25 млн долл.

Основные надежды на контроль численности этого вредителя без вреда самому хлопчатнику и окружающей среде связаны с генетической моди­фикацией уже взрослых особей вредителя, направленной на получение стерильного (бесплодного) потомства. Если такие ГМ-насекомые смогут успешно конкурировать с «натуральными» при воспроизводстве, все боль­шая часть потомства будет бесплодной. Однако основная сложность при этом подходе заключается в том, что в естественных условиях не удается определить численность уже существующего стерильного потомства в по­пуляции. Поэтому для гарантии успешного развития стерилизации на каждое «дикое» насекомое приходится выпускать до 60 модифицирован­ных, что, конечно, снижает эффективность и повышает стоимость метода.

178

> i В экспериментах в геном хлопковой совки внедрили ген медузы. Иными словами, насекомых снабдили генетическим маркером — содержа­щимся в клетках медузы геном, ответственным за выработку белка-люми­нофора, благодаря которому личинки стали светиться зеленым светом. В результате ГМ-насекомые стали заметными, что позволяет постоянно контролировать долю бесплодной части популяции. В итоге ученые рас­считывают, что эффективность метода удастся сохранить, уменьшив об­щее число выпускаемых на плантацию ГМ-насекомых в 12 раз и, соответ­ственно, снизив стоимость обработки посевов.

В ответ на протесты «зеленых» (традиционные для всех работ по гене­тической инженерии) исследователи заявляют, что риск экспериментов минимален, тем более что насекомые будут стерилизованы. Опыты прово­дились на изолированном поле в штате Аризона. Научные оценки возмож­ного воздействия на окружающую среду массового применения такого спо­соба защиты хлопчатника будут опубликованы в ближайшее время.

В США и на Тайване подобные опыты ведут и над москитами, вызыва­ющими опасные заболевания у людей. Специалисты пытаются модифици­ровать геном москитов, вызывающих желтую лихорадку, так чтобы в организме насекомого вырабатывался белок, не позволяющий распростра­нять болезнь.