ГМО чітко дано визначення в Європі, Європейський Союз, а на міжнародному рівні Організацією Об'єднаних Націй, Картахенським протоколом про біобезпеку. Проблема полягає в тому, що в таких країнах як США та Австралія, які знаходяться за межами Європи і не підписали Картахенський протокол, не існує чіткого визначення ГМО.
У зв'язку зі зміною технологій генної інженерії в Європі також корисно знову переглянути, що мається на увазі під ГМО і з'ясувати, як це визначення співвідноситься з новими технологіями редагування генома, наприклад з олигонуклеотид-спрямованим мутагенезу (ВПМ) і короткими паліндромний повторами, регулярно розташованими групами (англ . Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats - CRISPR).
1) ГМО змінені так, як це не відбувається в природі
Що таке ГМО? У Європейському союзі ГМО означає «організм, за винятком організму людини, в якому генетичний матеріал був змінений таким чином, як це не відбувається природним способом в результаті схрещування і / або природного рекомбінації». (3) Картахенський протокол (4) під живими зміненими організмами (англ. Living Modified Organism - LMO) або ЖЗО (Картахенський термін для ГМО) називає «будь-який живий організм, що містить нову комбінацію генетичного матеріалу, отриману внаслідок використання сучасної біотехнології». В рамках цих визначень під ГМО розуміється організм, генетичний матеріал якого не зустрічається в природі, або він був отриманий за допомогою процесу, який не зустрічається в природі.
Фермери і скотарі проводили селекцію і відбирали сорти для отримання кращих врожаїв і надійної стійкості до хвороб і шкідників, але це була звичайна селекція. Звичайна селекція використовує схрещування, генна інженерія ж не використовують її! Що мається на увазі, потомство - це результат спарювання (схрещування) представників чоловічої і жіночої статі і потомству притаманні природні відмінності (рис), що представляють інтерес для фермерів, завдяки яким їх відбирають для подальшого розведення. У генної інженерії для зміни риси процес розмноження не використовується: генетичний матеріал безпосередньо змінюється людиною.
Природа багатогранна і існують випадки генетичної передачі без схрещування. Зокрема бактерії можуть обмінюватися генами в результаті горизонтального переносу генів. Іноді такий горизонтальний перенос генів по передачі генів відбувається між бактеріями, вірусами і рослинами. Але це трапляється не часто і коли це відбувається, це часто має еволюційне значення. Наприклад, було виявлено, що солодка картопля (5) переносив гени агробактерії, це відомо як загальне бактеріальне зараження рослин. Хоча це часто використовується для затвердження того, що отримання ГМО це природно, справді, це показує, що в даному конкретному випадку горизонтальний перенос генів був важливий для еволюції солодкої картоплі.
Тут важливо усвідомлювати різницю між новими комбінаціями генетичного матеріалу, які періодично відбуваються і рідко зустрічаються в природі і звичайним створенням організмів з новою комбінацією генетичного матеріалу, отриманої за допомогою генної інженерії.
2) Сутність ГМО - пряма модифікація генетичного матеріалу
ГМО - це організм, в якому генетичний матеріал був змінений безпосередньо людиною. Це більш вузьке поняття, коли люди говорять про неприродной стороні генної інженерії. При генної інженерії генетичний матеріал не змінюється шляхом селекції, а завдяки певному людському втручанню.
Існує кілька способів, коли ця пряма модифікація може мати місце. Найбільш поширений метод з точки зору комерційного використання в сільському господарстві і застосовується при створенні існуючих ГМО - це застосування методів «In vitro» (методи в пробірці).
У пробірці (In vitro) буквально означає «в склі» а в більш загальному плані, в лабораторії. Цей процес обов'язково передбачає втручання людей, оскільки ці люди, які працюють в лабораторії. Сьогоднішні методи генної інженерії і нові методи редагування генома як ВПМ і CRISPR, явно методи в пробірці, вони передбачають пряму обробку людьми генетичного матеріалу поза організмом, в лабораторії.
В обох визначеннях ГМО по ЄС і Картахенського протоколу, методи в пробірці є одними з центральних концепцій, використовуваних для визначення ГМО. Інші методи також віднесені до таких, за допомогою яких створюються ГМО, наприклад злиття клітин між різними групами організмів (наприклад, між двох різними видами тварин), але вони не так поширені.
Пряма модифікація генетичного матеріалу, яка відбувається поза процесом розмноження і часто з використанням методів в пробірці, породжує ГМО. ГМО з'являються в результаті дій людини, які чітко визначені, як з наукової, так і юридичної точки зору. Отже, хоча люди займалися селекцією рослин протягом багатьох тисячоліть, вони до зовсім недавнього часу безпосередньо не змінювали генетичний матеріал.
3) ГМО не визначаються наявністю «чужих» генів
Все з дуже небагатьох ГМ-культур, що вирощуються на комерційній основі у всьому світі містять гени іншого організму, як правило, бактерії. Це за визначенням ГМО. Але ГМО можуть бути створені і шляхом передачі гена між рослинами одного і того ж виду. Це відомо як «цісгенез» (cisgenesis) і відрізняється від «трансгенеза» (transgenesis). «Цис» означає «по одну сторону», в той час як «транс» пропонує «через» або «з іншого боку».
Ми вже бачили на прикладі ГМ-культур, що генно-інженерний процес може ненавмисно впровадити (6) додаткові фрагменти генів і зробити їх перестановку (7) в ДНК рослин. Зміна ДНК організму може також порушити тонко збалансовану і складну хімію, яка дозволяє правильно функціонувати організму. Все це може мати наслідки для продовольчої та екологічної безпеки.
Наприклад, білок, який зазвичай продукується в рослині, може бути змінений таким чином, що він стає алергенним, або зазвичай продукується хімічна сполука може бути змінено таким чином, що воно стає токсичним для людей або тварин. Ось чому регулюються ГМО, саме через ризик змінити точно налаштований організм.
Багато людей думають, що незалежно від того, скільки проведено тестів, ГМО не можуть бути безпечними, оскільки важко, якщо неможливо знайти зміни і завжди є шанс не помітити змінений білок або хімічна сполука, але це в кінцевому підсумку може призвести до негативного впливу на навколишнє природне середовище і здоров'я людини.
Побоювання з приводу несподіваних і непередбачуваних наслідків, що випливають з генетичної модифікації, залежать не тільки від присутності чужорідних генів, але і від самого зміненого генетичного матеріалу організму і ці зміни можуть мати несподівані наслідки.
Нові методи генної інженерії, включаючи методи редагування генома, такі як CRISPR, здатні змінити ДНК в певних місцях і не обов'язково це пов'язано зі вставками генів однієї і тієї ж або різних різновидів.
Але це не означає, що вони безпечні. Методи редагування генома йдуть в ногу з так званими «нецільовими ефектами» (8), тобто, вони можуть редагувати ДНК в інших місцях крім передбачуваного місцезнаходження. Таким чином, потенціал несподіваних і непередбачуваних наслідків все ще присутній в методах редагування генома і продукти, одержувані за допомогою цих методів генетичної модифікації так само необхідно регулювати, як і ГМО.
4) Біотехнологія не є генетичною модифікацією
Іноді використовується термін «біотехнологія», як ніби вона прирівнюється до генетичної модифікації. Це не так. Біотехнологія - це застосування будь-якого біологічного методу по створенню продукту, наприклад, коли використовуються дріжджі для створення пива або хліба. Таким чином, люди використовували біотехнології протягом багатьох тисячоліть. «Сучасна біотехнологія» означає використання сучасних біологічних методів. Сучасна біотехнологія включає в себе цілий спектр методів, з яких генна інженерія є лише єдиним напрямком.
За останні десять років або близько того багато з досягнень в селекції були досягнуті завдяки сучасній біотехнології, відомої як селекція за допомогою маркерів (СПМ, англ. Marker-assisted selection - MAS). СПМ заснована на наших знаннях про ДНК рослин і тварин, але вона використовує «маркери» в ДНК, щоб через процес розмноження відстежувати гени, пов'язані з корисними рисами, як посухостійкість. Перевага полягає в тому, що це прискорює процес розмноження, оскільки вчені можуть швидко дізнатися чи присутні бажаний ген в рослині чи ні, перш ніж почати польові випробування.
СПМ не є генною інженерією. Вона призводить до традиційно виведеним рослинам. Вона безпосередньо не змінює генетичний матеріал і не створює ГМО. Тим не менш, вона використовує поточний набір знань про ДНК і геномі, щоб вивести рослини і тварини з бажаними рисами. Вона застосовувалася до багатьох культурах і послужила виведенню багатьох корисних рис, як наприклад посухостійкий і стійкий до повеней рис.
Дійсно багато вчених вважають, що СПМ перевершує генну інженерію, оскільки вона може бути застосована до складних рис, до таких які управляються більш ніж одним геном. Це важко для генної інженерії, оскільки вона зазвичай використовує підхід одного гена. Однак СПМ не є вільною від патентів і існує тривожна тенденція до патентуванню СПМ сортів рослин, компаніями які їх вивели. Проте, СПМ чітко демонструє, що сучасна біотехнологія це не вся генна інженерія і що генна інженерія не єдине рішення або навіть не кращий шлях використання наших знання про те, як працюють геноми.
Ще одна біотехнологія (хоча не обов'язково сучасна) використовує мутагенезу або мутационную селекцію для селекції рослин. Це коли рослина піддається впливу радіації або хімічної речовини, що і змушує ДНК змінюватися. В ЄС це класифікується як ГМО, оскільки ДНК була змінена, але через свою довгу історію застосування, що відноситься до 1920-х і 30-х років, ця технологія була звільнена від ГМО правил. Кілька сортів сільськогосподарських культур висаджуються сьогодні були отримані за допомогою мутаційної селекції.
Мутагенезу не вводити нові гени в рослини, але різновид пшениці, отриманої таким чином, названої Ренан, була помилково заявлена як містить трансгенний матеріал. Мутагенезу працює шляхом використання зовнішнього стресу для рослин, який викликає мутації в ДНК. Ці мутації випадкові, оскільки неможливо передбачити конкретну риску, створювану мутацією, розведення триває до тих пір, поки не буде протестовано потомство. Це той випадок, коли можна «спостерігати те, що ви отримуєте». Це означає, що цей спосіб обмежений на відміну від генної інженерії.
Деякі методи редагування генома (наприклад, CRISPR і ВПМ) здатні внести невеликі зміни в генах у зазначених місцях. Іноді ці невеликі зміни розглядаються як подобу мутаційної селекції, але вони більш спрямовані. Однак можливостей генетичних змін у методів редагування генома набагато більше, ніж у мутагенезу. Хоча існує занепокоєння з приводу мутаційної селекції, методи редагування генома це абсолютно нова гра з м'ячем.
Безсумнівно, з прогресом науки буде більше з'являтися нових методів і технологій, які будуть прагнути вийти за межі цих понять, тому ми повинні ще на цій ранній стадії ясно розуміти, що таке ГМО, а що ні.
Коротко про ГМО в Україні
Рослини, отримані за допомогою технології редагування генома, є