Czy organizmy zmodyfikowane genetycznie (GMO) są bezpieczne dla ludzi?

Co to jest GMO?

GMO lub organizm zmodyfikowany genetycznie odnosi się do organizmu, którego materiał genetyczny został zmodyfikowany przez procedury inżynierii genetycznej w środowisku laboratoryjnym. Protokół kartageński o bezpieczeństwie biologicznym definiuje GMO jako „każdy żywy organizm, który posiada nową kombinację materiału genetycznego uzyskanego dzięki wykorzystaniu nowoczesnej biotechnologii”. Te GMO, których materiał genetyczny został zmieniony przez wprowadzenie materiału genetycznego z innego organizmu, są znane jako „ transgeniczne organizmy. Ponieważ geny organizmu determinują jego fenotyp (wygląd fizyczny i cechy), zmiana materiału genetycznego zmienia fenotyp organizmu, który następnie wykazuje nowe cechy, których naturalnie nie można było zobaczyć.

Historyczna rola i pionierzy na polu

Koncepcja modyfikacji genetycznej organizmów została poprzedzona praktyką selektywnej hodowli przez ludzi prowadzoną przez tysiące lat. W hodowli selektywnej, znanej również jako „sztuczna selekcja”, ludzie wybierają tylko te gatunki roślin lub zwierząt, które posiadają korzystną cechę, i rozmnażają dwa takie zwierzęta (lub krzyżują się z takimi roślinami) razem, aby wytworzyć potomstwo, które posiada pożądane postacie ich rodzice. W ten sposób rolnicy i pasące się zwierzęta hodowlane rozwinęły rośliny i zwierzęta, które zapewniają im największe korzyści. Wraz z rozwojem technologii rekombinacji DNA w XX wieku, selektywna hodowla ustąpiła miejsca produkcji GMO, gdzie zamiast uciekać się do długiego procesu hodowli zwierząt pod kątem selektywnych cech, sam materiał genetyczny organizmu jest zmieniany w laboratorium i następnie organizm jest klonowany, aby wytworzyć kilka identycznych kopii, które następnie są propagowane w naturalny sposób.

Po stworzeniu pierwszego rekombinowanego DNA w 1972 r. Przez amerykańskiego Paula Berga, dwóch innych amerykańskich naukowców, Stanley Cohen i Herbert Boyer, stworzyło pierwsze GMO w 1973 r. W tym samym roku nastąpił kolejny znaczący postęp w dziedzinie biotechnologii, gdy urodzili się Niemcy w USA badacz Rudolf Jaenisch stworzył pierwszą mysz transgeniczną. Inny zespół trzech błyskotliwych naukowców, Michael W. Bevan i Richard B. Flavell z Wielkiej Brytanii oraz Mary-Dell Chilton ze Stanów Zjednoczonych, stworzyli pierwszą roślinę transgeniczną. Wkrótce opracowano kilka technologii genetycznych, metod i urządzeń, a każdy z tych postępów sprawił, że proces inżynierii genetycznej stawał się coraz bardziej wydajny. Pierwsza firma inżynierii genetycznej, Genentech, została założona w USA w 1976 r. Z siedzibą w South San Francisco w Kalifornii i rozpoczęła produkcję genetycznie modyfikowanej „humuliny” lub insuliny ludzkiej w 1978 r. W 1994 r., Pierwsza genetycznie zmodyfikowana żywność, pomidory Flavr Savr zostały wprowadzone na rynek do spożycia po zatwierdzeniu przez FDA. W następnych latach opracowano kilka innych odmian roślin odpornych na suszę, choroby i szkodniki. W 2010 r. Naukowcy z Instytutu J. Craiga Ventera wyprodukowali pierwszy syntetyczny genom bakteryjny opracowany przez człowieka. W 2015 r. Łosoś AquAdvantage stał się pierwszym genetycznie zmodyfikowanym zwierzęciem zatwierdzonym do stosowania jako żywność.

Praktyczne zastosowania

Rośliny poddane inżynierii genetycznej zwykle wykazują większe plony na hektar ziemi rocznie, a także wymagają mniejszego użycia chemikaliów, takich jak insektycydy i pestycydy, dla ich ochrony. Na przykład „bawełna Bt” jest genetycznie modyfikowaną odmianą bawełny, która posiada gen z bakterii Bacillus thuringiensis i wytwarza toksynę śmiertelnie szkodliwą dla owadów, toksynę Bt, dzięki temu genowi. Wprowadzenie bawełny Bt w Indiach doprowadziło do dramatycznego zmniejszenia inwazji bawełny na robakach, co doprowadziło do 30% do 80% wyższych plonów. Rośliny uprawne odporne na herbicydy zostały również wyprodukowane przez inżynierię genetyczną, na którą nie ma wpływu stosowanie herbicydów stosowanych do eliminacji chwastów na polach uprawnych. Rośliny uprawne zostały również zmodyfikowane genetycznie w celu uzyskania pożądanych właściwości żywności, takich jak „złoty ryż”, który wytwarza duże ilości odżywczego beta-karotenu, aby pomóc przezwyciężyć niedobory witaminy A. Naukowcy opracowali również uprawy GM, które są odporne na warunki suszy. GMO znajdują szerokie zastosowanie również w badaniach biomedycznych, gdzie dzięki ulepszaniu genów w organizmach naukowcy mogą lepiej zrozumieć rolę tych genów w organizmie człowieka. GMO są również wykorzystywane do masowej produkcji szczepionek i innych środków farmaceutycznych, takich jak produkcja ludzkiej insuliny z genetycznie zmodyfikowanych bakterii oraz rekombinowanej szczepionki przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B z genetycznie zmodyfikowanych drożdży Bakera.

Kontrowersje i bezpieczeństwo

Do dnia dzisiejszego, chociaż GMO wydają się mieć obiecującą przyszłość, wiele kontrowersji dotyczy stosowania GMO, zwłaszcza tych wykorzystywanych jako żywność dla ludzi. Najlepszym argumentem przedstawionym przez kilka organizacji pozarządowych, takich jak Greenpeace, Organic Consumers Association i Union of Concerned Scientists, jest to, że chociaż GMO przynoszą obecnie ogromne korzyści populacji ludzkiej, wystarczające dowody dotyczące długoterminowego wpływu tych GMO na ludzkie zdrowie a środowisko naturalne jest nieobecne. Twierdzą również, że GMO mogą niekorzystnie wpływać na organizmy niebędące GMO, ponieważ przypadkowe krzyżowanie GMO i nie-GMO może doprowadzić do wytworzenia organizmów z całkowicie nowym zestawem genów i cech. To potencjalne zjawisko znane jest jako „zanieczyszczenie genetyczne”. Istnieje również ogromna debata dotycząca tego, czy GMO powinny być oznakowane jako takie, czy nie na rynku. W Stanach Zjednoczonych żywność pochodząca z GMO nie jest specjalnie oznakowana. Możliwe jest również, że etykietowanie GMO może wpłynąć na społeczeństwo, aby wybierało żywność nie opartą na GMO w stosunku do żywności opartej na GMO. Cel rozwiązania globalnego niedoboru żywności przez wysokowydajne uprawy na bazie GMO byłby wówczas trudny do osiągnięcia.

Najnowsze osiągnięcia i przyszłe badania

Do 2010 r. Ponad 10 milionów kilometrów kwadratowych powierzchni ziemi na świecie było poświęconych wzrostowi upraw GM. W Stanach Zjednoczonych w latach 2014-15 około 90% bawełny, soi i kukurydzy uprawianych w kraju było GM. Prowadzone są obecnie intensywne badania w celu szybkiego opracowania GMO o nowszych cechach i ulepszonych właściwościach. Opracowywane są rekombinowane rośliny, które mogą działać jak szczepionki jadalne i będą służyć jako bezbolesne, łatwe i tanie metody szczepień, rozwiązując problem ograniczonego chłodzenia i sterylnej dostępności strzykawek w krajach słabiej rozwiniętych. Rozwija się również genetycznie modyfikowane komary, które mogą blokować wejście do nich pasożyta malarii. Uwolnienie takich komarów GM w środowisku naturalnym mogłoby pomóc w rozwiązaniu kryzysów zdrowotnych spowodowanych malarią. Wykorzystanie GMO do produkcji plastiku ulegającego biodegradacji jest również kolejnym obszarem innowacyjnych badań, który może pomóc uratować nasze delikatne środowisko. GMO mogą być również wykorzystywane w technikach bioremediacji, gdzie mogą być zaprojektowane do metabolizowania oleju i metali ciężkich. Tak więc przyszłe perspektywy GMO są bardzo wysokie. Ważne jest jednak również, aby podczas opracowywania i uwalniania GMO przyjęto odpowiedzialne praktyki badawcze, aby uniknąć niekontrolowanych katastrof.