Сумма биотехнологии. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей

Конечно, генная инженерия не является единственным способом модернизации сельского хозяйства. Едва ли ее вклад на данный момент сопоставим с появлением тракторов и комбайнов, существенно облегчающих вспашку, а также сбор и транспортировку урожая. Я также не думаю, что удастся победить голод, не решив проблему распределения пищи, ведь зачастую дело не в ее физической нехватке. Тем не менее генная инженерия позволяет значительно увеличить урожайность полей, поднять качество продуктов питания, в ряде случаев снизить издержки производства и, как следствие, цены на продукты питания и сделать их доступнее.

Более эффективное производство означает, что меньше земель будет использовано под сельскохозяйственные нужды и меньший ущерб будет нанесен окружающей среде: вместо разрушения природных экосистем для превращения их в поля мы можем выращивать больше еды на меньшей территории. Для удовлетворения голода нам не придется вырубать леса и осушать болота, которые, будучи сложными и богатыми экосистемами, служат домом для многочисленных форм флоры и фауны – от одноклеточных организмов до насекомых, млекопитающих и птиц.

Двести лет назад один человек, работающий на ферме, едва мог прокормить собственную семью. Как следствие, в производстве еды была вынуждена участвовать бóльшая часть населения, все должны были работать на полях. В 1940 году, по данным Департамента сельского хозяйства США, один фермер в среднем мог прокормить 19 человек, а сейчас – 155! Интенсификация сельского хозяйства приводит к тому, что все больше и больше людей могут заниматься не производством пищи, а чем-то еще, в том числе быть художниками, учеными, музыкантами, программистами, инженерами. Эффективное сельское хозяйство способствует развитию культуры и технологий.

Есть еще одна заслуга генной инженерии, связанная с уменьшением нагрузки, которой сельское хозяйство подвергает окружающую среду. Вместо того чтобы поливать поля инсектицидами с самолетов, невольно поражая соседние с полями участки земли и некоторых ни в чем не виновных членистоногих, мы можем создать растения, несъедобные для вредителей. Борьба с вредителями становится точечной, с меньшим количеством побочных эффектов. Генные инженеры умеют делать так, чтобы ядовитый для вредителей белок производился только в определенной части растения, например в листьях картошки, которые едят личинки колорадских жуков, но не в клубнях. Кроме того, используются белки, ядовитые не для всех насекомых, а только для отдельных групп, к которым и относятся вредители. Это безопаснее и эффективнее, чем массовая обработка полей ядохимикатами.

В 2014 году вышла статья в научном журнале PLOS ONE30 об изменениях на фермах, где выращивали два типа растений, созданных методами генной инженерии. Благодаря растениям, устойчивым к вредителям, урожайность полей увеличилась почти на 25 %, количество используемых пестицидов сократилось на 42 %, затраты на покупку пестицидов уменьшились на 43 %. Благодаря устойчивым к гербицидам растениям урожайность полей увеличилась на 9 %, количество используемых пестицидов не изменилось, но затраты на их покупку сократились на 25 % за счет перехода на более выгодные средства борьбы с сорняками. В обоих случаях доходы фермеров выросли более чем на 60 %. То, что внедрение упомянутых ГМО снижает количество используемых пестицидов, независимо подтвердил в своем отчете Американский департамент сельского хозяйства (USDA)31.

В 2012 году в журнале Nature была опубликована статья, в которой было показано, что в период с 1990 по 2010 год в Северном Китае благодаря внедрению генетически модифицированных растений, устойчивых к вредителям, и, следовательно, снижению использования пестицидов удалось не только уменьшить количество вредных насекомых на полях, но и увеличить количество трех групп членистоногих-хищников: божьих коровок, пауков и златоглазок. Более того, хищники, которых стали меньше травить инсектицидами, расползались на соседние поля, и количество вредителей уменьшалось по всей округе32.

Снижение количества используемых пестицидов и самолетного топлива, необходимого для их распыления, увеличение урожая полей без освоения новых земель и разрушения природных экосистем, светящиеся растения и экологически более чистое животноводство… Я хочу, чтобы все, кому не безразлично состояние окружающей среды, еще раз задумались о положительных перспективах внедрения биотехнологий.

Еще один триумф ждал генную инженерию в борьбе с вирусами растений. В период с 1956 по 1968 год из-за вирусных инфекций площади плантаций папайи на острове Оаху Гавайского архипелага сократились с 243 гектаров до 16 (более чем на 94 %). Карантин и долгие попытки вывести устойчивые к вирусу сорта методами традиционной селекции не помогли остановить инфекцию. Выращивание папайи практически прекратилось. В 1991 году были проведены полевые испытания генетически модифицированной папайи, устойчивой к вирусу. Через 77 дней после начала испытаний 95 % обычной папайи, произраставшей на экспериментальных полях, оказались зараженными, но ни одно трансгенное растение не пострадало33. После ряда дополнительных проверок и испытаний в 1998 году коммерческое выращивание гавайской генетически модифицированной папайи было одобрено, а производство этого растения восстановлено.

Но сколько бы замечательных продуктов генной инженерии ни придумало человечество, будет мало толку, если никто не захочет их использовать. Страх перед ГМО распространен по всему миру, он влияет на решения политиков и тормозит развитие биотехнологий. Мы не сможем двигаться дальше, пока не разберемся в причинах этого страха и не попробуем его развеять.

Глава 2

Слово из трех букв. Слово “ГМО” – это плохо

Ученые начали употреблять словосочетание “генетически модифицированный организм” сравнительно недавно. Первая статья в базе данных научных публикаций по биологии и медицине PubMed с упоминанием аббревиатуры “ГМО” датируется 1992 годом34. Можно сказать, что даже сами генетически модифицированные организмы изучены лучше, чем это слово (ГМ бактерии35 и животные36 существуют с 1973 года, ГМ растения с 1982 года37, а коммерческие ГМ растения с 1994-го).

Противники генной инженерии говорят, что безопасность ГМО не доказана на 100 %, но мы пойдем на шаг дальше и сформулируем утверждение, что на 100 % не доказана даже безопасность употребления слова “ГМО”. Именно поэтому обложка предупреждает, что книга содержит упоминания данного слова из трех букв. Наука – это постоянное и честное стремление к истине, но никогда не истина в последней инстанции. Да, мы предполагаем априори, что все слова безопасны, исходя из представления о безопасности тех слов, которые давно вошли в употребление, но ведь мы можем ошибаться!

Не существует абсолютных доказательств того, что слово “ГМО” не повредит здоровью человека, его услышавшего, произнесшего, написавшего или прочитавшего, либо здоровью его потомков во втором или в третьем поколении. Даже если принять, что по отдельности буквы Г, М и О существуют в естественном для нас языке достаточно давно и потому предположительно безопасны (хотя и этот вопрос никогда серьезно не исследовался), аббревиатура “ГМО” была создана искусственно и недавно.

У нас нет стопроцентных доказательств того, что слово “ГМО” не может вызывать у людей аутоиммунные заболевания, рак, аллергию, понос, запор, нежелательную беременность, алкогольную зависимость, болезнь Альцгеймера, рвоту, геморрой, аутизм, суицидальные мысли, избыточный вес, инсульт, сердечный приступ, выпадение волос, шизофрению, утрату зрения, слуха, ослабление иммунной системы, паралич дыхательной мускулатуры, прыщи, воспаление внутреннего уха или аппендикса, депрессию, камни в почках или импотенцию.

Между тем не секрет, что слова, которые мы читаем, слышим, произносим или записываем, воздействуют на наши органы чувств и, как следствие, на мозг. Более того, в результате этого воздействия иногда могут рождаться мысли. Когда мы сталкиваемся с каким-то словом, нервные клетки мозга начинают взаимодействовать друг с другом с помощью электрических сигналов, бегущих по их отросткам – аксонам. Измененная работа нервных клеток может привести к выбросу определенных гормонов в кровь. Не исключено, что это может подействовать на остальные клетки организма, в том числе на клетки репродуктивной системы. Нет стопроцентных доказательств, что это совершенно безопасно и не приводит к повреждению клеток или к мутациям в ДНК.

Существует еще один риск, связанный с использованием слова “ГМО”. Риск заключается в том, что это слово может “убежать” за границы текущих смысловых значений и вытеснить другие слова из языка. Статистика запроса “GMO” в Google Trends указывает на то, что частота употребления этого слова сегодня достигла небывалых значений. Вполне возможно, что его ждет популярность другого слова из трех букв, которое не принято произносить в приличном обществе. Если мы не остановим распространение слова “ГМО”, будущее нашего языка может быть незавидным: “ах ты ГМО такое!”, “не надо мне это ГМО”, “сам ты ГМО!”.

Множество журналистов, ученых и политиков делают карьеру, используя слово “ГМО”. Оно постоянно упоминается в блогах, научных и научно-популярных статьях, в желтой прессе, на радио, на ТВ, на просторах интернета и даже в книжках. Разумеется, на употреблении этого слова неплохо зарабатывают. Возможно, именно поэтому так сложно найти желающих провести серьезные исследования влияния слова “ГМО” на здоровье людей или животных. Кто знает, какие результаты может дать эксперимент, в ходе которого одна группа крыс будет слушать в наушниках повторяющееся слово “ГМО”, а другая, контрольная группа – проверенное временем “Отче наш”? Не найдем ли мы каких-нибудь отличий в количестве и качестве потомства между группами? Если опасность слова “ГМО” будет обнаружена, удастся ли нам пробиться через сплошь ангажированных рецензентов и опубликовать об этом статью в научном журнале? Пока риски употребления слова “ГМО” не будут досконально изучены, необходимо придерживаться принципа предосторожности и не допускать его использования кроме как в исследовательских целях. Как минимум необходимо ввести обязательную маркировку текстов, передач и сообщений, упоминающих ГМО.

Выше я попробовал довести до абсурда самые примитивные аргументы против генетически модифицированных организмов (есть и другие, более наукообразные, которые мы разберем позже). Эти аргументы примитивны потому, что с тем же успехом их можно применить к любой новой технологии, не потратив ни минуты на изучение обсуждаемого предмета. Про любое новое явление можно сказать, что оно не проверено временем. Даже если безопасность некой технологии проверена на животных или на людях, мы всегда можем выкрутиться и заявить, что она не проверена на следующем поколении. А если она проверена на втором поколении, можно потребовать проверки на третьем и так до бесконечности.

На нескольких поколениях не проверено действие мобильных телефонов, беспроводной связи, продуктов, подогретых в микроволновых печах. Клинические испытания современных лекарственных средств обходятся в сотни миллионов долларов, занимают много лет, но даже сильнодействующие препараты не проверяются на нескольких поколениях. Следуя такой логике, необходимо отказаться от всех достижений научно-технического прогресса за последние лет тридцать, а то и больше.

Почему мы знаем, что слово “ГМО” не очень опасно? Потому что мы знаем, что слова обычно не очень опасны, и дедуктивно выводим относительную безопасность и этого слова. Если мы придерживаемся рационального взгляда на мир и не верим, что существуют волшебные слова, которые могут наслать на нас проклятие (АВАДАКЕДАВРА! ИМПЕРИО!), и не говорим о тех сочетаниях слов, за которые нас, к сожалению, могут посадить в тюрьму в некоторых странах, никто в здравом уме не сочтет необходимым как-то особенно относиться к слову “ГМО”, ведь это всего лишь комбинация букв, такая же, как и все остальные слова. Точно так же ДНК генетически модифицированных организмов – это всего лишь молекула ДНК, такая же, как у всех других живых организмов, и состоящая из тех же самых “букв” – нуклеотидов, лишь с небольшими отличиями в том порядке, в котором эти буквы расставлены.

На самом деле нам есть что сказать про опасность слов. В 2013 году в журнале психосоматических исследований (Journal of Psychosomatic Research) был опубликован следующий эксперимент38: одной группе испытуемых показали фильм о вреде беспроводной связи (Wi-Fi), второй группе показали фильм о безопасности используемого излучения. После просмотра фильмов экспериментаторы сказали всем участникам эксперимента, что их будут облучать Wi-Fi. Хотя на самом деле Wi-Fi никто не включал, многие люди из первой группы, которых запугали страшилками о вреде такого излучения, заявили, что испытали неприятные симптомы, дискомфорт, ухудшение самочувствия. Некоторые участники даже попросили прекратить эксперимент – настолько им стало не по себе. Подобные негативные эффекты наблюдались в первой группе существенно чаще, чем во второй.

За последние несколько лет мы многое узнали про эффект плацебо (фальшивого лекарства – пустышки), отчасти объясняющий кажущуюся эффективность гомеопатических препаратов и множества других средств “альтернативной” медицины. Эффект плацебо срабатывает, когда человек ожидает, что некоторое воздействие улучшит его самочувствие. При этом его мозг выделяет определенные вещества (например, эндорфины), которые поднимают настроение и уменьшают болевые ощущения. В этом нет никакой магии – обычная физиологическая реакция, и эффект плацебо действительно справляется с болью и рядом других симптомов.

Не буду вдаваться в подробности нейробиологических механизмов эффекта плацебо, хотя они неплохо изучены39, но отмечу, что плацебо действует даже на животных40. Например, используя этот эффект, удавалось уменьшить частоту эпилептических припадков у собак41. Одно из объяснений заключается в том, что многие животные легко вырабатывают условные рефлексы – здесь можно отослать к знаменитым опытам отечественного нейрофизиолога Ивана Павлова. Павлов показал, что если зажигать лампочку, а потом кормить собаку, она обучается и впоследствии начинает вырабатывать слюну сразу после включения лампочки, когда еда еще не появилась. Прием плацебо часто сочетается с заботой и уходом, на которые собака положительно реагирует. Параллельно возникает “эффект хозяина”. Владелец меняет отношение к питомцу, ожидая улучшения его здоровья, что может приводить к изменениям поведения и состояния животного42.

На людей плацебо-инъекции действуют сильнее, чем сахарные таблетки. Сила действия таблеток зависит от их цвета43, а также от заявленной цены таблеток и вообще убедительности, с которой рассказано об их полезности44–46. За открытие, что дорогие плацебо более эффективны, чем дешевые, Дэн Ариэли, специалист по поведенческой экономике, получил Шнобелевскую премию. Этой шуточной премией, пародирующей знаменитую Нобелевскую, награждают за всякие забавные открытия. “Когда вы ожидаете, что что-то произойдет, ваш мозг делает так, чтобы это произошло”, – прокомментировал свое исследование ученый.

Довольно наглядно эффективность плацебо была показана в передаче фокусника Даррена Брауна “Страх и вера”. Браун ознакомился с научными исследованиями о том, как усилить эффект плацебо, и разработал “суперплацебо” для лечения страхов. Так, чтобы убедить участников эксперимента в эффективности выдуманного препарата от страха (на самом деле препарата-пустышки), был создан целый фальшивый институт-однодневка якобы по исследованию и производству данного “лекарства”. Внутри стен “института” специально обученные актеры, одетые в халаты, с умным видом и кучей научных терминов читали участникам-добровольцам лекции о чудесных свойствах и механизмах действия разрабатываемого ими препарата. Все было сделано так, чтобы создать максимально правдоподобную иллюзию научности и обоснованности предлагаемого лечения. В передаче было показано, что суперплацебо дало заметный результат. Молодой человек, который боялся высоты, смог свесить ноги с края высокого моста, девушка со страхом публики не испугалась выступить перед широкой аудиторией и спеть песню, а человек, всю жизнь избегавший конфликтов, пошел разнимать дерущихся в баре.

Стоит оговориться, что терапевтическая ценность эффекта плацебо в медицине, по-видимому, не велика47. Часть того, что иногда приписывают эффекту плацебо, является регрессией к среднему48, результатом естественного улучшения самочувствия пациентов, которое нередко происходит независимо от того, что с ними делают. Здесь полезно различать ощущения пациента (где существует широкий простор для действия эффекта плацебо) и объективные изменения его здоровья. Именно поэтому Гудвину удалось внушить Страшиле мудрость, Дровосеку – нежность, а Льву – храбрость, подарив им фальшивые мозги, сердце и эликсир смелости, но так и не удалось помочь бедной Элли, проблема которой не решалась самовнушением.

Ожидание ухудшения самочувствия может приводить к обратному эффекту – эффекту ноцебо. В дополнение к описанному выше эксперименту c Wi-Fi рассмотрим еще одну публикацию, авторы которой задались следующим вопросом: влияет ли молитва на количество осложнений у людей, переживших операцию на сердце?49 Для того чтобы ответить на этот вопрос, пациентов случайным образом разбили на три группы. Первой группе сообщили, что за них, возможно, будут молиться (а возможно, не будут), – и за них молились. Пациентам второй группы сообщили то же самое, но за них не молились. Пациентам третьей группы сказали, что за них совершенно точно будут молиться, и за них действительно молились.

Оказалось, что сама по себе молитва не имеет никакого терапевтического эффекта: люди из первых двух групп перенесли примерно одинаковое количество осложнений. Но у людей, знавших, что за них будут молиться, выявили больше осложнений после операции. Возможно, пациенты, уверенные, что за них будут молиться, начинали волноваться (“все так плохо, что за меня уже молятся?”) и тем самым повышали риск осложнений. Ведь волноваться после операции на сердце небезопасно.

Приведу еще одну поучительную историю. В 1968 году Роберт Хо Ман Квок написал в один из ведущих медицинских журналов письмо о том, что после походов в китайские рестораны он странно себя чувствовал50. Симптомы, которые он описал, включали онемение задней части шеи, постепенно распространяющееся к обеим рукам и спине, слабость, усиленное сердцебиение. Эти симптомы наступали примерно через 15–20 минут после употребления первого блюда. Хо Ман Квок назвал это “синдромом китайских ресторанов”.

Хо Ман Квок не мог точно определить, что именно послужило причиной изменения его самочувствия. Был ли он чем-то болен? Испытал ли он на себе действие эффекта ноцебо? Была ли у него аллергия на один из многих компонентов приготовленных блюд? Может быть, ему просто не повезло – досталась не самая свежая рыба? Одна из версий предполагала, что описанные симптомы связаны с действием глутамата натрия. Возникла такая гипотеза потому, что в китайских ресторанах традиционно не стесняются использовать этот усилитель вкуса.

Несмотря на отсутствие серьезных оснований подозревать, что именно глутамат натрия является причиной описанных симптомов, история, рассказанная Хо Ман Квоком, положила начало массовой истерии, продолжающейся вот уже почти пятьдесят лет. Многие журналисты приравняли глутамат натрия к страшному яду, время от времени появляются депутаты, предпринимающие попытки запретить его использование. На самом деле глутамат натрия – натриевая соль глутаминовой кислоты, одной из важнейших аминокислот, входящей в состав практически любого белка (а белки есть в любых клетках). Природа даже предусмотрела специальные рецепторы для этой аминокислоты. Все знают четыре основных вкуса: кислое, сладкое, соленое, горькое. Есть пятый вкус, который называется “умами”, или вкус мяса, вкус глутамата. Любопытно, что ни само мясо, ни томаты, имеющие высокое содержание глутамата, не вызывали описанных Хо Ман Квоком симптомов.

По мере распространения новости о том, что глутамат может вызывать странные симптомы, некоторые люди стали утверждать, что они чувствительны к глутамату натрия. Большая часть населения никогда не сталкивалась с описанными Хо Ман Квоком симптомами, но были и те, кто повторял его рассказ. Но что, если чувствительность к глутамату – следствие внушаемости? Проводились исследования, в которых испытуемые не знали, принимают они глутамат натрия или плацебо. Поскольку глутамат натрия отличается особым вкусом, в ряде экспериментов подбирали специальный напиток, который этот вкус маскировал. Исследования показали, что если и есть какие-то симптомы, связанные с употреблением глутамата натрия, то это скорее идиопатическая реакция, основанная на эффекте ноцебо. Разницы в самочувствии между теми, кто употреблял глутамат и плацебо, не наблюдали, если глутамат употреблялся с пищей в количествах, используемых в кулинарии51, 52.

Поведение “чувствительных” к глутамату людей в каком-то смысле напоминает эпизод, описанный еще в XIX веке в повести Джерома Клапки Джерома “Трое в лодке, не считая собаки”, когда герой книги открыл медицинский справочник и нашел у себя все болезни за исключением родильной горячки.

Существует легенда, повествующая об “эффекте 25-го кадра”. Это вымышленная и неработающая методика воздействия на подсознание людей посредством монтирования в видеоряд скрытой рекламы. Реклама вставляется с помощью дополнительных кадров, которые проскакивают так быстро, что человек не успевает их разглядеть. В январе 1958 года телекомпания Canadian Broadcasting Company провела (не очень научный) эксперимент, в ходе которого предупредила зрителей, что будет показывать скрытую рекламу. На протяжении получасового шоу 352 раза было показано сообщение “позвони сейчас”, но очень быстро, чтобы никто не разглядел. Никакого заметного увеличения количества телефонных звонков не было зафиксировано ни во время передачи, ни после нее. Никто не мог отгадать истинное послание скрытой рекламы, зато многие телезрители писали в телекомпанию письма о том, что у них возникали необъяснимые позывы взять банку пива, сходить в туалет или переключить канал. Хотя сам эффект 25-го кадра не работает, сообщение о его применении вполне может подействовать на тех, кто верит в эффективность скрытой рекламы.

Все перечисленное, вероятно, справедливо и для устрашающих рассказов о том, что наша пища ужасно ядовита и опасна. Особенно пища, содержащая ГМО. Это тем более удивительно, если учесть, что еще никогда в истории человечества не существовало столь строгого контроля качества продуктов питания, как сейчас.

Рассказывая людям об опасностях тех или иных продуктов или технологий, журналисты должны понимать, что на них лежит ответственность за психическое здоровье граждан. Важно и нужно говорить о тех опасностях, которые доказаны, но стоит ли, не будучи специалистом, выдвигать не обоснованное с научной точки зрения предположение о вреде существующих технологий? Ущерб от эффекта ноцебо может быть нанесен самим “информированием”, и это не говоря о том, что дезинформация вредит развитию полезных технологий. Например, из-за нее на рынке могут не появиться помидоры, богатые антоцианами, или картошка со сниженным содержанием канцерогенов. Почему в этом случае не призывают подумать о принципе предосторожности?

Увы, эфирное пространство СМИ и интернета забито всевозможными страшилками, и в следующей главе мы поговорим о том, откуда они берутся. Я думаю, что в целях безопасности слово “ГМО” нужно вовсе убрать из лексикона, а вместо него ввести в употребление другое слово. В рамках ребрендинга ГМО их можно было бы назвать и так: ОМГи – организмы с модернизированными геномами. Или – с несколько иным смыслом – БОНГи, биологические организмы с неизвестными геномами. Но об этом мы поговорим в другой главе. Сам я продолжу использовать в этой книге аббревиатуру “ГМО”, ибо боюсь всех запутать, но за ее пределами настойчиво рекомендую переходить на новую терминологию, не имеющую негативной коннотации, успокаивающую, а не будоражащую психику людей.

Глава 3

Сон разума рождает чудовищ. Почему боятся ГМО

В 2000 году в журнале Science вышла статья, показавшая возможность создания генетически модифицированного “золотого риса”, богатого бета-каротином53. В том же году были созданы ГМ томаты с аналогичным качеством54. Бета-каротин – это вещество оранжевого цвета, которое наш организм усваивает и превращает в витамин А.Из-за нехватки этого витамина ежегодно слепнет более 250 тысяч детей в развивающихся странах. Половина ослепших в течение года умирает (прежде всего из-за подверженности инфекциям), а золотой рис мог бы помочь преодолеть эту проблему. Рис первой модификации действительно содержал больше бета-каротина, чем обычный, но недостаточно, чтобы кому-то реально помочь. “Его пришлось бы есть килограммами!” – злорадствовали противники генной инженерии, доказывая бесполезность технологии. В 2005 году была получена новая модификация золотого риса, в которой количество бета-каротина было увеличено еще в 23 раза55. Теперь можно было съедать в сутки всего 75 граммов риса и забыть про нехватку витамина А.