Obawa przed nieznanym towarzyszy człowiekowi od początku jego istnienia. Co pewien czas dowiadujemy się, że szkodliwa jest kawa, pomidory, opalanie się i papierosy, i często nie znając racjonalnych argumentów w danej sprawie podejmujemy decyzje na podstawie naszej niekompletnej wiedzy. Akurat z czterech wymienionych powyżej „strachów” dowody o szkodliwości istnieją tylko dla dwóch ostatnich.
Pierwsze doświadczenia inżynierii genetycznej zaplanowane były w USA na 1971 r. Miały polegać na wprowadzeniu kawałka DNA z wirusa małpiego zwanego SV40 do bakterii Escherichia coli (dalej zwana E. coli, ulubiona bakteria laboratoryjna zwana także pałeczką okrężnicy). SV40 jest wirusem rakotwórczym, więc eksperyment ten wzbudził obawy, co się stanie, jeśli powstanie bakteria z genem wirusa rakotwórczego.
Naukowcy byli sami zaniepokojeni nowymi możliwościami. W 1973 roku powstał RAC (Recombinant DNA Advisory Committee) - komitet doradzający w sprawach zrekombinowanego DNA, a w 1975 roku zwołano konferencję w Asilomar w USA, aby przedyskutować wątpliwości dotyczące badań związanych z inżynierią genetyczną. Konferencja była finansowana przez NIH (National Institutes of Health - Narodowe Instytuty Zdrowia) i oprócz naukowców brali w niej udział przedstawiciele prasy i prawnicy. Główną intencją zgromadzonych była ocena możliwych zagrożeń wynikających z inżynierii genetycznej oraz ustalenie, w jaki sposób należy przeprowadzać badania, by były one bezpieczne. Sami naukowcy wystąpili z propozycją rocznego moratorium na prowadzenie badań, aż do określenia odpowiednich warunków przeprowadzania doświadczeń.
W ciągu kilku lat po Asilomar naukowcy doszli do wniosku, że zastosowanie odpowiednich szczepów bakterii w zasadzie rozwiązuje problem „ucieczki” organizmów transgenicznych z laboratorium. Mimo, że pierwotnie były takie zamierzenia, nie wydano rządowych przepisów dotyczących pracy ze zrekombinowanym DNA. RAC stał się odpowiedzialny za analizę bezpieczeństwa planowanych eksperymentów.
W 1978 r. sklonowano gen ludzkiej insuliny, a produkt - ludzką insulinę robioną przez bakterie - dopuszczono na rynek w USA w 1982 r. Od tego czasu na półkach aptek pojawiły się liczne leki i szczepionki uzyskane dzięki inżynierii genetycznej, np. ludzki hormon wzrostu, czynniki krzepliwości krwi i szczepionka przeciwko wirusowemu zapaleniu wątroby typu B. Są powszechnie stosowane i nie budzą niczyich obaw. Co więcej - alternatywne sposoby pozyskiwania np. hormonu wzrostu (z ludzkich mózgów - możliwość przeniesienia choroby Creutzfelda-Jacoba) są po prostu niebezpieczne.
Jest może zabawne, że badania nad DNA licznych organizmów pokazały, że sama natura bawi się w inżynierię genetyczną. Kiedyś drzewo rodowe świata ożywionego wyglądało jak porządne rozgałęzione drzewo. Teraz poszczególne gałęzie łączą liczne strzałki wskazujące na przeniesienie genów z jednych gałęzi do innych w procesie ewolucji, bez udziału biologów. To też osłabiło obawy przed przeniesieniem niechcący czegoś szkodliwego w wyniku działań związanych z inżynierią genetyczną.
Klony zwierząt
Szum dotyczący klonowania genów i potencjalnych zagrożeń w zasadzie przycichł po latach 70. W tej chwili raczej nie spotyka się rozważań dotyczących szkodliwości zrekombinowanych bakterii. Natomiast istnieją większe organizmy transgeniczne, które wzbudzają więcej emocji niż bakterie, rośliny i zwierzęta.
Zwierzęta transgeniczne robi się w celach naukowych i praktycznych. O ile chodzi o cele naukowe, myszy z wprowadzonymi dodatkowymi genami i myszy pozbawione konkretnego genu (z tzw. nokautem genu) wniosły olbrzymią liczbę danych o podstawowym znaczeniu do zrozumienia mechanizmów powstawania nowotworów i wielu innych chorób ludzkich jak i roli, jaką odgrywają poszczególne geny w regulacji podziału komórek i rozwoju. Mysz jest najlepiej poznanym pod względem genetycznym ssakiem, a niedawne ustalenie sekwencji jej genomu czyni z niej jeszcze lepszy obiekt do badań naukowych.
W celach praktycznych wykorzystuje się jednak większe ssaki. Jak na razie uzyskiwanie zwierząt transgenicznych nie jest łatwe ze względów technicznych. W tej sytuacji najważniejsze wydają się być dwa wątki - produkty farmaceutyczne i przeszczepy narządów.
O ile chodzi o produkty farmaceutyczne - człowiek jest ssakiem i białka produkowane w jego organizmie są modyfikowane w specjalny sposób, m.in. przez przyłączanie pewnych cukrów w specyficzne miejsca. Obecnie większość producentów białek uzyskiwanych technikami inżynierii genetycznej to bakterie i drożdże, które tych modyfikacji nie wprowadzają. Dla niektórych białek nie ma to znaczenia, inne - pozbawia aktywności. Idealne byłoby produkowanie pożądanych białek w mleku transgenicznych krów i owiec.
O ile chodzi o przeszczepy to wiadomo, że brakuje dawców narządów do przeszczepiania chorym ludziom. Najbliższym człowiekowi, łatwo dostępnym zwierzęciem, jest świnia - podobnie jak my nieowłosiona, wszystkożerna i prowadząca dość nieruchawy tryb życia. Narządy świni mają wielkość w miarę odpowiednią do przeszczepiania. Gdyby udało się uzyskać, tak zmodyfikowane świnie, że ich narządy nie byłyby odrzucane przez człowieka, a także nie wnosiłyby wirusów, czy innych czynników zakaźnych, byłoby to pewne rozwiązanie problemu.
Innym wariantem zwierząt transgenicznych są zwierzęta z dodatkowym genem hormonu wzrostu, które szybciej i wydajniej rosną. Ssaki z takimi genami nie za bardzo się udało wyhodować, w przeciwieństwie do ryb (cała Polska parę lat temu zastanawiała się, czy karp jedzony na Boże Narodzenie ma ludzki hormon wzrostu czy nie).
Obecnie nie ma więc zbyt wielu osiągnięć w obu dziedzinach wykorzystania transgenicznych ssaków. W pewnym sensie efektem zapotrzebowania na terapeutyczne białka i narządy do przeszczepów były liczne klonowane zwierzęta - i Dolly, i krowy, i świnie, choć wiele z nich nie było organizmami transgenicznymi. Jeżeli nawet do jakiegoś celu uzyskałoby się idealne zwierzę transgeniczne, tylko jego klonowanie da dokładnie takie same i równie idealne zwierzęta. Rozmnażanie normalne przetasowuje bowiem geny rodziców i potomstwo nie jest kopią swego ojca czy matki.
Klony roślin
O ile zwierzęta transgeniczne wzbudzały głównie protesty organizacji związanych ze zwalczaniem okrucieństwa w stosunku do zwierząt, o tyle rośliny transgeniczne też budzą obiekcje organizacji proekologicznych. Rośliny transgeniczne są znacznie prostsze do otrzymania niż zwierzęta, a techniki wprowadzania do nich genów są znakomicie dopracowane. Można uzyskiwać rośliny o zmienionej zawartości składników odżywczych (np. złoty ryż z witaminą A, ważny dla zwalczania ślepoty), oporne na herbicydy, na mróz, męsko- lub żeńskosterylne itp. itd. Co pewien czas pojawiają się obawy, że stosowanie tych roślin naruszy naturalne ekosystemy, choć wydaje się, że już istnieją odpowiednie przepisy co i jak może być stosowane w polu.
Moim zdaniem, w tym momencie nikt nie boi się tego, czego bano się w latach 70. - że jakaś bakteria z dodatkowym genem „opanuje” świat lub spowoduje epidemię. Epidemie od tego czasu powodują naturalne, nierekombinowane, wirusy takie jak HIV, Ebola, czy grypa. W tej chwili wydaje się, że więcej emocji budzi sprawa klonowania czlowieka niż wysiewania transgenicznej soi.
Unia Europejska ma wiele przepisów określających, w jakich warunkach i jakie organizmy transgeniczne mogą być stosowane czy to w laboratoriach, czy też w użyciu otwartym. Uważam, że nie ma się czego obawiać.
Inżynieria genetyczna pojawiła się dość nagle na początku lat siedemdziesiątych XX w. Jest to technika umożliwiająca wyizolowanie i namnożenie w zasadzie dowolnego genu z dowolnego organizmu. Gen - czyli odcinek DNA - można otrzymać w dużej ilości w celach badawczych lub też można go wprowadzić do innego organizmu niż ten, z którego pochodzi badany gen. Taki organizm z dodatkowym, obcym genem nazywany jest organizmem transgenicznym. Sam fragment DNA nazywany jest zrekombinowanym DNA.
_________
Prof. Ewa Bartnik jest pracownikiem naukowym Zakładu Genetyki Wydziału Biologii Uniwersytetu Warszawskiego oraz Insytutu Biochemii i Biofizyki PAN.
