ГМО в России - наука, общество и закон
- Авторы: Коробко И.В.1, Георгиев П.Г.1, Скрябин K.Г.2, Кирпичников M.П.3
-
Учреждения:
- Институт биологии гена РАН
- Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН
- Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
- Выпуск: Том 8, № 4 (2016)
- Страницы: 6-13
- Раздел: Форум
- Дата подачи: 17.01.2020
- Дата публикации: 15.12.2016
- URL: https://actanaturae.ru/2075-8251/article/view/10410
- DOI: https://doi.org/10.32607/20758251-2016-8-4-6-13
- ID: 10410
Цитировать
Аннотация
Законодательное регулирование в России сегодня катастрофически отстает от уровня развития генной инженерии. Только взвешенный и научно обоснованный подход к позиционированию организмов, полученных с применением различных генно-инженерных технологий, а также к оценке рисков, связанных с ними, позволит эффективно использовать результаты передовых технологий генной инженерии в экономике. В отсутствие востребованности этих результатов в практическом секторе сложившаяся ситуация приведет к отставанию в научных исследованиях и к потере имеющихся сегодня компетенций.
Полный текст
История человечества не разрывно связана с от бором растений и живот ных, обладающих практически полезными признаками, с целью их хозяйственного использова ния. С развитием науки методи ки селекции были адаптированы для ускоренного создания и отбо ра вариантов с нужными призна ками. Появление методов генной инженерии стало очередной вехой на этом пути, позволив сделать качественный скачок от отбора искомых признаков среди слу чайных генетических изменений к направленному получению орга низмов с требуемыми свойствами путем внесения направленных мо дификаций в геном. Развитие тех нологий направленной модифика ции генома, помимо возможности создания с высокой эффективно стью организмов с требуемыми признаками, открыло возмож ность получения чужеродных белков и метаболитов для их при менения в различных областях, прежде всего в фармацевтической и пищевой промышленности, ве теринарии и сельском хозяйстве, промышленной биотехнологии и охране окружающей среды. Важность модифицирован ных методами генной инжене рии организмов, так называемых ГМО, сегодня сложно переоце нить - с их помощью обеспечива ется производство многих совре менных лекарственных средств, прежде всего, рекомбинантных белков и вакцин, а также повы шается эффективность растени еводства, что позволяет решать продовольственную проблему и т.д. Все большее место в био технологии занимают генно-мо дифицированные (ГМ) животные, используемые в качестве биореак торов для производства рекомби нантных белков [1]. ГМО, помимо промышленного использования, являются незаменимым инстру ментом в научных исследованиях, начиная с манипуляций с генети ческим материалом и заканчивая моделями заболеваний человека. Таким образом, роль ГМО в совре менном мире неуклонно возраста ет и расширяется. Вместе с этим, все большая значимость ГМО в жизни человека и развитие тех нологий направленной модифика ции геномов требуют выработки оптимальных подходов к регули рованию обращения и использова ния в хозяйственном обороте ГМО и продукции, содержащей или по лученной с их помощью или с ис пользованием (ГМО-продукция), которые бы обеспечивали, с одной стороны, их эффективное, прежде всего в социальном и экономиче ском плане, применение, а с дру гой - безопасность их использова ния. Важно отметить, что исполь зование ГМО и ГМО-продукции в хозяйственном обороте и их востребованность непосредствен но связаны с возможностью про ведения научных исследований в области разработки новых и оп тимизации существующих технологий направленной модификации генома, требующих как фунда ментальных, так и прикладных исследований, поскольку в случае отсутствия запроса или законода тельной невозможности исполь зования ГМО в реальном секторе экономики это направление на учных исследований становится неактуальным и стагнирующим. Это, в свою очередь, создает за висимость проведения научных исследований в области трансге неза и направленной модифика ции генома от законодательной базы, регулирующей обращение ГМО, и государственной поли тики в этой области. Развитие биотехнологий является одним из приоритетов для Российской Федерации, что закреплено в Комплексной программе разви тия биотехнологий в Российской Федерации на период до 2020 года, утвержденной в 2012 году, и разработанной на ее основе «дорожной карте» «Развитие биотехнологий и генной инжене рии». Генная инженерия занимает существенное место в «дорожной карте», включающей в себя ком плекс мероприятий, призванных урегулировать существующие противоречия в законодательной сфере, касающейся ГМО, обе спечить эффективную оценку потенциальных рисков, связан ных с их использованием, и при менение самых современных и безопасных технологий при их создании, что в совокупности должно создать импульс для раз вития генной инженерии как в об ласти научных исследований, так и сделать их результаты вос требованными в реальном секторе экономики. Благодаря заданному Комплексной программой векто ру развития сегодня в Российской Федерации уделяется определен ное внимание генной инженерии в форме финансирования науч но-исследовательских программ по ключевым направлениям био экономики через программы фундаментальных научных ис следований, федеральные целе вые программы, гранты научных фондов и другие инструменты. Так, ранее в рамках государствен ного проекта «Разработка био технологий и промышленное ос воение производства семенного материала высоких репродукций ГМ сельскохозяйственных рас тений» впервые в России были созданы биотехнологические со рта (Bt) картофеля отечествен ной селекции: Елизавета плюс и Луговской плюс, устойчивые к колорадскому жуку. К реаль ным преимуществам российского Bt-картофеля относятся надеж ность, рентабельность и простота выращивания, положительный экологический эффект, связан ный с отказом от применения инсектицидов. Указанные сорта прошли государственную реги страцию как пищевой продукт (2005 и 2006 гг.) и разрешены для реализации населению в ка честве пищевого продукта на тер ритории Российской Федерации; сорта внесены в Государственный реестр охраняемых селекционных достижений (2009 г.) и защищены патентами Российской Федерации [2-10]. В 2015 году Российский на учный фонд (РНФ) провел кон курс научных проектов, одним из тематических направлений ко торого стало создание технологий получения лекарственных пре паратов в эукариотических си стемах, в том числе в растениях и животных - «биофабриках». По результатам конкурса в этом направлении было поддержано три научных проекта, призван ных, в том числе, разработать новые подходы в области транс генеза животных, которые вбе рут в себя лучшие технологии и принципы в этой области. Это позволит в дальнейшем не только эффективно получать животных, продуцирующих хозяйственно значимые, прежде всего, для ме дицинской и фармацевтической промышленности, рекомбинант ные белки, но и повысит безопас ность этих белков и снизит риски, связанные с их использованием. Эти примеры наглядно иллюстри руют направленность проводимой политики не только на сохране ние, но и на развитие компетен ции в этой области. Однако в раз рез с приоритетами Комплексной программы и мероприятиями «дорожной карты» в существую щем законодательном поле вовле чение ГМ-растений и животных в хозяйственный оборот практи чески невозможно, а ожидаемые изменения в нем и предлагаемые к применению подходы не лише ны существенных недостатков. Сохранение подобной ситуации может привести к отсутствию ка ких-либо практических измене ний в этом сегодня страдающем от законодательной неопределен ности и стагнирующем секторе экономики, отличительными чер тами которого являются высокая технологичность и существенная инновационная составляющая. ЗАКОНОДАТЕЛЬНАЯ БАЗА В ОБЛАСТИ ГМО В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ На сегодняшний день в Российской Федерации обращение ГМО регулируется Федеральным законом от 05 июня 1996 года № 86-ФЗ (ред. от 19 июня 2011 года) «О государственном ре гулировании в области ген но-инженерной деятельности» (далее - «86-ФЗ») и постановле нием Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2001 года № 120 «О государственной регистрации генно-инженерно модифицированных организмов». Кроме того, порядок обраще ния ряда видов ГМО-продукции, в частности, пищевой продукции, кормов и кормовых добавок, регу лируется национальными нормативными документами или вновь вводимыми нормативными акта ми Таможенного союза, напри мер, такими, как Технические регламенты Таможенного союза ТР ТС 021/2011, ТР ТС 022/2011, ТР ТС 027/2012, ТР ТС 029/2012 в отношении пищевой продукции и ее маркировки. Однако механиз мы государственной регистрации ГМО, предназначенных для вы пуска в окружающую среду, под законные акты и нормативные документы, регламентирующие процесс их регистрации, отсут ствуют. В таких условиях воз никает ситуация, фактически исключающая возможность раз ведения и выращивания ГМО, на пример, сельскохозяйственного назначения. Кроме того, за вре мя, прошедшее с момента при нятия 86-ФЗ, технологии генной модификации претерпели суще ственные изменения - появились методы, позволяющие вносить желаемые изменения в геном организма без появления в нем «чужих» для организма последо вательностей ДНК (так называе мое «бесшрамное» редактирова ние генома), такие, как CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats), TALEN (Transcription Activator- Like Effector Nucleases), ZFN (Zinc Finger Nucleases) [11-14]. Также происходит сдвиг от ГМО 1-го и 2-го поколений, отличительной чертой которых является при сутствие в организме-реципиенте чужеродного генетического мате риала, к организмам, относимым к ГМО поколений 3-4, которые не содержат в своем геноме чуже родного генетического материала. Эти тенденции, несомненно, тре буют явного отражения и одно значного позиционирования в за конодательстве. Ситуацию с фактической не возможностью государственной регистрации и получения разре шения на выращивание и разве дение ГМО призвано исправить постановление Правительства Российской Федерации от 23 сентября 2013 года № 839 «О государственной регистра ции генно-инженерно-моди фицированных организмов, предназначенных для выпуска в окружающую среду, а также продукции, полученной с приме нением таких организмов или со держащей такие организмы» (да лее - «Постановление № 839»), вступающее в силу 01 июля 2017 года. Постановление № 839 ре гламентирует процедуры госу дарственной регистрации и по лучения разрешения на целевое использование ГМО, предназна ченных для выпуска в окружаю щую среду, а также продукции, содержащей или полученной с ис пользованием таких организмов, и отменяет действие постановле ния Правительства Российской Федерации от 16 февраля 2001 года № 120. Постановление № 839 дифференцирует ГМО на основа нии их целевого использования с требованием проведения акту альных для каждого вида целевого использования экспертиз, порядок которых должен быть разработан соответствующими органами ис полнительной власти. Однако уже сегодня очевидно, что содержа щийся в Постановлении № 839 перечень целевых использований ГМО, включающий в себя произ водство лекарственных средств для медицинского применения, медицинских изделий, продо вольственного сырья и пищевых продуктов, кормов и кормовых до бавок для животных, лекарствен ных средств для ветеринарного применения, а также разведение и (или) выращивание на террито рии Российской Федерации мо дифицированных растений и животных, микроорганизмов для сельскохозяйственного назна чения, не является исчерпываю щим, что может в будущем созда вать проблемы при практическом использовании ГМО в определен ных областях. Так, уже сегодня проводятся полевые испытания ГМ-комаров, предназначенных для элиминации переносимых комарами заболеваний, в част ности, лихорадки Денге [15-17]. Очевидно, что ни одно из поиме нованных в Постановлении № 839 целевых назначений ГМО не ох ватывает этого примера, который может быть классифицирован как «модификация окружающей среды». Также Постановление № 839 не предусматривает воз можности проведения регистра ции ГМО и ГМО-продукции в та ком динамично развивающемся и экономически значимом секторе, как техническое использование, например, полученного из ГМО биотоплива, ГМ-хлопка и т.п. Постановление № 839 предус матривает государственную реги страцию ГМО в связке с получе нием разрешения на его целевое использование. То есть, в слу чае отказа в разрешении на ис пользование ГМО его регистра ции не происходит, и внесение такого организма в реестр ГМО не предусматривается. Вместе с тем, авторы полагают, что од ной из насущных задач в области регулирования обращения ГМО в Российской Федерации являет ся сбор информации о ГМО, ко торые потенциально могут быть использованы в хозяйственном обороте (даже в случае отсутствия разрешения на их использова ние), позволяющей проводить их однозначную идентификацию и, при необходимости, мониторинг. В отсутствие учета ГМО, не одо бренных по каким-либо причинам к использованию (например, из-за недостаточности предоставленной информации), возникает риск их несанкционированного примене ния без технической возможности идентификации таких ГМО и вы явления фактов их использования. В связи с этим целесообразно ввести учет линий ГМО (напри мер, в виде единого реестра таких организмов), предполагающий сбор данных о ГМО, особенностях их генетических модификаций и методов мониторинга вне зави симости от результатов государ ственной регистрации. К возможным недостаткам процедуры регистрации ГМО следует отнести проведение экс пертизы заключения о результа тах молекулярно-генетического исследования ГМО несколькими различными федеральными орга нами исполнительной власти в за висимости от целевого назначения организма. Таким образом, в зави симости от целевого использова ния ГМО и ответственного за его регистрацию органа объемы мо лекулярно-генетических иссле дований ГМО могут различаться. Несомненно, объемы и содержа ние молекулярно-генетических исследований ГМО должны учи тывать специфику типа ГМО, осо бенности его использования и це левое назначение, но рационально их гармонизировать и унифици ровать для различных видов целе вого использования, а экспертизу результатов молекулярно-гене тических исследований отнести на унифицированный этап вклю чения информации о ГМО в еди ный реестр в рамках регистраци онного процесса вне зависимости от целевого назначения организма и разрешения на его использова ние. Наконец, Постановление № 839 предусматривает проведе ние государственной регистрации только ГМО, предназначенных для выпуска в окружающую сре ду. В то же время Постановление № 839 (а также Технический ре гламент Таможенного союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» в отноше нии пищевой продукции) требу ет государственной регистрации ГМО как обязательное условие для регистрации полученной с его использованием продукции вне зависимости от того, где проис ходит выращивание и разведе ние ГМО - в окружающей среде или изолированно от нее (в за крытой системе, обеспечивающей отсутствие контакта ГМО с окру жающей средой). Таким образом, при выращивании и разведении ГМО в закрытой системе без вы пуска в окружающую среду со держащая его или полученная с его использованием продукция не может быть зарегистрирована в связи с отсутствием механиз ма государственной регистра ции ГМО, не предназначенных для выпуска в окружающую сре ду. Таким образом, уже сегодня возникает необходимость опре деления в законодательном поле механизмов государственной ре гистрации ГМО, не предназначен ных для выпуска в окружающую среду, но используемых для про изводства продукции. Третий «кит» в законодатель стве в области ГМО, наряду с ФЗ- 86 и Постановлением № 839, - Федеральный закон от 3 июля 2016 года № 358 «О внесении из менений в отдельные законода тельные акты РФ в части совер шенствования государственного регулирования в области генно инженерной деятельности» (да лее - 358-ФЗ). Недавно принятый 358-ФЗ предусматривает полный запрет на выращивание и разве дение ГМ-растений и животных, за исключением их выращивания и разведения для проведения на учных исследований и экспертиз. Следует отметить, что настоящий запрет распространяется толь ко на ГМ-растения и животных, «генетическая программа кото рых изменена с использованием методов генной инженерии и ко торые содержат генно-инженер ный материал, внесение которого не может являться результатом природных (естественных) про цессов» (358-ФЗ, статья 4). Таким образом, ГМО 3-го и 4-го по колений, изменения в геномах которых в принципе могут про изойти и естественным путем, без использования методов генной инженерии, не попадают под этот законодательный запрет, что де лает еще более актуальной необ ходимость ясного законодатель ного определения статуса таких организмов и содержащей или по лученной с их помощью или с их использованием продукции. Несмотря на то что часть полу чаемых с использованием мето дов генной инженерии организмов не попадают под запрет 358-ФЗ, введение запретительных мер мо жет негативно повлиять на раз витие этого сектора экономики, являющегося драйвером иннова ционного развития. Сложившаяся ситуация усугубляется отсутстви ем запретительных мер в отноше нии ГМО-продукции в условиях запрета на выращивание и раз ведение ГМ-растений и живот ных, что в случае вынужденной необходимости использования ГМО-продукции растительного и животного происхождения соз дает риск попадания в полную за висимость от внешних источников ГМО. Введенный запрет на разведе ние и выращивание ГМ-растений и животных также может оказать негативное влияние на проведе ние (и соответственно финанси рование) интенсивных научных исследований в области транс генеза растений и животных как фундаментальных, так и на правленных на трансфер их ре зультатов в прикладную область. В такой ситуации Российская Федерация может очень быстро потерять свои позиции и компе тенции в этой области, оконча тельно попадая в полную зави симость от внешних источников ГМО. В частности, запрет, в случае его введения, исключит воз можность получения лекарствен ных (и других) белков в молоке ГМ-животных, что, по мнению авторитетной в области аналити ки компании RAND Corporation, является одним из актуальных трендов в биотехнологии, биона нотехнологии и биомедицинских науках на период до 2020 года [18], что действительно подтвержда ется присутствием на рынке ле карственных препаратов ATryn® и Ruconest® на основе рекомби нантных белков человека - анти тромбина III и ингибитора С1 эстеразы, получаемых в молоке ГМ-коз и ГМ-кроликов соответ ственно [1]. ЧТО ТАКОЕ ГМО? Понятие «ГМО» является краеугольным камнем для всей обла сти, поскольку непосредственно определяет объект регулирова ния. Сегодня 86-ФЗ определяет ГМО как «организм или несколь ко организмов, любое неклеточ ное, одноклеточное или многокле точное образование, способные к воспроизводству или передаче наследственного генетическо го материала, отличные от при родных организмов, полученные с применением методов генной ин женерии и содержащие генно-ин женерный материал, в том числе гены, их фрагменты или комби нации генов». Данное определе ние, с одной стороны, слишком широкое, и, в соответствии с ним, к ГМО следует относить, напри мер, плазмиды (которые являются векторами), воспроизводство ко торых возможно только при нали чии специфических клеток-хозя ев. С другой стороны, требование к воспроизводству и способности передачи генетической информа ции выводит из-под определения ГМО, например, бесплодные ор ганизмы, являющиеся гибридами фертильных ГМО. В то же время перемещение генетической моди фикации на фон нового генотипа, возникающего в результате ги бридизации, может влиять на ее проявления и требует отдельной оценки безопасности и рисков, связанных с ее использованием. Поэтому понятие «ГМО» долж но включать в себя и такие ор ганизмы. Наконец, с появлени ем возможности модификации организмов без внесения в их геном ДНК другого вида - с ис пользованием технологий «бес шрамного» направленного ре дактирования генома, возникает необходимость определения и их правового статуса. Подобные ор ганизмы, относимые к ГМО по колений 3-4 (см. ниже в разделе «Классификация ГМО»), дей ствительно являются продуктом генно-инженерной деятельности. Однако такие организмы потен циально могут быть получены и с использованием классической селекции, что означает принци пиальную эквивалентность про веденных манипуляций есте ственным процессам и научно обосновывает неотнесение таких организмов к ГМО. Наряду с этим, ГМ-происхождение таких ор ганизмов невозможно доказать объективными методами, в отли чие от «классических» ГМО по колений 1-2, которые содержат в своем геноме чужеродную ДНК, присутствие которой служит до казательством проведенных ген но-инженерных манипуляций. Очевидно, что принципиальная невозможность объективного до казательства создания таких ор ганизмов с применением методов генной инженерии может приво дить к юридическим коллизиям. В свете вышесказанного, организ мы, полученные с использованием генно-инженерных манипуляций, но не содержащие чужеродной ДНК, рационально позициони ровать в правовом поле так же, как организмы, полученные с по мощью селекции, а к ГМО следует относить только организмы, кото рые в результате генно-инженер ных манипуляций несут в своем геноме «чужеродную» ДНК. К это му же мнению склоняется и меж дународное научное сообщество [19]. Таким образом, сегодня возни кает необходимость корректиров ки понятия «генно-инженерно модифицированный организм», призванное, с одной стороны, ис править недостатки существую щего определения (как его избы точность, так и недостаточность), проиллюстрированные выше, а с другой - однозначно опреде лить в правовом поле место орга низмов, полученных с использова нием методов генной инженерии, появление которых, однако, может быть результатом естественных (природных) процессов. 358-ФЗ, делающий исключение для орга низмов, генетическая программа которых изменена с использова нием методов генной инженерии, которые содержат генно-инже нерный материал, внесение ко торого может быть результатом природных (естественных) про цессов, неявным образом не от носит такие организмы к ГМО, что, однако, требует закрепления в нормативных актах явным об разом. Учитывая вышесказан ное, ГМО могут быть определены как «организмы, не имеющие кле точной структуры, одноклеточные или многоклеточные образования, полученные с применением ме тодов генной инженерии и содер жащие последовательности ДНК, которые не могут появиться в ре зультате естественных половых процессов и процессов горизон тального переноса генетического материала с участием организ мов, не являющихся ГМО, и/или рекомбинационных процессов или мутаций (делеций и инсерций собственного генетического мате риала, точечных замен нуклеоти дов, хромосомных перестроек)». Иные организмы, полученные с применением методов генной ин женерии, к ГМО не относятся. БЕЗОПАСНОСТЬ ГМО Одним из факторов, ограничи вающих использование ГМО, является вопрос их безопасно сти. Безопасность ГМО и ГМО продукции можно разделить на безопасность для потребителя и безопасность для окружающей среды. Сегодня существует мне ние, в первую очередь, относя щееся к пищевой продукции, что введение генетической мо дификации делает продукцию, содержащую или полученную с использованием ГМО, априори опасной для здоровья человека. Однако ни в одном исследовании не выявлены негативные эффек ты пищевой ГМО-продукции, об условленные генетической моди фикацией. Те же опубликованные результаты исследований, кото рые якобы доказывают опасность ГМО-продукции и приводятся в качестве аргументов, при де тальном анализе показывают свою научную и методическую не состоятельность и соответственно необоснованность сделанных вы водов [20]. Действительно, само по себе присутствие чужеродной организму-реципиенту ДНК в пи щевой ГМО-продукции никак не может повлиять на безопас ность его употребления в пищу: во-первых, отсутствие переноса ДНК в организм млекопитающих при попадании в организм через пищевой тракт показано экспери ментально [21], во-вторых, человек постоянно с пищей употребляет огромные количества чужеродной для него ДНК растений и живот ных, однако ее горизонтального переноса не наблюдается. Интересно отметить, что в дей ствительности человек употре бляет в пищу ГМО уже на протя жении нескольких тысячелетий, как это выявили недавние на учные исследования. А именно, анализ генома окультуренного по меньшей мере 8000 лет батата выявил в нем две модификации последовательностями генома агробактерий, одна из которых, как полагают авторы, и привела к появлению полезных признаков, ставших основанием для выбора именно этой разновидности батата для окультуривания [22]. При этом векторы на основе генетических элементов агробактерий широко используются в качестве одно го из инструментов современной генной инженерии при получении ГМ-растений [23]. Таким образом, уже многие тысячелетия человек употребляет в пищу созданное природой ГМ-растение, что на глядно доказывает отсутствие не гативного влияния генетических модификаций как таковых на здо ровье человека в отношении са мого «чувствительного» с точки зрения общества целевого приме нения ГМО - использования в ка честве пищевой продукции. Учитывая вышесказанное, единственной опасностью для по требителя со стороны продук ции, содержащей или полученной с использованием ГМО, является опасность, связанная со свойства ми, приобретенными организмом в результате генетической мо дификации. Однако эти риски должны оцениваться на общих основаниях в соответствии с су ществующими правилами и нор мами для аналогичной новой не- ГМО-продукции, которой они также присущи в полной мере [24]. В качестве наглядного при мера рисков, связанных с исполь зованием организмов, полученных в результате классической селек ции, можно привести сорт карто феля Lenape, выведенного с рын ка из-за повышенного уровня токсических соединений, попутно и неконтролируемо возникшего в процессе селекции [25]. Таким образом, риски, связан ные с генетической модификацией в геноме ГМО per se, отсутствуют, в то время как полученные не-ГМ организмы, как и ГМО, могут быть небезопасными. КЛАССИФИКАЦИЯ ГМО Классификация ГМО имеет большое практическое значе ние, поскольку в зависимости от специфических особенностей необходимо дифференциально подходить и к оценке связанных с ГМО и ГМО-продукцией ри сков, а также к вопросам их мо ниторинга. Одной из распространенных на сегодняшний день является классификация ГМО по поколени ям, применимая в основном, в силу исторических причин, к ГМ растениям (и в полной мере может быть применена к ГМ-животным). К ГМО 1-го поколения относят организмы, несущие в своем ге номе трансген, включающий по следовательности ДНК таксо номически иного вида. ГМО 2-го поколения аналогичны ГМО 1-го поколения, но несут несколько полученных в результате генно инженерных модификаций при знаков, и могут быть получены, например, в результате скрещи вания двух ГМО 1-го поколения. В силу присутствия в геноме та ких организмов ДНК таксономи чески отличных организмов ГМО 1-го и 2-го поколений могут быть идентифицированы на основании этого признака [26]. Кроме того, присутствие чужеродных после довательностей ДНК рассматри вается как неоспоримый признак получения подобных организмов в результате генно-инженерных манипуляций. Ситуация в корне отлична для организмов, относя щихся к 3-му и особенно к 4-му поколениям, которые являются почти интрагенными (т.е. содер жат последовательности ДНК, происходящие из собственного генома, с минимальными мо дификациями), интрагенными и цис-генными (модифицирован ные исключительно с использова нием собственного аутентичного генетического материала) орга низмами [26]. Качественное от личие таких организмов от ГМО 1-2 поколений - принципиальная возможность их возникновения естественным путем или в ходе селекционного отбора в резуль тате мутаций и хромосомных перестроек. Это, в свою очередь, сопряжено с невозможностью объективного доказательства по лучения таких организмов с при менением методов генной инже нерии. В связи с вышесказанным организмы 3-го и 4-го поколений целесообразно позиционировать в том же правовом поле, что и ор ганизмы, полученные в результа те селекции. Разделение ГМО на первые два поколения имеет минималь ное значение для оценки их безопасности, потенциальных рисков использования и необхо димых ограничений, указывая лишь на необходимость выяв ления более чем одного трансге на у ГМО 2-го поколения при их идентификации и мониторинге. На наш взгляд, существенно более значимыми с практической точ ки зрения в классификации ГМО и содержащей или полученной с их использованием продукции являются такие признаки, как: выращивание и разведение в закрытой (т.е. не предполагаю щей контакта ГМО с окружающей средой) или открытой системе; содержание в продукции самих ГМО, жизнеспособных или инак тивированных; присутствие в продукции гене тического материала ГМО или его отсутствие. Вышеперечисленные параме тры позволяют предложить оп тимальные, не содержащие из быточных требований, принципы молекулярно-генетической харак теристики ГМО и оценки рисков, связанных с использованием ГМО и ГМО-продукции. ПОДХОДЫ К ОЦЕНКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ГМО И ГМО- ПРОДУКЦИИ ГМО, выращивание и разведение которых осуществляется в закрытой системе ГМО этого типа в принципе не взаимодействуют с окружаю щей средой, а контакт с человеком лимитирован производственным процессом и персоналом, осущест вляющим его. В связи с этим не обходимость оценки дефинитного взаимодействия ГМО с окружа ющей средой и связанных с этим потенциальных рисков существу ет только в отношении отходов производства. Потенциальные ри ски для производственного персо нала в данном случае рационально приравнивать к рискам, прису щим работе с аналогичными не- ГМ-организмами, с дополнитель ной оценкой возможных рисков, связанных с генетической моди фикацией с учетом возникающих в процессе производства контак тов персонала с ГМО. Учитывая возможность непреднамеренно го высвобождения ГМО в окру жающую среду в случае форс мажорной ситуации, для ГМО этого типа должны быть разрабо таны методы однозначной иден тификации и мониторинга, осно ванные на детекции уникального трансгена, и меры по ликвидации последствий такого высвобожде ния. В то же время обязательная необходимость описания транс формационного события для ГМО этого типа (в случае трансформа ционного события, под которым понимается интеграция трансге на в определенное место генома организма-реципиента) должна зависеть от типа конечной ГМО продукции (см. ниже). ГМО, которые выращивают и разводят в открытой системе Для ГМО этого типа необходимо оценивать потенциальные риски, связанные с их взаимодействием с окружающей средой и возмож ным влиянием на нее. Эти риски можно разделить на две груп пы - связанные с новыми при обретенными свойствами орга низма, а также с естественными свойствами организма-реципиен та при его интродукции в несвой ственную ему экосистему, и воз никающими из-за возможного неконтролируемого распростра нения генетической модификации в экосистеме. Для оценки рисков первой группы рациональным подходом могло бы стать приме нение подходов, методик и крите риев, используемых при анализе влияния на окружающую среду аналогичных не-ГМ-организмов. Такая оценка могла бы учиты вать и риски, возникающие в свя зи с продукцией ГМ-организмом несвойственных организму-ре ципиенту белков и метаболитов благодаря генетической модифи кации. Однако в настоящее время проведение экологической экс пертизы для новых сортов рас тений и пород животных не пред усмотрено, а опыт экологической экспертизы с целью определения рисков при интродукции новых видов ограничен, что не позволя ет эффективно применить этот подход на практике и требует разработки научно обоснованных стандартизованных методик эко логической экспертизы, в равной степени применимых и к не-ГМ организмам. Действительно, вне зависимости от того, является ли приобретенная устойчивость организма к каким-либо фак торам окружающей среды (на пример, патогенам) результатом генно-инженерных манипуляций или возникла в процессе селек ции, экологические риски при вы пуске в окружающую среду эквивалентны и требуют оценки как для ГМО, так и для организ мов, полученных в результате селекции. При этом в случае эко логической экспертизы организ ма с новыми свойствами целесообразно проводить сравнительный анализ с воздействием на окру жающую среду организма-ана лога (для ГМО - организма реципиента). В случае ГМО возникает не обходимость дополнительной оценки специфических рисков, возникающих в связи с присут ствием в геноме трансгена. К та ким рискам можно отнести риски неконтролируемого горизонталь ного или вертикального перено са трансгена (следует отметить, что риск неконтролируемого рас пространения признаков, при обретенных в результате клас сической селекции, например, устойчивости к патогенам или на секомым-вредителям, абсолютно идентичен, однако не подлежит анализу в рамках действующих правил). Оценку таких рисков (неконтролируемого переноса трансгена) рационально прово дить с учетом специфики ГМ организма и способа генетической модификации. Так, например, для ГМ-животных риск горизон тального переноса интегрировав шего в геном трансгена, как пра вило, исключен, однако должен быть оценен риск вертикально го переноса в результате близ кородственного скрещивания. В случае ГМ-микроорганизмов, наоборот, при их выпуске в окру жающую среду необходимо оце нивать риск горизонтального переноса. Во избежание субъек тивности со стороны экспертизы объемы исследований при оценке рисков горизонтального и верти кального переноса следует мак симально стандартизировать в зависимости от таксономиче ского типа ГМО и его предполага емого использования. В соответствии с Постановлением № 839, определяющим (и единственным) фактором при принятии решения о выпуске в окружающую среду ГМО явля ется его безопасность (исключение составляют только ГМО, предна значенные для использования в производстве лекарственных средств и медицинских изделий). В то же время любые новые свой ства организма, вне зависимости от способа их получения, априо ри могут быть факторами риска в силу невозможности исчер пывающего анализа их влияния на окружающую среду, что по тенциально является основанием для безусловных запретительных мер, полностью исключающих любые возможные риски. В связи с этим, решение о целесообраз ности выращивания и разведе ния ГМО должно приниматься не только на основании выявлен ных или вероятных рисков эколо гического характера, но и с учетом анализа иных факторов - техно логических, социально-экономи ческих и т.д., и опираться на инте гральный многофакторный анализ «риск-польза (преимущества)». Для ГМО, которые выращива ют и разводят в открытой систе ме, в частности, для ГМ-растений и животных, необходима не толь ко разработка метода их одно значной идентификации с це лью мониторинга в окружающей среде, но и определение события трансформации (при его нали чии). Трансформационное событие уникальным образом идентифи цирует линию ГМО и позволяет дифференцировать ее от сходных линий, несущих тот же трансген. В этом случае выявление транс формационного события может использоваться и в качестве уни кального идентификатора ГМО. ГМО-продукция К оценке безопасности ГМО продукции также целесообразно подходить дифференцирован но, с учетом специфических ри сков, которые могут быть прису щи выделенным в предыдущем разделе типам. При этом общий подход к оценке безопасности ГМО-продукции должен бази роваться на принципах и мето дах, аналогичных для не-ГМО продукции, с дополнением оценки специфических рисков, возникаю щих из-за присутствия трансгена. Как отмечено выше, на наш взгляд, целесообразно выделить три типа ГМО-продукции для це лей регулирования. Первый тип - «продукция, полученная с применением ГМО» - представ ляет собой продукт переработки ГМО или продуктов его жизнедея тельности, или продукт жизнеде ятельности ГМО, не предполага ющий присутствия генетического материала ГМО, максимально допустимые остаточные коли чества которого подлежат кон тролю. Примерами такого типа ГМО-продукции являются реком бинантные белки, целевые мета болиты (например, аминокислота) и т.п. По сравнению с аналогичной продукцией, полученной с ис пользованием не-ГМ-организма, для такой продукции отсутству ют дополнительные риски, свя занные с ее ГМ-происхождением, по причине отсутствия ДНК в про дукте. В силу этого обстоятель ства подобная продукция может и должна рассматриваться как не- ГМО-продукция. Единственный дополнительный контролируе мый параметр ее качества - от сутствие генетического матери ала по аналогии с принципами, применяемыми в области произ водства и контроля качества ле карственных средств, предпола гающими содержание остаточной ДНК продуцента в количествах, не превышающих установленных пределов. Из соображений доста точности для ГМО, используемых при производстве продукции этого типа, разводимых и выращивае мых в закрытых системах, не воз никает необходимости в определе нии трансформационного события (при его наличии). Второй тип ГМО-продукции - «продукция, полученная с исполь зованием ГМО», которая предпо лагает присутствие в ней цельных нежизнеспособных ГМО или про дуктов их переработки, процесс которой не предполагает освобож дения от генетического материала организма. Дополнительные ри ски, которые возникают для это го типа ГМО-продукции, связа ны с присутствием генетического материала ГМО и заключаются в возможности его горизонтально го переноса, что и должно учиты ваться при оценке рисков вместе с контролем отсутствия в продук ции жизнеспособных организмов. Наконец, третий тип ГМО продукции можно определить как «продукция, содержащая или являющаяся ГМО», что пред полагает присутствие жизнеспо собных ГМО. С этим типом про дукции связано наибольшее число дополнительных потенциальных рисков, подлежащих оценке, по сравнению с аналогичной про дукции не-ГМ-происхождения. Так, необходима оценка рисков неконтролируемого распростра нения в окружающей среде ГМО, источником которой может быть такая продукция, а при их суще ственности возникает необходи мость проведения всего комплек са оценки рисков, применимого к собственно ГМО, предназначен ных для выпуска в окружающую среду. Современные технологии направленной модификации генома и вопросы молекулярно генетической характеристики и оценки безопасности ГМО Как отмечалось выше, законода тельное регулирование обраще ния ГМО и ГМО-продукции может оказать непосредственное влия ние на развитие научных иссле дований в области модификации генома. Однако и развитие техно логий направленной модификации генома, и их практическое приме нение при создании хозяйствен но-значимых ГМО может иметь существенное значение для ха рактеристики и оценки безопас ности ГМО и ГМО-продукции, особенно применительно к ГМО, в которых трансген интегрирован в геном реципиента. Ранние технологии трансге неза растений и животных по зволяли получать ГМО с не контролируемой интеграцией трансгена в геном организма-ре ципиента, в частности, с неконтро лируемыми сайтами интеграции и копийностью трансгена. Помимо большой вариабельности в эф фективности экспрессии трансге на и его стабильности, это создает определенные технические труд ности в определении трансфор мационного события, т.е. точной локализации трансгена в геноме реципиента, особенно в случае тандемной интеграции его мно жественных копий. Кроме того, случайность интеграции транс гена в геном реципиента потенци ально может приводить к неже лательным побочным эффектам, связанным с безопасностью ГМО, например, к появлению изменен ных форм белков, нарушению ме таболических путей и т.п. Сегодня новейшие технологии модифика ции генома, в частности, основан ные на использовании платформы CRISPR-опосредованной гомоло гичной рекомбинации, в том числе в комбинации с системами сайт направленной рекомбинации, для повышения эффективности трансгенеза (с использованием ре комбиназ Cre, Flp и др.) позволяют с точностью до одного нуклеотида контролировать место встройки трансгена в геном. Это позволяет выбрать оптимальный, в зависи мости от специфики задачи, ге номный сайт для встройки транс гена. Например, для продукции рекомбинантного белка в молоке это может быть область несуще ственного для секреции молока гена β-казеина, обладающего вы сокой эндогенной транскрипцион ной активностью в ткани молочной железы [27, 28], или обеспечива ющие транскрипционную актив ность трансгена локусы генома, которые факультативны для нор мального развития и жизнедея тельности организма, например, локус ROSA26 [29-32]. Помимо эффективного получения транс генных организмов, обеспечива ющих конститутивные условия для экспрессии трансгена и гаран тирующих отсутствие случайных побочных эффектов модификации генома на метаболизм реципиен та, что имеет непосредственное значение для обеспечения его безопасности, использование на правленной интеграции трансгена в геном позволяет контролировать его копийность и делает описание трансформационного события стандартизованной рутинной за дачей. Таким образом, примене ние новейших технологий направ ленного редактирования генома позволяет существенно упростить молекулярно-генетические ис следования, необходимые для го сударственной регистрации ГМО, и снизить риски влияния генети ческой модификации на профиль безопасности ГМО по сравнению с организмом-реципиентом. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Резюмируя, сегодня в Российской Федерации существует насущ ная необходимость в ревизии за конодательной базы в отношении ГМО и ГМО-продукции, под ходов к оценке их безопасности и связанных с ними потенциаль ных рисков. Предложенная нами концепция делает возможным эффективное проведение таких оценок, в то же время позволяя избежать избыточных исследо ваний в зависимости от особен ностей ГМО, условий его выра щивания и разведения, а также особенностей ГМО-продукции. Формирование эффективной си стемы включения ГМО в хозяй ственный оборот, несомненно, станет стимулом и для актив ного проведения научных ис следований в этой конкурентной в мире области, где сегодня пока Российская Федерация облада ет достаточными компетенциями и потенциалом [33], которые, одна ко, в случае сохранения нынешней ситуации в правовом поле и, тем более, при полном запрете исполь зования ГМ-растений и животных будут быстро утеряны в связи с отсутствием их востребованности.
Об авторах
И. В. Коробко
Институт биологии гена РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: igorvk@igb.ac.ru
Россия
П. Г. Георгиев
Институт биологии гена РАН
Email: igorvk@igb.ac.ru
Россия
K. Г. Скрябин
Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН
Email: igorvk@igb.ac.ru
Россия
M. П. Кирпичников
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Email: igorvk@igb.ac.ru
Россия
Список литературы
- Maksimenko O.G., Deykin A.V., Khodarovich Y.M., Georgiev P.G. // Acta Naturae. 2013, V.5, №1, P.33-46
- Kamionskaya A.M., Kuznetsov B.B., Skryabin K.G. // Patent RF № 2286385. IPC C12N15/00 (2006.01), C12N15/09 (2006.01), C12N15/82 (2006.01), A01H1/06 (2006.01), A01H4/00 (2006.01). // Patent RF № 2286385. 2006, 2286385
- Kamionskaya A.M., Kuznetsov B.B., Skryabin K.G. // Patent RF № 2286386. IPC C12N15/00, C12N15/09, C12N15/82, A01H1/06, A01H4/00. // Patent RF № 2286386. 2006, 2286386
- Starodubtseva (Kamionskaya) A.M., Belousova M.B., Shulga O.A., Konov A.L., Skryabin K.G. // Patent RF №2231551. IPC C12N15/82, A01H4/00. // Patent RF № 2231551. 2004, 2231551
- Starodubtseva (Kamionskaya) A.M., Belousova M.B., Shulga O.A., Konov A.L., Skryabin K.G. // Patent RF № 2231550. IPC C12N15/82, A01H4/00. // Patent RF № 2231550. 2004, 2231550
- Starodubtseva (Kamionskaya) A.M., Belousova M.B., Shulga O.A., Konov A.L., Skryabin K.G. // Patent RF № 2231549. IPC C12N15/82, A01H4/00. // Patent RF № 2231549. 2004, 2231549
- Starodubtseva (Kamionskaya) A.M., Belousova M.B., Shulga O.A., Konov A.L., Skryabin K.G. // Patent RF № 2231251. IPC C12N15/82, A01H4/00. // Patent RF № 2231251. 2004, 2231251
- Starodubtseva (Kamionskaya) A.M., Belousova M.B., Shulga O.A., Konov A.L., Skryabin K.G. // Patent RF № 2231548. IPC C12N15/82, A01H4/00. // Patent RF № 2231548. 2004, 2231548
- Shestibratov K.A., Dolgov S.V. // Patent RF № 2261275. IPC C12N15/00, C12N15/29, C12N15/82, A01H5/00, A01H1/06.2002. // Patent RF № 2261275. 2261275
- Maksimenko O.G., Dolgova A.S., Bonchuk A.N., Tikhonov M.V., Gasanov N.B., Zarayskiy Ye.I., Dolgov S.V., Georgiev P.G. // Patent RF № 2507736. IPC A01H1/00. // Patent RF № 2507736. 2014, 2507736
- Petersen B., Niemann H. // Transgenic Res. 2015, V.24, №3, P.381-396
- Osakabe Y., Osakabe K. // Plant Cell Physiol. 2015, V.56, №3, P.389-400
- Nemudryi A.A., Valetdinova K.R., Medvedev S.P., Zakian S.M. // Acta Naturae. 2014, V.6, №3, P.19-40
- Gaj T., Gersbach C.A., Barbas C.F. 3rd. // Trends Biotechnol. 2013, V.31, №7, P.397-405
- Favia G. // Bioengineered. 2015, V.6, №1, P.5-7
- Lacroix R., McKemey A.R., Raduan N., Kwee Wee L., Hong Ming W., Guat Ney T., Rahidah A.A.S., Salman S., Subramaniam S., Nordin O. // PLoS One. 2012, V.7, №8, e42771
- Harris A.F., Nimmo D., McKemey A.R., Kelly N., Scaife S., Donnelly C.A., Beech C., Petrie W.D., Alphey L. // Nat. Biotechnol. 2011, V.29, №11, P.1034-1037
- Silberglitt R., Antón P.S., Howell D.R., Wong A. // The Global Technology Revolution 2020 // The Global Technology Revolution 2020, In-Depth Analyses. Bio/ Nano/Materials/Information Trends, Drivers, Barriers, and Social Implications. Technical Report. Santa Monica, Calif.: RAND Corporation, 2006. 281 c. 2006
- Huang S., Weigel D., Beachy R.N., Li J. // Nat. Genet. 2016, V.48, №2, P.109-111
- Xia J., Song P., Xu L., Tang W. // Biosci. Trends. 2015, V.9, №2, P.134-137
- Rizzi A., Raddadi N., Sorlini C., Nordgrd L., Nielsen K.M., Daffonchio D. // Crit. Rev. Food Sci. Nutr. 2012, V.52, №2, P.142-161
- Kyndt T., Quispe D., Zhai H., Jarret R., Ghislain M., Liu Q., Gheysen G., Kreuze J.F. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2015, V.112, №18, P.5844-5849
- Lacroix B., Citovsky V. // Int. J. Dev. Biol. 2013, V.57, №6-8, P.467-481
- Tagliabue G. // EMBO Rep. 2016, V.17, №1, P.10-13
- Beier R.C. // Rev. Environ. Contam. Toxicol. 1990, V.113, P.47-137
- Lin C.H., Pan T.M. // J. Food Drug. Anal. 2016, V.24, №1, P.1-8
- Cosenza G., Pauciullo A., Colimoro L., Mancusi A., Rando A., Di Berardino D., Ramunno L. // Anim. Genet. 2007, V.38, №6, P.655-658
- Kumar S., Clarke A.R., Hooper M.L., Horne D.S., Law A.J., Leaver J., Springbett A., Stevenson E., Simons J.P. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994, V.91, №13, P.6138-6142
- Chen S.X., Osipovich A.B., Ustione A., Potter L.A., Hipkens S., Gangula R., Yuan W., Piston D.W., Magnuson M.A. // Dis. Model. Mech. 2011, V.4, №4, P.537-547
- Friedrich G., Soriano P. // Genes Dev. 1991, V.5, №9, P.1513-1523
- Soriano P. // Nat. Genet. 1999, V.21, №1, P.70-71
- Tchorz J.S., Suply T., Ksiazek I., Giachino C., Cloëtta D., Danzer C.P., Doll T., Isken A., Lemaistre M., Taylor V. // PLoS One. 2012, V.7, №1, e30011
- Skryabin K.G. // New. Biotechnology. 2010, V.27, №5, P.593-595