Biotehnologija 4.

Danes bom v okviru biotehnologije najprej napisal nekaj o GMO-jih oziroma genetsko modificiranih organizmih.

To so spremenjeni oziroma modificirani organizmi z rekombinacijo dednega materiala. Geni, ki jih znanstveniki prenašajo iz organizma v organizem, so najprej testirani v epruvetah in šele nato vgrajeni v želeni organizem. V njem postane vneseni dedni material del primarnega dednega materiala organizma. Na tak način spremenijo genotip organizma, kar se seveda kaže tudi v fenotipu. Postopki izmenjavanja dednega materiala so sicer različni.

Izmenjava genov najpogosteje poteka s pomočjo križanja (crossbreeding) ali z mutacijami. Pri križanju nastanejo hibridi, bodisi živali, bodisi rastline. Med živalmi so najbolj znane hibridne miši in nekatere vrste rib, med rastlinami pa različni mikroskopski organizmi, ki jih je najlaže modificirati in kasneje tudi koristno uporabiti v farmaciji. Zelo interesantni so geni za fluorescentne beljakovine. Ti geni se izrazijo skupaj z drugimi kompleksnimi proteini praktično v kateremkoli organizmu, to pa je lahko izredno koristno za druge znanstvenike, npr. biologe, zdravnike… Tako modificirani organizmi so že v uporabi za raziskave raka in drugih bolezni.

• TRANSGENE RASTLINE

To so torej gensko modificirane rastline, ki jih spreminjajo z namenom izboljševanja. Raziskave so usmerjene predvsem na področje hrane, torej izboljševanja različnih pridelkov. Zato bomo podrobneje pogledali gensko spremenjeno hrano.

"Gensko spremenjena hrana je sestavni del naše prehrane. Ne glede na to, v kolikšni meri ji nasprotujemo in se je bojimo, je med nami, bodisi kot osnovno živilo bodisi kot sestavina hrane. Večinoma se ne zavedamo njene prisotnosti. Po nekaterih ocenah kar 60 odstotkov izdelkov, ki jih prodajajo v trgovinah po vsem svetu, vsebuje dele transgenega porekla, in sicer brez védenja potrošnikov. Po nekaterih teorijah gensko spremenjena hrana povečuje tveganje za razvoj raka, pripisujejo ji krivdo za povečano pojavnost alergijskih bolezni in tudi slabljenje imunskega sistema. Na drugi strani v rabi genskega inženiringa v kmetijstvu mnogi vidijo rešitev za ekološko krizo, ki je posledica industrijskega kmetijstva, in s tem rešitev problema lakote v svetu. Prednosti genskega inženiringa v poljedelstvu naj bi se kazale v znatno manjši potrebi po uporabi pesticidov, ki onesnažujejo okolje, izboljšanih tehnikah shranjevanja hrane, izboljšanju njene kakovosti in povečanju donosa na podnebno neustreznih območjih.

Gensko spremenjena hrana je dosežek biotehnologije oziroma rabe genskega inženiringa z namenom spreminjanja posameznih značilnosti živila, da bi s tem dosegli njegovo "boljšo kakovost in večjo količino". Živilu v laboratoriju spremenijo genske značilnosti tako, da vzamejo enega ali več genov iz drugega živila ali organizma z določenimi značilnostmi, ter jih vstavijo v dedni genski material živila, ki ga želijo spremeniti, vse seveda s ciljem njegovega "izboljšanja". Opozoriti je treba, da tako spremenjeni material ne le odraža nove značilnosti, ampak ga prenaša na svoje bodoče potomstvo. Problem genskega inženiringa je v tem, da do tega lahko pride tudi med bitjema, ki ne pripadata isti vrsti, kar je proces, ki v naravi tako rekoč ni možen. Nova bitja (rastline in živali) so na eni strani, denimo, odpornejša na posamezne žuželke, viruse, glivice in pesticide, kar lajša njihovo proizvodnjo in povečuje donos. Na drugi strani ta proces vodi do sprememb v ekološkem sistemu, saj odstranjuje nekatere koristne rastline in žuželke, a tudi ustvarja nova bitja, ki kot taka ne obstajajo v naravi in katerih vpliv na planetarno ravnotežje še ne poznamo. Pogosto so namreč ravno transgeni organizmi tisti, ki prevladajo okolju.

Poraja se nam vprašanje pomena spreminjanja hrane, a nanj ni težko odgovoriti. Cilj takšnega početja je predvsem v poskusu rešitve problema lakote na svetu. Če upoštevamo, da se bo število ljudi na zemlji v naslednjih sto letih povzpel na najmanj deset milijard, bi se morala kmetijska proizvodnja, če naj zadosti prehranskim zahtevam tolikšne populacije, podvojiti. S trenutnimi obdelovalnimi površinami tega ni možno doseči, sploh ker površina obdelovane zemlje nenehno upada. Biotehnologija je v tem primeru pomembna pomoč, saj bi lahko omogočila vzgajanje posameznih rastlinskih vrst na neobdelanih površinah in ustvarila rastlinske vrste, odporne na različne podnebne razmere. Te rastlinske vrste bi imele znatno večji pridelek in tako v veliki meri zmanjšale izgube, ki jih pridelkom povzročijo napadi žuželk in parazitov. Posledično bi vzgajali bolj zdravo živino, odpornejšo na okužbe in parazitske bolezni, ki bi tudi hitreje rasla. Vse to bi lahko spodbudilo in pospešilo razvoj najrevnejših držav sveta. Tu so še raziskave, katerih cilj je ustvariti rastlinske vrste, ki bi bile sposobne sintetizirati posamezne zdravilne snovi.

Kakšne so prednosti gensko spremenjene hrane? Zagotovo drži, da imajo gensko spremenjeni organizmi izjemen potencial, ko gre za izboljšanje človekovega življenja. Pri nekaterih gensko spremenjenih rastlinskih kulturah, ki so postale odporne na posamezne žuželke, parazite in škodljiv plevel, to pomeni, da pri njihovi vzgoji ni več treba uporabljati nekaterih insekticidov in pesticidov. Z zmanjšano rabo teh kemičnih snovi omejujemo onesnaženost okolja, povrhu to pomeni prihranek osnovnih dobrin, kot sta čas in energija, potrebna za proizvodnjo. V prihodnosti pričakujejo možnost oblikovanja gensko spremenjenih rastlinskih kultur, ki bodo lahko obrodile pridelke z zaželeno hranilno, energetsko in funkcionalno sestavo, s čimer bi dosegli zmanjšanje industrijske obdelave, a tudi manjšo rabo nekaterih aditivov in polimerov.
In slabosti? Še vedno ni možno z natančnostjo opredeliti problemov, ki izhajajo iz proizvodnje in uživanja gensko spremenjenih živil, predvsem zato, ker primanjkuje dolgoročnih poskusov. Gensko spremenjeni izdelki so vsekakor novost, ki bo vplivala na človekovo zdravje in življenjsko okolje. Za zdaj še ni dovolj raziskav, ki bi lahko potrdile neškodljivost tovrstnih izdelkov. Prav zato je britanska vlada vložila moratorij (odlog) na rabo gensko spremenjenih izdelkov, vse dokler ne bo trdnih dokazov, s katerimi bi lahko absolutno izključili morebiten negativen učinek tovrstnih izdelkov na človekovo zdravje.

Motiviran sum izhaja iz tako imenovanega "zunanjega gena", ki ga prinesejo v sestav gensko spremenjenih živil. Skozi zgodovino je človek dosegel določeno intergenetično navajenost na DNK različnih živil, s katerimi je prihajal v stik. Gre za dokaj počasen proces, ki bi, z uvajanjem velikih količin gensko spremenjenih živil, najbrž povzročil negativne vplive na človekovo zdravje. Ena od neznank gensko spremenjenih živil je povezana z morebitnim alergijskim učinkom beljakovine, proizvoda genske modifikacije, ki bi utegnila pripeljati do razvoja novih vrst alergij. Že zdaj je namreč približno 0,25 odstotka otrok in 0,5 odstotka v svetu odraslih alergičnih na beljakovine iz hrane. Med drugimi težavami navajajo, da nekatera transgena semena lahko povzročajo odpornost na običajne antibiotike.

Veliko znanstvenikov trdi, da se pojavlja vse več primerov preobčutljivosti (netolerance) na posamezna živila, ter omenjajo povečano pogostost celiakije. Celiakija ali glutenska enteropatija je kronična bolezen tenkega črevesja, ki se kaže z malabsorpcijo zaradi trajne preobčutljivosti na gluten, beljakovino, ki jo vsebujejo posamezna živila. Kot morebitni vzrok za ta pojav navajajo prav gensko spremenjena živila. Drugi, nič manj pomemben problem, ki ga omenjajo znanstveniki, je, da v nasprotju s kemično škodljivimi izdelki, kot so, denimo, pesticidi, gensko spremenjenih izdelkov ni mogoče umakniti s trga. Rezultat biotehnologije so namreč novi organizmi, ki se samostojno razmnožujejo, mutirajo in migrirajo. Ko jih enkrat ustvarimo in spustimo v obtok, so trajni in jih ne moremo več umakniti, razmišlja George Wald v svoji knjigi Proti genskemu inženiringu (The case against genetic engineering). Kot lahko ugotovimo, je nevarnosti kar precej, a je dejstvo tudi to, da trdnih dokazov o škodljivosti gensko spremenjene hrane ni. Raziskave, ki bi škodljivost dokazale, namreč še ne potekajo dovolj dolgo. Ravno tu pa je jedro spora številnih znanstvenikov, saj se mnogi bojijo, da bo takšno početje imelo strahotne dolgotrajne posledice.

Naj omenim, da je široko nezaupanje do gensko spremenjene hrane v Evropi ustvarilo velikanske pritiske na mnoge proizvajalce živil, nekateri od njih, kot so Nestle, Unilever, Carrefour in Sainsbury, so se nato javno opredelili proti rabi gensko spremenjenega materiala pri pripravi prehranskih izdelkov. Precej drugače je v Ameriki. Tam je javnost predvsem zaradi zaupanja v FDA (agencija za zdravila in hrano) ter EPA (agencija za varstvo okolja), bolj naklonjena biotehnologiji. Glavni ustanovi za nadzor nad prehrano in okoljem, ki sta dali zeleno luč komercializaciji gensko spremenjenih izdelkov, v prepričanju, da ne ogrožata zdravja ljudi in okolice, imata namreč precejšen vpliv na mnenje javnosti o zdravju, škodljivih snoveh ipd. Kljub temu še vedno ni znanstvenih spoznanj o morebitnih tveganjih, ki izhajajo iz gensko spremenjenih živil, a tudi ne o morebitnih interakcijah med transgeni in DNK, v katero so vneseni.

In katera živila so najširše uporabljena in hkrati gensko spremenjena? Na naših mizah bomo vsak dan našli kakšno spremenjeno živilo. Paradižnik je bil prva gensko spremenjena rastlinska kultura, ki je prišla na ameriški trg že leta 1994. Z gensko modifikacijo jim je uspelo dobiti večje, obstojnejše sadeže. Losos gensko modificirajo zato, da se ribe hitreje razvijajo in so odpornejše na mraz. Riž je živilo, ki so ga genetiki najbolj preučevali. Gensko modificiranemu rižu odstranijo alergene, sposoben pa je proizvesti vitamine, nekatere antiviralne snovi in cepiva. Ta vrsta žitaric je eden od glavnih, v posameznih delih sveta pa tudi edini vir prehrane. Takšni obliki prehrane zelo primanjkuje vitamina A, kar lahko povzroči hude zdravstvene težave, tudi slepoto. Riž, ki bi bil sposoben z gensko modifikacijo ustvariti vitamin A, bi bil rešitev vseh težav, povezanih z njegovim pomanjkanjem. Tudi soja in koruza sta živili, ki sta v naši prehrani najširše zastopani. Mnenje, da ne prihajamo v stik s temi živili, je zgrešeno, saj sta kot "namišljeni sestavini" prisotni v tisočih izdelkov, njihova navzočnost pa sploh ni označena na deklaracijah." (vir)

O posameznih najbolj znanih produktih na tržišču vam bom poročal v posebenem postu, ker jih je kar precej. Sedaj pa raje poglejmo še transgene živali.

• TRANSGENE ŽIVALI

Raziskave na področju transgenih živali so zaenkrat dosti bolj okrnjene kot raziskave sorodnih rastlin, saj se zaenkrat njihova koristnost še ni izkazala v tolikšni meri. Res pa je, da z vnašanjem tujih genov v različne živali znanstveniki skušajo ugotoviti zdravilne učinke takšnih sprememb. Testirajo torej vpliv točno določenih genov na zdravje živali. V končni fazi teh raziskav bi seveda bil cilj podobne postopke izvajati pri ljudeh in tako pomagati v zdravstvu. Druga precej zanimiva možnost genskega spreminjanja živali je ustvarjanje večjih, močnejših, debelejših živali. S tem bi lahko v prihodnosti manj živali zadostilo za prehranske potrebe ljudi. Vendar pa gre v tem primeru za velik poseg v ekosistem, v veliki meri bi se porušilo sedanje ravnovesje (kolikor ga je še ostalo). Zaradi tega so ti poskusi zaenkrat še zelo strogo nadzorovani in moralno nesprejemljivi. Kot prvo pravilo vseh raziskav te vrste je, da znanstveniki zagotovijo takšne razmere, da živali ne morejo uiti v okolje.

Kljub temu pa lahko imamo gensko spremenjeno žival celo za domačega ljubljenčka. To so glo-ribe oziroma GloFish, kakor jih originalno imenujemo. Z vnosom tujih genov so raziskovalci dosegli, da se svetijo oziroma bleščijo (po tej lastnosti so tudi dobile ime).

Obstajajo tudi transgeni lososi, ki so precej večji od "naravnih", gojijo pa jih v posebnih gojiščih, kjer je seveda stalna nevarnost, da bi ušli v naravno okolje. Če bi se to pomotoma dejansko zgodilo, bi bile naravne vrste lososa ogrožene, saj samice pri parjenju načeloma izbirajo največje in najmočnejše samce. Transgeni samci pa v teh karakteristikah močno prekašajo nemodificirane losose, kar pomeni, da bi čez čas ravno spremenjeni lososi prevladali in najbrž precej porušili naravno ravnotežje.