Organizm zmodyfikowany genetycznie [historia i autorzy]

Organizmy modyfikowane genetycznie w skrócie GMO (ang. Genetically Modified Organisms) – organizmy, których genom został zmieniony metodami inżynierii genetycznej w celu uzyskania nowych cech fizjologicznych (lub zmiany istniejących). Pierwsze GMO zostało stworzone w 1973 roku, a pierwsze próby polowe miały miejsce w 1986 roku i dotyczyły tytoniu. Pierwsze komercyjne GMO zaczęto sprzedawać w USA – w pomidorach FlavrSavr zmniejszono aktywność genu odpowiadającego za proces dojrzewania i mięknięcia pomidora.

Spis treści

Rodzaje modyfikacji genetycznych

Modyfikacje, jakim podlegają organizmy można podzielić na trzy grupy

  • zmieniona zostaje aktywność genów naturalnie występujących w danym organizmie
  • do organizmu wprowadzone zostają dodatkowe kopie jego własnych genów
  • wprowadzany gen pochodzi z organizmu innego gatunku (organizmy transgeniczne)

Modyfikacje genetyczne wprowadzane metodami hodowlanymi są znane od starożytności – w ten sposób za pomocą selektywnego krzyżowania wytworzono heksaploidalną pszenicę zwyczajną oraz szereg mieszańców, takich jak pierwiosnek czy liczne międzygatunkowe krzyżówki wśród zwierząt (np. muł). Około 8% ludzkiego genomu stanowi sekwencje pochodzące od endogennych retrowirusów, które wkomponowały się w niego w procesie ewolucji.

Modyfikacje genetyczne budzące najwięcej kontrowersji to przeważnie wprowadzenie genów pochodzących z innych gatunków, które nadają modyfikowanemu organizmowi pożądaną cechę, niewystępującą u niego naturalnie.

Główne zastosowania modyfikacji:

  • zmodyfikowane mikroorganizmy są używane do produkcji pewnych substancji chemicznych, takich jak np. insulina
  • modyfikowanie roślin pozwala dodać/wzmocnić cechy zwiększające opłacalność produkcji.

Modyfikacje genetyczne w biologii i medycynie

Organizmy transgeniczne mają szerokie zastosowania w badaniach współczesnej biologii i medycyny molekularnej, między innymi w badaniach nad rakiem, chorobami dziedzicznymi, chorobami zakaźnymi oraz w badaniach nad mechanizmami rozwoju (tzw. modele transgeniczne).

Przykłady organizmów transgenicznych w medycynie:

  • Mysi model białaczki

Modyfikacje genetyczne zwierząt

Modyfikacje zwierząt mają na celu głównie uzyskanie zwierząt o pożądanych cechach w hodowli – szybciej rosnące świnie, ryby, zastosowaniu ich w produkcji białek, enzymów, innych substancji wykorzystanych w przemyśle farmaceutycznym (jako bioreaktory), uodpornieniu na choroby.

Modyfikacje zwierząt nie są tak popularne jak roślin, głównie ze względu na trudności w samym procesie modyfikacji, proces jest bardzo skomplikowany i trwa długo, koszty są bardzo duże. Zwierzęta modyfikowane genetycznie często chorują lub są bezpłodne.

Modyfikacje genetyczne w roślinach

Modyfikacje roślin uprawnych polegają przede wszystkim na wprowadzeniu lub usunięciu z nich określonych genów. Modyfikacje mają przede wszystkim na celu:

  • zwiększenie odporności na herbicydy i szkodniki,
  • zwiększenie odporności na infekcje wirusowe, bakteryjne i grzybowe,
  • zwiększenie tolerancji na stres abiotyczny (głównie zmiany klimatyczne),
  • przedłużenie trwałości owoców,
  • poprawę składu kwasów tłuszczowych oraz aminokwasów białek,
  • unormowanie stężenia fitoestrogenów,
  • zwiększenie zawartości suchej masy,
  • zmianę zawartości węglowodanów, karotenoidów i witamin,
  • usunięcie składników antyżywieniowych – toksyn, związków utrudniających przyswajanie składników odżywczych oraz związków które podczas obróbki kulinarnej ulegają reakcjom chemicznym wytwarzając toksyny. Modyfikacje te zwiększają np. zawartość nutraceutyków, czyli substancji niezbędnych dla zdrowia.

Na świecie najczęściej modyfikowanymi roślinami są: kukurydza, pomidory, soja zwyczajna, ziemniaki, bawełna, melony, tytoń. W Europie najczęściej modyfikuje się: kukurydzę, rzepak, buraki cukrowe, ziemniaki.

Kraje produkujące najwięcej GMO to w kolejności: USA, Argentyna, Kanada, Brazylia, Chiny, RPA,

Przykłady organizmów transgenicznych w rolnictwie:

  • transgeniczne pomidory o przedłużonej trwałości (obecnie nie ma dostępnych na rynku)
  • transgeniczne rośliny tytoniu, odporne na herbicydy
  • soja transgeniczna odporna na działanie glifosatu

Wpływ

Obecnie większość naukowców zajmujących się GMO uważa, że nie stanowią one większego zagrożenia niż organizmy niemodyfikowane. Stanowisko to popiera Prezydium Polskiej Akademii Nauk, American Council on Science and Health, American Association for the Advancement of Science, American Medical Association, Working Group 1 of the ENTRANSFOOD (grupa naukowców Komisji Europejskiej), Food Standards Australia New Zeland, WHO, Royal Society of Medicine, Union der deutschen Akademien der Wissenschaften, francuska Akademia Nauk, 7 innych państwowych akademii nauk czy też Międzynarodowa Rada Nauki (pozarządowa organizacja, w skład której wchodzi 120 krajowych organizacji naukowych reprezentujących 140 krajów, 22 międzynarodowe stowarzyszenia naukowe i 31 międzynarodowych unii naukowych). Z tym wnioskiem zgadza się również analiza Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), oparta na 130 projektach naukowych przeprowadzonych przez 500 grup badawczych przez ponad 25 lat. To samo stanowisko poparła grupa naukowców pracująca dla rządu Szwajcarii po zrealizowaniu 30 projektów badawczych i opublikowaniu 3 metaanaliz ponad 1000 prac naukowych.

Pomimo to National Research Council (wydział badawczy akademii nauk USA) uważa, że żywność genetycznie modyfikowana jest zdrowsza od innej, a Greenpeace utrzymuje, że GMO jest szkodliwe dla środowiska, w tym dla ludzi. Stanowisko to popiera Komitet Ochrony Przyrody PAN, a nie zgadzają się z nim Polska Federacja Biotechnologii i Komitet Biotechnologii PAN.

W 2011 roku na podstawie analizy 94 badań z lat 1996-2009 wykazano, że bycie autorem badań ukazujących GMO jako bezpieczne nie korelowało z jego finansowymi powiązaniami z koncernami biotechnologicznymi, ale korelowało z jego powiązaniami zawodowymi z sektorem GMO. 48% autorów zadeklarowało swoje źródło finansowania, przy czym okazało się, że większość naukowców, którzy tego nie zrobili, było powiązanych z firmami biotechnologicznymi. 38% badań miało źródło finansowania niezależne od przemysłu biotechnologicznego, a 8% - zależne (reszta była niezadeklarowana albo mieszana). W 44% badań przynajmniej jeden autor miał z nim powiązania. W 2011 roku EFSA ulepszyła swoją politykę zapobiegania konfliktom interesów.

W latach 2002-12 opublikowano przynajmniej 1783 badania nad bezpieczeństwem GMO, co czyni z niego jeden z lepiej przebadanych tematów w nauce. Nie wykazały one szkodliwości żywności modyfikowanej genetycznie.

Zdrowie zwierząt

Niewykrycie negatywnych skutków zdrowotnych po spożyciu GMO potwierdziły m.in. Światowa Organizacja Zdrowia i amerykańska National Academy of Sciences. Metaanaliza z 2012 roku 12 długoterminowych badań (90 dni-2 lata) i 12 wielopokoleniowych (2-5 generacji) wykazała, że GMO (w tym NK603) nie stwarza większego zagrożenia dla zwierząt niż żywność niemodyfikowana. Metaanalizy i przęglądy systematyczne pokazują, że u ludzi nie ma żadnych efektów ubocznych po spożyciu GMO. Recenzowane badania wskazują na to, że dla niemowląt niektóre odmiany GMO są zdrowsze od ich tradycyjnych odpowiedników.

Powstały również odmiany GMO, które niosą ze sobą mniejsze (w porównaniu od żywności niemodyfikowanej) ryzyko alergii. Podnosi się też argument, że GMO jest jedzone od 1995 roku przez miliony osób i jak dotąd nie zaobserwowano z tego powodu epidemii.

Wyniki Séraliniego

W roku 2012 zespół badawczy pod kierownictwem prof. G.-E. Séraliniego z Uniwersytetu w Caen opublikował w Food and Chemical Toxicology badania, z których wynika, że u szczurów linii Sprague-Dawley karmionych przez 2 lata kukurydzą NK603 – modyfikowaną genetycznie, typu Roundup Ready, obserwowano problemy zdrowotne, w tym częstsze występowanie nowotworów (50–80%; głównie rak sutka) niż w grupie kontrolnej (20–30%). Ponadto stwierdzono u nich zwiększoną śmiertelność. Podobnie niekorzystne miało być długotrwałe spożywanie przez szczury kukurydzy traktowanej glifosatem w stężeniach uważanych za bezpieczne.

Badania te spotkały się z ostrą krytyką części środowiska naukowego, zwłaszcza ze względu na brak odpowiedniej analizy statystycznej i małą liczebność badanych grup zwierząt (10 szczurów każdej płci w grupie, podczas gdy wg standardów OECD powinno to być >65 osobników). Krytykowano również nierejestrowanie ilości jedzenia, jakie dostały szczury. Seralaini nie spełnił swojej obietnicy udostępnienia więcej informacji na temat przeprowadzonych doświadczeń, mimo, że EFSA upubliczniła dane dotyczące analizy NK603. M.in. EFSA i niemiecki Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) uznały, że wnioski grupy Séraliniego nie znajdują oparcia w zaprezentowanych badaniach, a publikacja ma zbyt niską jakość naukową, aby mogła być brana pod uwagę przy ocenie ryzyka. Kilkanaście innych państwowych i międzynarodowych organizacji badających bezpieczeństwo żywności i agencji regulujących jej dostępność podzieliło to zdanie. Podobne oświadczenie wydała VIB, organizacja zrzeszająca 1200 naukowców z 60 krajów. 6 francuskich akademii nauk wystosowało wspólne oświadczenie (wydarzenie określone jako "ekstremalnie rzadkie") – potępiające publikację Seraliniego. W czasopiśmie Food and Chemical Toxicology opublikowano szereg krytycznych listów do redakcji.

Wyniki Séraliniego zyskały poparcie 137 naukowców i wywołała opinie, że konieczne jest wydłużenie obecnego standardowego 90-dniowego okresu badań żywieniowych na zwierzętach (pierwsze nowotwory w eksperymentach Séraliniego pojawiły się po 4 miesiącach, a większość po 18 miesiącach).

W 2013 roku Journal Food and Chemical Toxicology wycofał publikację Séraliniego. Praca została ponownie opublikowana w "Environmental Sciences Europe" w czerwcu 2014 roku wraz z dodatkowymi danymi, które powinny pomóc ją zweryfikować.

W 2014 roku metaanaliza ponad 1000 badań spełniających wymagane standardy wykazała, że glifosat nie wywołuje nowotworów, uszkodzeń płodu i zaburzeń płodności.

Rolnictwo i pokrewne dziedziny

PG Economics przygotowuje coroczne raporty (które ukazują się w recenzowanych czasopismach naukowych) o skutkach środowiskowych i socjoekonomicznych stosowania GMO. Raport z 2012 roku znalazł szereg korzyści wynikających z uprawy GMO. W 2010 r. plony kukurydzy były o 31 milionów ton wyższe, a soi o 14 milionów ton wyższe niż byłyby bez GMO. Na skutek tego zysk rolników – głównie z krajów rozwijających się – zwiększył się o 14 mld USD. Od 1996 roku zyski te zwiększyły się o 78,4 mld USD. Rośliny GMO szybciej dojrzewają i mają większą jakość. W Indiach pszczelarze tracą mniej pszczół. Innymi efektami są oszczędność paliwa, czasu i maszyn, a także lepsze zdrowie i bezpieczeństwo na farmach (ponieważ potrzeba 435 mln kg mniej pestycydów). Używanie mniejszej ilości paliwa (bo farmy są bardziej wydajne) daje w rezultacie mniejsze emisje dwutlenku węgla. Ponadto tolerujące środki chwastobójcze rośliny uprawia się na polach niezaoranych albo płytko zaoranych, które spryskuje się herbicydami. Pozwala to, by więcej dwutlenku węgla pozostawało w glebie, ponieważ oranie uwalnia dwutlenek węgla w efekcie tzw. oddychania gleby. Uprawy GMO w 2010 roku miały wpływ na emisję dwutlenku węgla równoważny likwidacji z transportu drogowego 8,6 milionów przeciętnych samochodów. Raport z 2013 roku stwierdza, że zyski ze stosowania GMO były wyższe o 19,8 mld USD od zysków, które zostałyby osiągnięte tylko przy użyciu konwencjonalnych upraw. Od 1996 roku różnica pomiędzy tymi zyskami wynosi 98 mld USD na korzyść GMO. Wiele innych raportów potwierdza korzystny wpływ GMO na rolnictwo i środowisko.

Prezydium Polskiej Akademii Nauk stoi na stanowisku, że GMO zwiększa produkcję pasz i żywności o lepszych walorach odżywczych i zdrowotnych, zmniejsza energochłonność i chemizację rolnictwa oraz jest wykorzystywane w produkcji bioleków, bioenergii i biomateriałów.

W 2009 roku opublikowano metaanalizę, zgodnie z którą w USA istnieją metody, które bardziej zwiększyły plony niż modyfikacja genetyczna soi i kukurydzy. Jednakże rok później w Nature ukazała się metaanaliza 49 recenzowanych publikacji naukowych, według której dzięki GMO plony były wyższe w krajach rozwiniętych o 6%, a w rozwijających się o 29% i to mimo zmniejszenia się pola upraw o 14%-76%. 72% rolników stosujących GMO doświadczyło pozytywnych skutków ekonomicznych. Wnioski te potwierdzają coroczne raporty PG Economics.

Stosowanie GMO powoduje, że erozje są mniej częste, gdyż nie wymaga ono głębokiej orki i zmniejsza zużycie wody.

Z roślin GMO produkuje się biopaliwa, co zwiększa bezpieczeństwo energetyczne.

Przeciwnicy GMO argumentują, że rolnicy "uzależniają się" od korporacji biotechnologicznych, gdyż są one właścicielami patentów na GMO. Innym argumentem jest przejmowanie rynku przez korporacje i powodowanie bankructw rolników pracujących dla siebie. Tymczasem 90% rolników uprawiających GMO pracuje dla siebie, nie dla firm, co zmniejsza biedę na całym świecie. Nasiona większości odmian niemodyfikowanych również są opatentowane. Zwolennicy GMO wskazują, że nie ma nic złego w opłatach licencyjnych za korzystanie z danych odmian, bo zawsze je można zmienić, a dzięki tym opłatom firmy biotechnologiczne się rozwijają, co służy całemu społeczeństwu.

Organizacja charytatywna African Biodiversity Network uważa, że w Afryce rolnictwo organiczne jest lepszym rozwiązaniem od GMO. Przedstawicielstwo stwierdza również, że wszystko co oferuje inżynieria genetyczna można osiągnąć w ramach bezpiecznych metod.

Bioróżnorodność

W 2007 roku International Union for Conservation of Nature stwierdziła, że nie ma arguementów za zmniejszaniem przez GMO bioróżnorodności.

W latach 1996-2011 areał upraw zmniejszył się o 109 mln ha, gdyż GMO jest wydajniejsze od konwencjonalnych upraw. Stosowanie GMO zapobiegło wycince 91 mln ha lasów, gdyż wymaga mniejszych gruntów ornych niż uprawy tradycyjne.

W 2012 roku w Nature ukazał się praca ogłaszająca, że uprawa bawełny Bt chroni wiele owadów, a więc i tym samym wiele upraw, także konwencjonalnych.

Pestycydy i szkodniki uodporniające się na nie

Mniejsza ilość zużytych pestycydów gwarantuje lepsze zdrowie rolnika, który ma z nimi kontakt i mniejsze zanieczyszczenie żywności. Na powstawanie szkodników odpornych na pestycydy żywność GMO ma mniejszy wpływ niż inna żywność, gdyż podczas jej uprawy zużywa się więcej pestycydów. Same superchwasty pojawiły się zanim rozpowszechniono GMO i częstość ich powstawania nie zmieniła się po 1996 roku, kiedy to GMO zaczęto uprawiać na większą skalę. Dodatkowo glifosat jest mniej szkodliwy dla środowiska, niż jego zamienniki, które trzeba stosować w przypadku upraw nie-GMO. Z tego powodu żywność GMO zawiera mniej toksyn niż tradycyjna.

Głód

ONZ i OECD wskazuje GMO jako środek w walce z głodem. Dyrektor Międzynarodowego Centrum Nauk Chemicznych i Biologicznych stwierdził, że GMO to najlepszy sposób na zwiększenie produkcji żywności. Fundacja Billa i Melindy Gates również popiera to stanowisko. Raport The Information Technology & Innovation Foundation rekomenduje użycie GMO do wyżywienia ludzkości w ocieplającym się klimacie.

Z raportu przygotowanego na zlecenie ONZ przez International Assessment of Agricultural Knowledge, Science and Technology for Development wynika, że GMO nie jest efektywnym rozwiązaniem problemu głodu na świecie, jak często przedstawiają to koncerny agrochemiczne. Problem jest o wiele bardziej złożony niż wyprodukowanie nadwyżek żywności, które również mogą być uzyskane dzięki uprawom bez modyfikacji genetycznych. Raport przeciwko GMO popiera Greenpeace .

Dostępność

W 2011 roku GMO było uprawiane na 160 mln hektarach, czyli 8% ziem nadających się pod uprawę. GMO jest dopuszczone w 29 krajach, zamieszkanych przez 4 mld ludzi. Co roku powierzchnia upraw GMO rośnie, w 2012 roku o 6%. W 59 krajach wydano 2500 pozwoleń na uprawę GMO.

Afryka

Kenia, Ghana i Nigeria pozwalają na produkcję i import GMO.

Ameryka Południowa i Ameryka Północna

W 2006 roku 4 największych producentów GMO (USA, Argentyna, Brazylia, Kanada) było krajami amerykańskimi. W 2012 Peru zakazało na 10 lat uprawy, importu i używania żywności modyfikowanej genetycznie.

Australia i Oceania

Malezja, Nowa Zelandia i Australia wymagają znakowania jedzenia GMO. W niej uprawiane są genetycznie modyfikowane bawełna, rzepak i goździki.

Azja

Największymi azjatyckimi producentami GMO są Indie (tylko bawełna) i Chiny (różne produkty).

W 2012 roku po opublikowaniu badań Seralinigo dotyczących rakotwórczego wpływu NK603 Rosja zawiesiła import kukurydzy od Monsanto, jednak wznowiła go po 4 miesiącach.

Europa

Komisja europejska zaaprobowała 49 odmian GMO. Mimo to 9 krajów wprowadziło zakaz (określany przez niektórych naukowców i rolników jako nieuzasadniony, a według EFSA i prawników - nielegalny na gruncie praw krajowych) uprawy GMO, głównie MON 810. W UE komercyjnie uprawiane są dwie rośliny zmodyfikowane genetycznie. Od końca lat 90 do uprawy, przez Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA), odmiana kukurydzy zmodyfikowanej MON810, a w 2011 roku dopuszczono modyfikowanego ziemniaka Amflora. W 2010 roku uprawy MON810 zajmowały 89 tys. hektarów (w pięciu państwach członkowskich UE) i skupione były głównie na terenach gdzie dużym problemem jest szkodnik Omacnica prosowianka. Ziemniaka Amflora uprawiano na 265 hektarach w trzech państwach członkowskich, przede wszystkich w pobliżu zakładów przetwórczych.

W 2006 roku Światowa Organizacja Handlu orzekła, że moratorium na GMO obowiązujące w latach 1998-2004 było pogwałceniem zasad międzynarodowego handlu. W 2013 roku panel arbitrażowy WTO potwierdził, że moratorium z lat 1998-2003 było złamaniem umów międzynarodowych.

Komisja Europejska w 2013 roku oszacowała, że gospodarka UE straciła 9,6 mld euro przez zbyt wolną autoryzację GMO.

W 2012 roku wzrosło poparcie dla GMO wśród mieszkańców Europy. Metaanaliza 214 badań (opublikowana w 2013 roku) wykazała, że Europejczycy są tak samo pozytywnie nastawieni do GMO jak reszta świata.

Przypisy

Pokaż ten artykuł na Wikipedia.pl

Tekst udostępniany na licencji Creative Commons: uznanie autorstwa, na tych samych warunkach, z możliwością obowiązywania dodatkowych ograniczeń. Zobacz szczegółowe informacje o warunkach korzystania.
Zasady zachowania poufności. O Wikipedii. Korzystasz z Wikipedii tylko na własną odpowiedzialność. Materiał pochodzący z Wikipedii został zmodyfikowany poprzez ograniczenie liczby przypisów. Wikipedia® is a registered tradmark of the Wikimedia Foundation.

Kategorie dla tego artykułu