Стрельников Л.С., Шкавро^* Н.М., Щербак О.В., Стрілець О.П., Чікіткіна В.В., Кабачний Г.І.

Національний фармацевтичний університет

Інститут тваринництва УААН^*

До питання створення, використання та оцінки генетично модифікованих організмів

Організми, генетичний матеріал (ДНК) яких було змінено у такий спосіб, як це не може відбуватися в природі за умов натурального схрещування або натуральної рекомбінації генів, отримали назву генетично модифікованих організмів (ГМО). Вони є результатом генно-інженерної діяльності, при чому, ГМО повинні представляти собою біологічну одиницю, що має здатність до розмножування або до переносу генетичного матеріалу.

Однак, всі сорти культурних рослин, що на даний час вирощуються, є в певній мірі «генетично модифікованими», оскільки вони виникли від дикорослих видів, модифікованих шляхом культивування, селекції та контрольованого розмножування таким чином, щоб підвищити врожайність, зробити їх більш стійкими до комах-шкідників, або щоб вони продукували продукти кращого або іншого ґатунку по відношенню до дикорослих предків. Такі зміни відбувалися постійно з моменту першого окультурення рослин для потреб людини, це був обмін генами між спорідненими видами, який відбувався досить тривалий період часу шляхом «натуральної генної інженерії». Задля внесення однієї певної ознаки, відбувалося змішування тисяч генів вихідних рослин, перенос та рекомбінація геномів в цілому, що значно утруднювало отримання стабільних сортів тільки з заданою ознакою без набуття інших, так званих небажаних рис. Генетичні модифікації дозволяють вирощувати рослини, тварини та мікроорганізми з заздалегідь заданими властивостями більш ефективно. Технологія направленого переносу генів (трансгенозу) дозволяє істотно прискорити ці процеси. Завдяки стрімкому розвитку біотехнології та генної інженерії, стало можливим введення до рослини або тварини тільки одного або невеликої кількості генів, для того щоб змінити їх в заздалегідь визначений спосіб. За допомогою генетичної модифікації гени можна «виключати» та «включати», щоб змінити хід розвитку рослини або тварини. Використання генно-інженерно змінених живих організмів та синтезованих ними біологічно активних речовин відкриває нові можливості для багатьох галузей виробництва, охорони здоров’я та науки.

Процес генетичної модифікації полягає у внесенні до геному одного організму, що підлягає модифікації, відповідно сконструйованої нуклеотидної послідовності (трансгену), з метою отримання бажаної ознаки. Трансген стає інтегрованою частиною геному реципієнта. Цей ген прикріплюється до носія, найчастіше – плазміди. До комбінації ген-плазміда приєднується свого роду стартер (промотор), що забезпечує високий рівень експресії цільового гену у всіх органах та тканинах організму. Гени регулюються, як промоторами так і термінаторами. Найбільш широко використовуються для регуляції трансгенів послідовності 35S промотору, що отримані із вірусу кольорової мозаїки капусти, та термінатор nos, отриманий з Agrobacterium tumefaciens. Потім ця генетична конструкція переноситься до бактерій, які можуть відтворити велику кількість копій таких конструкцій. Після цього генетичні конструкції переносяться до організму, що модифікується, кількома шляхами. Так, окрім використання Agrobacterium tumefaciens, розроблені альтернативні методи прямої трансформації – мікроін’єкція, трансформація за допомогою поліетиленгліколю, електропорація протопластів та інтактних клітин, метод бомбардування клітин. Новий ген, або гени відповідають за синтез нових білків, які дають рослинам нові властивості.

Основою будь-якої технології виявлення генетично модифікованих організмів є використання відмінностей між немодифікованими сортами та трансгенними рослинами. Це здійснюється шляхом детекції нової ДНК, що була введена (за допомогою полімеразної ланцюгової реакції – ПЛР), або нового білку, що експресується (методом ELISA). Полімеразна ланцюгова реакція дозволяє селективно ампліфікувати (помножувати в геометричній прогресії) специфічні сегменти ДНК, що походять з генетично модифікованого організму, та представлені в невеликій кількості в складній суміші інших послідовностей ДНК, до кількостей, які можна виявляти шляхом електрофорезу. Наявність генетично модифікованих компонентів можна вивчати методами якісними або кількісними.

Виявлення 35S промотору та nos термінатору за допомогою ПЛР становить так званий «метод скринінгу» для ідентифікації продуктів харчування із генетично модифікованих рослин. Використання цих регуляторних елементів в якості послідовностей-мішеней дозволяє виявляти більшість харчових продуктів із генетично модифікованих джерел, оскільки ці елементи на даний час присутні практично у всіх генетично модифікованих рослин, що дозволені для виходу на ринок в країнах Євросоюзу.

Кількісна детекція ГМО рослинного походження основана на розрахунку кількості ДНК визначеної лінії генетично модифікованої рослини по відношенню до загальної кількості ДНК рослини, яка аналізується, та виражається у відсотках. Таким чином визначається точна кількість кожної трансформаційної події (унікального поєднання генетичної конструкції і геномної ДНК організму), що присутня в індивідуальних інгредієнтах. Методологія кількісного ПЛР аналізу представлена методом ПЛР в реальному часі, у якому ведеться моніторинг визначення ПЛР продуктів по мірі їх накопичення під час проходження самої реакції. Для виявлення трансгенних компонентів також використовують новий метод ідентифікації чужерідних ДНК за допомогою олігонуклеотидного мікрочипа.

Швидке розповсюдження генетично модифікованих організмів та отриманих за їх допомогою продуктів харчування гостро ставить питання контролю за їх потоком та оцінки можливих екологічних та біологічних ризиків. Встановлене обов’язкове маркування для всіх продуктів, що складаються з ГМО, містять ГМО або отримані із ГМО. Але маркування признане необов’язковим для продуктів, що містять компоненти, які складаються або отримані із дозволених ГМ подій в концентрації, що не перевищує 0,9% від індивідуальних інгредієнтів їжі, за умов, що їх присутність є випадковою або технічно неминучою. Маркування харчових продуктів, що отримані за допомогою біотехнології, згідно позиції ВООЗ, є способом підвищення прозорості процесів виготовлення харчових продуктів, сприяння розвитку стратегії моніторингу, яка призведе до удосконалення національних програм з безпеки їжі, і таким чином, в непрямий спосіб, внесе вклад до забезпечення безпеки продуктів харчування в цілому. В процесі оцінки безпеки генетично модифікованих харчових продуктів зазвичай|звично| досліджуються їх дія на здоров'я, тенденції викликати|спричиняти| алергічну реакцію, |приблизно|токсичні властивості, стійкість введеного|запроваджувати| гену та здатність до перенесення до інших видів, а також |перенос|до інших видів добудь-яка непередбачена дія, яка може виникнути в результаті|внаслідок| введення|вступу| гена.

Сьогодні проблема використання трансгенних рослин при виробництві продуктів харчування є не просто актуальною та широко обговорюваною в наукових колах, а викликає занепокоєність та негативні реакції з боку громадськості. Насамперед це пов’язано з недостатнім інформаційним забезпеченням населення. Дійсно, в зв’язку з використанням новітніх біотехнологій завжди є ризик їх антигуманної дії. Але жодний новий продукт не виходить на ринок без його досконалої перевірки. До того ж, поки тривали дискусії на тему необхідності генетично модифікованих продуктів взагалі, українські вчені втратили науковий потенціал та ті розробки, які були в нашій країні з виробництва ГМО, не створюються нові трансгенні сорти з використанням національної науково-технічної бази.

На жаль, в Україні до цього часу не існує законодавчої, нормативної та методичної бази для медично-біологічної оцінки харчової продукції із генетично модифікованих джерел. У 2007 році введено в дію ДСТУ ISO 21572:2006, що передбачає визначення ГМО методами, які ґрунтуються на аналізі білків, але не регламентовано використання методів аналізу ДНК.

Тому, необхідним є створення акредитованих наукових лабораторій, що матимуть змогу приймати участь в міжлабораторних та міжнародних тестах контролю, та будуть конкурентноспроможні.