Jautājums par ģenētiski modificētajiem organismiem (ĢMO), it īpaši to lietošana pārtikā, ir ļoti aktuāls diskusiju jautājums sabiedrībā. Ražotāji apgalvo, ka šie organismi ir nekaitīgi, tiem ir liels potenciāls. Patērētāji ir neizpratnē, kā šāda pārtika var ietekmēt cilvēku veselību. Savukārt vides aizstāvji protestē pret transgēno organismu ietekmi uz vidi. Lielāko problēmu sabiedrībā rada mīti un stereotipi par ĢMO.
Ģenētiski modificēti organismi (ĢMO) ir organismi, kuru ģenētisko materiālu mākslīgi pārveido (modificē), piešķirot tam jaunas īpašības.
Dažreiz tiek lietots jēdziens transgēnie organismi. Tie ir brīvi dzīvojoši organismi, kas satur cita organisma gēnus. Ģenētiski modificētos organismus iegūst ar gēnu inženierijas metodes palīdzību. Baktērijas bija pirmie organismi, kas tika modificēti ar ģenētiskās inženierijas metodēm. Savukārt baktērijas pēc tam varēja izmantot, lai ģenētiski izmainītu citus organismus.
Ģenētiski modificētos organismus (ĢMO) izmanto dažādi – pārtikas un medikamentu ražošanā, lauksaimniecībā, vides aizsardzībā, ķīmiskajā rūpniecībā.
Augu ģenētiskajai modificēšanai izmanto baktērijas Agrobacterium tumefaciens, kas dabiskos apstākļos augiem izraisa audzēju - bakteriālo sakņu vēzi. Šīs baktērijas plazmīda spēj patvaļīgi iekļauties auga šūnu DNS. Augu modificēšanu kombinē ar meristēmu kultūrām, jo ar modificētajām baktērijām inficē veidotājaudus, no kuriem veidojas viss augs.
Svarīgi!
Pašlaik lauksaimnieciskajā ražošanā plaši tiek izmantoti pirmās paaudzes ĢM kultūraugi. Tie ir ģenētiski modificēti, lai panāktu to izturību pret noteiktiem kaitēkļiem, herbicīdiem, augu vīrusiem vai mikroskopisko sēņu izraisītajām slimībām un līdz ar to arī palielinātu ražīgumu un veidotu efektīvākas ražošanas tehnoloģijas.
Viens no ģenētiskās modificēšanas virzieniem ir augi, kas rezistenti pret kukaiņiem. Modificēšanai izmanto baktērijas Bacillus thuringiensis gēnu, kurš nosaka bioloģiska insekticīda veidošanos. Šī viela bojā kukaiņu zarnu epitēliju, bet neietekmē hordaiņu zarnu epitēliju. Tā tiek ģenētiski modificēti tomāti, kukurūza, kartupeļi, tabaka, kokvilna.
Herbicīdrezistento augu šūnās pēc nekaitīga vīrusa gēna ienešanas veidojas vielas, kas neitralizē kultūraugu platībās lietoto herbicīdu. Līdz ar to uz augu neiedarbojas konkrētais herbicīds, tas neuzkrājas un nenonāk cilvēku un dzīvnieku organismos izraisot toksiskas sekas. Pret herbicīdiem izturīgi kultūraugi ir rapsis, kukurūza, soja, rīsi, lini, cukurbietes, lapu cigoriņi un kokvilna.
Lai palielinātu augu rezistenci pret vīrusiem, augu genomā tiek ienests tam nekaitīga vīrusa gēns, kura ietekmē mainās augam kaitīgā vīrusa RNS un proteīnu sintēze un augi neslimo. Tādējādi tiek ģenētiski modificēti ķirbji, tomāti, melones, kartupeļi, kabači, papaija.
Lai palielinātu augu rezistenci pret vīrusiem, augu genomā tiek ienests tam nekaitīga vīrusa gēns, kura ietekmē mainās augam kaitīgā vīrusa RNS un proteīnu sintēze un augi neslimo. Tādējādi tiek ģenētiski modificēti ķirbji, tomāti, melones, kartupeļi, kabači, papaija.
Svarīgi!
Otrās paaudzes ĢM kultūraugi ir ar uzlabotu vai mainītu uzturvērtību (mainītu/palielinātu cietes saturu, palielinātu/uzlabotu eļļas saturu, palielinātu provitamīna A un E vitamīna saturu u. c.).
Šajā augu modificēšanā tiek biežāk izmantoti nevis sveši gēni, bet gan modificēta (gan palielināta, gan samazināta) paša auga gēnu izpausmes aktivitāte.
Zelta rīsi, par kuriem pirmās zinātniskās publikācijas parādījās 2000.gadā, satur palielinātu karotīna daudzumu. Šī viela ir nepieciešama A vitamīna sintēzei. Rīsu kā humāno palīdzību paredzēts izdalīt Āzijas valstu iedzīvotajiem, kuri bieži cieš A vitamīna deficīta. Tomēr, patērējot zelta rīsus lielā daudzumā, var saindēties ar A vitamīnu. Apgādāt ar A vitamīnu var arī lētāk- audzējot tradicionālos lapu dārzeņus. Tad cilvēkiem nebūtu jāpārtiek tikai no rīsiem un būtu lielāka ar pārtiku uzņemto vitamīnu un minerālvielu dažādība.
2014. gadā ASV atļauju komerciālai audzēšanai pirmo reizi saņēma Innate™ kartupeļi ar uzlabotām uzturīpašībām. Šajos kartupeļos ir samazināts akrilamīda (kancerogēna viela) rašanās potenciāls, apstrādājot tos augstā temperatūrā. Mizojot šos kartupeļus, tie nezaudē krāsu un nekļūst plankumaini, palielinās to uzglabāšanās laiks. Jau pēc gada šie kartupeļi tika audzēti 160 ha platībā.
Trūkumi, kas saistīti ar augu ģenētisko modifikāciju, ir tas, ka sekas ilgākā laika posmā ir grūti paredzamas, un tās var būt neatgriezeniskas. Audzējot pirmās paaudzes ĢM kultūraugus, dabā var tikt izjaukts ekoloģiskais līdzsvars un arī izplatīties neraksturīgi gēni, kas rodas, sakrustojoties transgēnajiem organismiem ar tuvradnieciskiem savvaļas augiem. Tad šīs jauniegūtās augu īpašības var izplatīties vietējā ekosistēmā un izjaukt dabisko līdzsvaru. ĢM augi var kļūt invazīvi un pateicoties savām priekšrocībām augšanā nomākt vietējo augus. Pesticīdu izturīgo kultūraugu izmantošana palielina šo ķimikāliju nonākšanu vidē un pārtikā. Audzējot otrās paaudzes ĢM kultūraugus cilvēka organismā varētu nonākt jauni toksīni un alergēni, jo nav vēl pietiekami izpētīta ievadīto gēnu ietekme uz kopējo auga regulatoro sistēmu.
Svarīgi!
Lai gan pašreiz tirgū nav nopērkami ĢM dzīvnieku izcelsmes produkti, tomēr norit plaši zinātniski pētījumi pie ĢM dzīvnieku izveides, kurus veiksmīgi izmantot medicīnas pētījumos, uzlabot lauksaimniecības dzīvnieku produktu sastāvu, kvalitāti un palielināt produkcijas apjomu, kā arī vides problēmu risināšanā.
Ģenētiski modificētus dzīvniekus izmanto medicīnas pētījumos, jo tie ir efektīvi modeļi cilvēku slimību pētīšanai. Nomācot noteiktu gēnu aktivitāti modeļdzīvniekiem, piemēram, pelēm, iespējams modelēt cilvēkam sastopamās slimības un labāk izprast to mehānismus. Uz ĢM dzīvniekiem var veikt jaunu zāļu testēšanu, jo daudzi gēni ir līdzīgi kā cilvēka gēni.
Otra potenciāla ģenētiski modificētu dzīvnieku izmantošanas joma ir lauksaimniecība. Viens no virzieniem ir lauksaimniecības dzīvnieku augšanas stimulēšana, kas tiek panākta ar ģenētiskām izmaiņām, kuras nosaka augšanas hormonu sintēzi. Šādā veidā ir modificēti laši, foreles un citas zivis, kurām ir panākta svara trīskāršošanās, kā arī lielāka salizturība. Tāpat tiek mēģināts uzlabot dzīvnieku produktu kvalitāti un sastāvu. Piemēram, modificējot govs piena sastāvu, cenšas palielināt pienā esošo dabisko imunitāti veicinošo olbaltumvielu daudzumu. Modificējot govs piena sastāvu tiek aizvietotas cilvēkam alergēnās olbaltumvielas ar cilvēka piena proteīniem. Tiek strādāts arī pie aitu vilnas sastāvā esošās olbaltumvielas keratīna struktūras izmainīšanas, lai uzlabotu vilnas izturību un krāsu noturību, kā arī pie zīda kvalitātes uzlabošanas, pielietojot ģenētiski modificētu zīdtauriņa kāpurus.
Trešais pētījumu virziens ir ģenētiski modificētu dzīvnieku ekoloģiskais pielietojums. 1999.gadā Taivainas zinātnieki ievadīja zebrzivs olšūnā medūzas gēnu, kas izraisa luminiscenci. Sākotnējais nodoms bija iegūt zivis, kas luminiscē, ja vidē ir noteikts ķīmiskais piesārņojums. Pašlaik šīs zivis tiek tirgotas kā mājdzīvnieki.
Vēl viens no zinātnieku mērķiem ir radīt tādu slimību pārnesēju kukaiņu (piemēram, odu) paveidu, kuri nespēj pārnest attiecīgos slimību ierosinātājus. Šo kukaiņu dabiskās slimību izplatošās populācijas aizvietotu ar ĢM populācijām, atlaižot vidē milzīgu daudzumu modificēto slimību pārnest nespējīgo kukaiņu.
21.g. pirmajā desmitgadē Kembridžas Biomedicīnas un Biotehnoloģiju Institūta zinātnieki atklājuši, ka pāris vaska kožu kāpuri pusstundas laikā spēj pilnībā saēst plastmasas maisiņu. Šie kožu kāpuri ne tikai saēd plastmasu, bet arī ķīmiska procesa rezultātā pārvērš to caurspīdīgā alkoholā. Tā pati pētnieku grupa, kas veic šo pētījumu, ir veikusi kāpura zarnu mikrobioma analīzi un atklājuši divas baktēriju grupas, kas cieši saistītas plastamasas bioloģisko noārdīšanos. Zinātnieki apgalvo, ka atklājums palīdzēs rast biotehnoloģisku risinājumu polietilēna atkritumu pārstrādei un samazinātu vides piesārņumu.
Trūkumi, kas saistīti ar ģenētiski modificēto dzīvnieku izmantošanu, pirmkārt, ir saistīti ar medicīniska rakstura problēmām. Var parādīties jaunas alerģijas vai pastiprināties jau esošās alerģiskās reakcijas, kā arī neparedzēti toksiski efekti, kas var rasties, ja cilvēku uzturā vai dzīvnieku barībā lieto ĢM dzīvnieku gaļu vai pienu. Tiešā veidā ģenētiski modificētais dzīvnieku DNS nevar iekļūt cilvēka organisma iekšējā vidē un integrēties cilvēka genomā. Potenciālu bīstamību var radīt nevis pati modificētā DNS, bet gan alergēni un toksiski savienojumi, kas var parādīties ĢM dzīvnieku gaļā vai pienā kā ģenētiskās modifikācijas neprognozējams blakusefekts.
Izmainot dzīvnieku genomu var pastiprināties dzīvnieku agresivitāte, kas būtu sevišķi nevēlama darbā ar lieliem dzīvniekiem, piemēram, gaļas liellopiem. Izmainot dzīvnieku genomu un padarot tos izturīgākus, var pastiprināti uzkrāties cilvēkam bīstami vīrusi un tikt pārnēsāti ĢM dzīvnieku organismā.
Var rasties grūti pprognozējamas ekoloģiskās sekas, ja transgēnie organismi nonāktu dabiskajās ekosistēmās un aizstātu vietējās, dabiskās dzīvnieku populācijas. Piemēram, ja transgēnās zivis krustotos ar savvaļas zivīm, to izmainītie gēni pārietu uz savvaļas zivīm. Transgēnās zivis varētu nostiprināties dabiskajā populācijā, izkonkurējot savvaļas formas, jo tās ir lielākas un rijīgākas par savas sugas savvaļas īpatņiem, kā arī, atsevišķos gadījumos, iespējams vairāk piemērotas apkārtējai videi., līdz ar to tiktu izjaukts dabiskais līdzsvars.
Var rasties grūti pprognozējamas ekoloģiskās sekas, ja transgēnie organismi nonāktu dabiskajās ekosistēmās un aizstātu vietējās, dabiskās dzīvnieku populācijas. Piemēram, ja transgēnās zivis krustotos ar savvaļas zivīm, to izmainītie gēni pārietu uz savvaļas zivīm. Transgēnās zivis varētu nostiprināties dabiskajā populācijā, izkonkurējot savvaļas formas, jo tās ir lielākas un rijīgākas par savas sugas savvaļas īpatņiem, kā arī, atsevišķos gadījumos, iespējams vairāk piemērotas apkārtējai videi., līdz ar to tiktu izjaukts dabiskais līdzsvars.
Lai risinātu šādas problēmas zinātnieki meklē risinājumus ar neauglīgu transgēno dzīvnieku audzēšanu, piemēram, pakļaujot lašu ikrus karstumam īsi pēc to apaugļošanās, no tiem attīstās īpatņi, kuriem ir trīs hromosomu komplekti normālo divu vietā. Šādi īpatņi ir neauglīgi.
Svarīgi!
Ģenētiski modificēta pārtika ir tāda pārtika, kas ražota vai sastāv no ĢMO, vai satur tos.
Atbilstoši normatīviem tā tiek marķēta. Piemēram, no ĢM rapša iegūtas eļļas marķējumā jābūt norādei “ražota no ģenētiski modificēta rapša”. Ja produktam nav sastāvdaļu saraksta, marķējumā jābūt skaidram uzrakstam “ģenētiski modificēts” vai “ražots no ģenētiski modificēta (organisma nosaukums)”. Marķējums “satur ĢMO” nav brīdinājums par pārtikas kaitīgumu veselībai, bet ir domāts sabiedrības informēšanai, lai patērētājs varētu izdarīt apzinātu izvēli.
Pasaulē galvenokārt tiek audzēti ĢM kultūraugi, tādi kā soja, kukurūza, rapsis un kokvilna. Par ĢM pārtikas bīstamību joprojām ir plašas diskusijas, tomēr jāatceras, ka jebkura produkta bīstamību nosaka vairāki faktori. Arī parasti augu izcelsmes produkti var saturēt alergēnu un toksiskas vielas, kas radušās kā rezultāts nepareizai audzēšanas tehnikai. Tāpēc patērētājiem ir svarīgi saņemt precīzu informāciju par produkta sastāvu. Pašlaik tirdzniecībā nav nopērkami ĢM dzīvnieku produkti - gaļa, piens un zivis. ĢM dzīvnieki galvenokārt tiek izmantoti laboratorijās zinātniskiem pētījumiem.
ES nav atļauts izmantot ĢM mikroorganismus pārtikas ražošanā. Taču ĢM mikroorganismu saražoti enzīmi tiek izmantoti siera, jogurta, maizes, cietes, dzērienu u.c. ražošanā. Paši mikroorganismi pirms enzīmu izmantošanas pārtikas rūpniecībā tiek atdalīti.