Rok jubileuszy

Rok 2013 ma się ku końcowi i mimo tego, że wokół GMO działo się wiele, to w mej pamięci zapisze się głównie jako rok ważnych jubileuszy. 60, 40 i 30 lat minęło od trzech przełomowych wydarzeń związanych z rozwojem technologii uzyskiwania genetycznie modyfikowanych organizmów. Informacje o tych wydarzeniach co jakiś czas pojawiały się w mediach, więc nie powinno być zaskoczenia, ale nie wydaje mi się by ktoś starał się je wszystkie razem spiąć w jedną całość dostrzegając pewien wspólny mianownik, którym jest właśnie GMO.

60 lat odkrycia struktury DNA

Zdecydowanie najgłośniejszym jubileuszem być może nie wszystkim od razu kojarzącym się z GMO, jest 60-cio lecie odkrycia struktury DNA. Wydaje mi się, że chyba najważniejsze osiągnięcie naukowe XX wieku, a kto wie czy nie jedno z najważniejszych odkryć ludzkości. James Watson, Francis Crick i Rosalind Franklin – to oni rozszyfrowali strukturę kwasu dezoksyrybonukleinowego za co dwójka z nich została wyróżniona Nagrodą Nobla w 1962 roku. Trudno w kilku zdaniach opisać skutek jaki wywarła nowa wiedza o DNA na nasze życie. Nawet nie podejmę tego wyzwania, bo na ten temat powstały opasłe książki. Ograniczę się jedynie do stwierdzenia, że nasze życie odmieniło się bezpowrotnie i nigdy już nie miało być takie jak dawniej. Odkrycie struktury DNA pociągnęło za sobą rewolucję genową w biologii i medycynie. Rozszyfrowanie struktury DNA było jak poznanie alfabetu dawnej cywilizacji. Mogliśmy zacząć czytać informacje zakodowane w DNA (choć oczywiście najpierw należało rozszyfrować sam kod). Dzięki genomice funkcjonalnej, która skupiła się na poznaniu funkcji genów i analizie organizacji genomów, uzyskaliśmy całe bogactwo nowych informacji o funkcjonowaniu nas samych jak i otaczającego świata. Odkrycie z 1953 r. to również początek ery manipulowania sekwencją DNA. Tak narodziła się inżynieria genetyczna.

40 lat z GMO

Podczas gdy o 60-ciu leciu odkrycia struktury DNA mówiło się w mediach sporo, tak o 40-tej rocznicy uzyskania pierwszego organizmu genetycznie modyfikowanego było cicho. Tym bardziej to dziwi, iż o GMO rozmawiają niemal wszyscy od celebrytów poprzez artystów, czołowych polityków, na przedstawicielach różnych wyznań religijnych kończąc (o dziwo głos nauki jest jakby najmniej dostrzegany). Rocznica ważna, bo to początek całego Zła jakie na nas spadło w postaci wszystkiego co kryje się za skrótem GMO. Może nieco przesadzam. Większość z nas już nie potrafi obejść się w życiu codziennym bez GMO, choć niewielu jest tego świadomych. Bez GMO nie byłoby najnowszych osiągnięć medycyny i nie mam tu na myśli tylko praktycznego wykorzystania transgenicznych organizmów np. w produkcji leków, ale o tym jak wielki wpływ organizmy GM miały i nadal mają na rozwój i postęp w badaniach naukowych w medycynie, biologii oraz wielu innych dyscyplinach. Genetycznie modyfikowane mikroorganizmy, zwierzęta czy rośliny stały się potężnym narzędziem badawczym, które pozwoliło dokonać wielu przełomowych odkryć z tzw. dziedzin podstawowych.

W 1973 r. Herbert Boyer oraz Stanley N. Cohen uzyskali pierwszy organizm (bakterie E. Coli), który zawierał rekombinowany materiał genetyczny, to znaczy sekwencję DNA zawierającą „obce” fragmenty (w tym przypadku były to geny oporności na antybiotyki). W serii eksperymentów udało im się z sukcesem przenosić do bakterii geny pochodzące od organizmów z różnych królestw, np. zwierząt. Badania Boyera i Cohena stanowiły ogromny przełom dla nauki. Dowiedli, iż możliwe jest przenoszenie genów, zachowując przy tym ich funkcjonalność. Dokonania wspomnianych naukowców są powszechnie stosowane w takich dziedzinach naszego życia jak medycyna, farmacja, rolnictwo czy przemysł spożywczy. Technologia niesamowicie szybko została zaakceptowana i wykorzystana przez przemysł. Niecałe trzy lata później, skomercjalizowano metodę i powstała pierwsza firma wykorzystująca bakterie GM – Genentech. W roku 1977 r. uzyskano pierwsze ludzkie białko wyprodukowane w bakteriach. Postęp był niebywały. GMO pozwoliło na produkcję tańszych, efektywniejszych i bezpieczniejszych leków niż dotychczas. Warto choćby wspomnieć o ludzkim hormonie wzrostu, który przed erą GMO był wytwarzany poprzez izolację m.in. z przysadek mózgowych zmarłych osób. Dostępność leku była ograniczona a jego koszty znaczne. Tak pozyskiwany lek stanowił również zagrożenie dla zdrowia ludzi. Okazało się bowiem, że u niektórych pacjentów otrzymujących hormon wzrostu po latach rozwijała się choroba Creutzfeldta–Jakoba (znana szerzej jako choroba wściekłych krów). Dzięki hormonowi produkowanemu w GMO pozyskaliśmy tańszy i bezpieczniejszy lek.

30 lat transgenezy roślin.

W roku 1983 na konferencji Miami Winter Biochemistry Symposium trójka naukowców poinformowała o tym, iż w swych laboratoriach udało im się uzyskać pierwsze rośliny genetycznie modyfikowane. Dr Marc Van Montagu, dr Mary-Dell Chilton i dr Robert T. Fraley nezależnie od siebie, wykorzystując bakterie Agrobacterium tumefaciens wprowadzili do genomu roślin „obce” sekwencje DNA. Od tego czasu stało się możliwe modyfikowane roślin. Zastosowanie roślin GM jest bardzo szerokie (głównie jako obiekt badań), jednak dla większości z nas kojarzą się one przede wszystkim z organizmami wykorzystywanymi w rolnictwie.

Mimo kontrowersji i odrzuceniu technologii przez wiele krajów, GMO w rolnictwie okazały się ogromnym sukcesem. Nigdy wcześniej nie było tak szybko akceptowanej przez rolników technologii. Areał upraw odmian GM wzrasta bardzo szybko. W roku 1996 było to jedynie 1,7 mln ha. Podejrzewam, że w 18 roku od rozpoczęcia pierwszych upraw, czyli w roku 2013 przekroczona została granica 180 mln ha (w roku 2012 było to 170,3 mln ha). Można GMO nienawidzić ale tych liczb nie można ignorować.

Po 30-tu latach od uzyskania pierwszej rośliny GM i po 18 latach doświadczeń z uprawą genetycznie modyfikowanych roślin użytkowych wiemy tylko tyle, że ich stosowanie w rolnictwie przyniosło rolnikom, środowisku oraz nam konsumentom wiele korzyści. Takie są przynajmniej rezultaty dotychczasowych doniesień naukowych. Nie stwierdzono by uprawa GMO doprowadziła do przewidywanej przez wielu katastrofy ekologicznej (choć dla niektórych samo dopuszczenie roślin GM na pola już tą katastrofą jest). Co najważniejsze, po tych 30-tu latach nie ma żadnego dowodu na to by żywność uzyskana z organizmów GM spowodowała jakiekolwiek niekorzystne efekty dla zdrowia zwierząt czy ludzi. Takie przynajmniej jest stanowisko Światowej Organizacji Zdrowia (WHO).

Ukoronowaniem 30-to lecia transgenezy roślin oraz docenieniem wkładu GMO w rozwój rolnictwa było przyznanie tegorocznej nagrody The World Food Prize trzem wspomnianym wcześniej naukowcom. Nagroda zwana rolniczym Noblem została ustanowiona przez ojca zielonej rewolucji (green revolution) – Normana Borlauga. Dziś efekty wprowadzenia GMO do rolnictwa określa się jako genetyczna rewolucja (gene revolution).

Można powiedzieć cóż to znaczy 40 lat z GMO czy 30 lat z roślinami GM. Przecież to tak niewiele. Rzeczywiście niewiele gdy miarą jest np. długość życia człowieka. Jednak spoglądając na to w jakim tempie rozwija się współczesna nauka, to można jedynie stwierdzić, iż 40 lat to niemal epoka. Dziś eksperymenty uzyskiwania prostych bakterii GM to chleb powszedni studentów kierunków biotechnologicznych. My w Europie nadal możemy przeciągać prowadzące donikąd spory i dyskusje. Nasz kontynent nie jest zamknięta enklawą a częścią organizmu o nazwie globalna gospodarka. Hasła typu „Polska/Europa wolna od GMO” to utopia. Można próbować walczyć z postępem, ale moim zdaniem większym pożytkiem dla nas wszystkich byłoby mądre korzystanie z tej technologii w rolnictwie. Wydaje mi się, że rozmawiając o GMO nie powinniśmy obecnie stawiać pytań zaczynających się od partykuły „Czy”, ale powinniśmy zaczynać je od zaimka „Jak”.

PS1. Osobom poszukujących nieco więcej informacji przede wszystkim o 30-to leciu transgenezy roślin polecam lekturę artykułów w specjalnym numerze czasopisma naukowego poświęconemu tej tematyce. Nieoceniona kopalnia wiedzy:
– Specjalny numer The International Journal of Developmental Biology – Plant transgenesis.

PS2. Kolegom biotechnologom przypominam, iż rok 2013 to również 30-ta rocznica opracowania techniki PCR (docenionej przyznaniem nagrody Nobla). Jak wiemy trudno dziś sobie wyobrazić laboratorium biologii molekularnej bez termocyklera.