Η γενετική τροποποίηση είναι η διαδικασία αλλαγής της γενετικής σύνθεσης ενός οργανισμού. Αυτό έχει γίνει έμμεσα για χιλιάδες χρόνια με ελεγχόμενη ή εκλεκτική αναπαραγωγή φυτών και ζώων. Η σύγχρονη βιοτεχνολογία έχει διευκολύνει και ταχύτερα να στοχεύσει ένα συγκεκριμένο γονίδιο για πιο ακριβή μεταβολή του οργανισμού μέσω της γενετικής μηχανικής.
Οι όροι "τροποποιημένο" και "κατασκευασμένο" χρησιμοποιούνται συχνά εναλλακτικά στο πλαίσιο της επισήμανσης των γενετικά τροποποιημένων τροφίμων ή των τροφίμων «ΓΤΟ». Στον τομέα της βιοτεχνολογίας, ο ΓΤΟ αντιπροσωπεύει τον γενετικώς τροποποιημένο οργανισμό, ενώ στον τομέα της βιομηχανίας τροφίμων ο όρος αναφέρεται αποκλειστικά σε τρόφιμα που έχουν σχεδιαστεί με σκοπό και δεν έχουν εκτραφεί εκλεκτικώς οργανισμοί. Αυτή η διαφορά οδηγεί σε σύγχυση μεταξύ των καταναλωτών και έτσι η αμερικανική Υπηρεσία Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA) προτιμά τον όρο γενετικά τροποποιημένο (GE) για τα τρόφιμα.
Σύντομο ιστορικό γενετικής τροποποίησης
Η γενετική τροποποίηση χρονολογείται από την αρχαιότητα, όταν οι άνθρωποι επηρέασαν τη γενετική με εκλεκτικούς αναπαραγωγικούς οργανισμούς, σύμφωνα με άρθρο του Gabriel Rangel, επιστήμονα της δημόσιας υγείας στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. Όταν επαναλαμβάνεται σε αρκετές γενιές, η διαδικασία αυτή οδηγεί σε δραματικές αλλαγές στο είδος.
Τα σκυλιά ήταν πιθανώς τα πρώτα ζώα γενετικά τροποποιημένα, με τις αρχές της προσπάθειας να χρονολογούνται περίπου 32.000 χρόνια, σύμφωνα με τον Rangel. Οι άγριοι λύκοι εντάχθηκαν στους προγόνους κυνηγών-συλλεκτών στην ανατολική Ασία, όπου οι κυνόδοντες εξημερώθηκαν και εκτράφηκαν για να έχουν αυξημένη ευγένεια. Πάνω από χιλιάδες χρόνια, οι άνθρωποι έφεραν σκυλιά με διαφορετική επιθυμητή προσωπικότητα και φυσικά χαρακτηριστικά, οδηγώντας τελικά στην μεγάλη ποικιλία σκυλιών που βλέπουμε σήμερα.
Το παλαιότερο γνωστό γενετικά τροποποιημένο φυτό είναι το σιτάρι. Αυτή η πολύτιμη καλλιέργεια θεωρείται ότι προέρχεται από τη Μέση Ανατολή και τη βόρεια Αφρική στην περιοχή που είναι γνωστή ως η Γόνιμη Ημισέληνος, σύμφωνα με το άρθρο του 2015 που δημοσιεύτηκε στην Εφημερίδα της Παραδοσιακής και Συμπληρωματικής Ιατρικής. Οι αρχαίοι κτηνοτρόφοι εκτρέφονταν εκλεκτικά χόρτα σιταριού που ξεκίνησαν γύρω στις 9000 π.Χ. να δημιουργήσουν οικόσιτες ποικιλίες με μεγαλύτερους κόκκους και σκληρότερους σπόρους. Μέχρι το 8000 π.Χ., η καλλιέργεια οικόσιτου σίτου είχε εξαπλωθεί σε ολόκληρη την Ευρώπη και την Ασία. Η συνεχής επιλεκτική αναπαραγωγή σιταριού είχε ως αποτέλεσμα χιλιάδες ποικιλίες που καλλιεργούνται σήμερα.
Το καλαμπόκι γνώρισε επίσης μερικές από τις πιο δραματικές γενετικές αλλαγές τις τελευταίες χιλιάδες χρόνια. Η βασική καλλιέργεια προέρχεται από ένα φυτό γνωστό ως teosinte, ένα άγριο χόρτο με μικροσκοπικά αυτιά που έφεραν μόνο μερικούς πυρήνες. Με την πάροδο του χρόνου, οι αγρότες εκτρέφονταν επιλεκτικά τα χόρτα teosinte για να δημιουργήσουν καλαμπόκι με μεγάλα αυτιά που έσπαζαν με πυρήνες.
Πέρα από αυτές τις καλλιέργειες, μεγάλο μέρος των προϊόντων που καταναλώνουμε σήμερα - συμπεριλαμβανομένων των μπανανών, των μήλων και των τοματών - έχει υποστεί διάφορες γενεές εκλεκτικής αναπαραγωγής, σύμφωνα με τον Rangel.
Η τεχνολογία που ειδικά περικόπτει και μεταφέρει ένα κομμάτι ανασυνδυασμένου DNA (rDNA) από έναν οργανισμό σε άλλο αναπτύχθηκε το 1973 από τους Herbert Boyer και Stanley Cohen, ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια, του Σαν Φρανσίσκο και του Πανεπιστημίου Stanford, αντίστοιχα. Το ζεύγος μεταβίβασε ένα τεμάχιο ϋΝΑ από ένα στέλεχος βακτηρίων σε ένα άλλο, επιτρέποντας την αντοχή στα αντιβιοτικά στα τροποποιημένα βακτήρια. Το επόμενο έτος, δύο Αμερικανοί μοριακοί βιολόγοι, Beatrice Mintz και Rudolf Jaenisch, εισήγαγαν ξένο γενετικό υλικό σε έμβρυα ποντικών στο πρώτο πείραμα για να τροποποιήσουν γενετικά τα ζώα χρησιμοποιώντας τεχνικές γενετικής μηχανικής.
Οι ερευνητές τροποποιούσαν επίσης βακτήρια για να χρησιμοποιηθούν ως φάρμακα. Το 1982, ανθρώπινη ινσουλίνη συντέθηκε από γενετική μηχανική Ε. Coli βακτηρίδια, καθιστώντας το πρώτο γενετικά τροποποιημένο ανθρώπινο φάρμακο που εγκρίθηκε από το FDA, σύμφωνα με τον Rangel.
Γενετικά τροποποιημένο τρόφιμο
Υπάρχουν τέσσερις βασικές μέθοδοι γενετικής τροποποίησης των καλλιεργειών, σύμφωνα με το The Ohio State University:
- Εκλεκτική αναπαραγωγή: Δύο στελέχη φυτών εισάγονται και εκτρέφονται για να παράγουν απογόνους με συγκεκριμένα χαρακτηριστικά. Μεταξύ 10.000 και 300.000 γονιδίων μπορεί να επηρεαστεί. Αυτή είναι η παλαιότερη μέθοδος γενετικής τροποποίησης και συνήθως δεν περιλαμβάνεται στην κατηγορία των τροφίμων ΓΤΟ.
- Μεταλλαξογένεση: Οι σπόροι φυτών εκτίθενται σκόπιμα σε χημικές ή ακτινοβολίες για να μεταλλάξουν τους οργανισμούς. Οι απόγονοι με τα επιθυμητά χαρακτηριστικά διατηρούνται και εκτρέφονται περαιτέρω. Επίσης, η μεταλλαξιογένεση δεν περιλαμβάνεται στην κατηγορία των τροφίμων ΓΤΟ.
- Παρεμβολή RNA: Ατομικά ανεπιθύμητα γονίδια στα φυτά απενεργοποιούνται προκειμένου να απομακρυνθούν τυχόν ανεπιθύμητα χαρακτηριστικά.
- Διαγονιδιακά: Ένα γονίδιο λαμβάνεται από ένα είδος και εμφυτεύεται σε ένα άλλο προκειμένου να εισαχθεί ένα επιθυμητό γνώρισμα.
Οι δύο τελευταίες αυτές μέθοδοι θεωρούνται τύποι γενετικής μηχανικής. Σήμερα, ορισμένες καλλιέργειες έχουν υποβληθεί σε γενετική μηχανική για να βελτιώσουν την απόδοση των καλλιεργειών, την ανθεκτικότητα στις βλάβες των εντόμων και την ασυλία στις ασθένειες των φυτών, καθώς και να εισαγάγουν αυξημένη θρεπτική αξία, σύμφωνα με το FDA. Στην αγορά, αυτά ονομάζονται γενετικά τροποποιημένες ή ΓΤΟ καλλιέργειες.
"Οι καλλιέργειες ΓΤΟ παρείχαν πολλές υποσχέσεις για την επίλυση γεωργικών προβλημάτων", δήλωσε η Nitya Jacob, επιστήμονας καλλιεργειών στο Oxford College του Πανεπιστημίου Emory στη Γεωργία.
Η πρώτη γενετικά τροποποιημένη καλλιέργεια που εγκρίθηκε για καλλιέργεια στις ΗΠΑ ήταν η ντομάτα Flavr Savr το 1994. (Για να αναπτυχθεί στις ΗΠΑ, τα γενετικώς τροποποιημένα τρόφιμα πρέπει να γίνονται δεκτά τόσο από την Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος (EPA) όσο και από την FDA. η νέα ντομάτα είχε μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, χάρη στην απενεργοποίηση του γονιδίου που προκαλεί την εμφάνιση ντομάτας σε σκασίματα μόλις συλλεχθούν. Η ντομάτα υποσχέθηκε επίσης να έχει βελτιωμένη γεύση, σύμφωνα με το Τμήμα Γεωργίας και Φυσικών Πόρων του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας.
Σήμερα, το βαμβάκι, το καλαμπόκι και η σόγια είναι οι πιο συνηθισμένες καλλιέργειες στις ΗΠΑ. Σχεδόν το 93% των σπόρων σόγιας και το 88% των καλλιεργειών καλαμποκιού είναι γενετικά τροποποιημένες, σύμφωνα με το FDA. Πολλές καλλιέργειες ΓΤΟ, όπως το τροποποιημένο βαμβάκι, έχουν κατασκευαστεί για να είναι ανθεκτικές στα έντομα, μειώνοντας σημαντικά την ανάγκη για παρασιτοκτόνα που θα μπορούσαν να μολύνουν τα υπόγεια ύδατα και το περιβάλλον, σύμφωνα με το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ (USDA).
Τα τελευταία χρόνια, η ευρεία καλλιέργεια καλλιεργειών ΓΤΟ έχει γίνει όλο και πιο αμφιλεγόμενη.
"Μια ανησυχία είναι η επίδραση των ΓΤΟ στο περιβάλλον", είπε ο Ιακώβ. "Για παράδειγμα, η γύρη από καλλιέργειες ΓΤΟ μπορεί να μεταφερθεί σε τομείς καλλιεργειών μη ΓΤΟ καθώς και σε πληθυσμούς ζιζανίων, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε μη ΓΤΟ να αποκτήσουν χαρακτηριστικά ΓΤΟ λόγω διασταυρωμένης επικονίασης".
Μια χούφτα μεγάλων εταιρειών βιοτεχνολογίας έχουν μονοπωλήσει τη βιομηχανία καλλιεργειών ΓΤΟ, δήλωσε ο Τζάκομ, καθιστώντας δύσκολο για τους μεμονωμένους αγρότες μικρής κλίμακας να ζήσουν. Ωστόσο, ενώ ορισμένοι γεωργοί μπορεί να αποβληθούν από τις επιχειρήσεις, εκείνοι που συνεργάζονται με τις εταιρείες βιοτεχνολογίας μπορούν να αποκομίσουν τα οικονομικά οφέλη από την αύξηση των καλλιεργειών και τη μείωση του κόστους των φυτοφαρμάκων, σύμφωνα με το USDA.
Η επισήμανση των τροφίμων ΓΤΟ είναι σημαντική για την πλειονότητα των ανθρώπων στις Η.Π.Α., σύμφωνα με δημοσκοπήσεις που πραγματοποιήθηκαν από τις εκθέσεις Consumer Reports, The New York Times και The Mellman Group. Οι άνθρωποι ισχυρά υπέρ της σήμανσης των ΓΤΟ πιστεύουν ότι οι καταναλωτές πρέπει να είναι σε θέση να αποφασίσουν εάν επιθυμούν να αγοράσουν γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα.
Ωστόσο, είπε ο Ιακώβ, δεν υπάρχουν σαφή επιστημονικά στοιχεία ότι οι ΓΤΟ είναι επικίνδυνες για την ανθρώπινη υγεία.
Γενετική τροποποίηση των ζώων και των ανθρώπων
Σήμερα, τα ζώα συχνά εκτρέφονται επιλεκτικά για να βελτιώσουν τον ρυθμό ανάπτυξης και τη μυϊκή μάζα και να ενθαρρύνουν την αντοχή στις ασθένειες. Για παράδειγμα, ορισμένες σειρές κοτόπουλων που εκτρέφονται για κρέας έχουν εκτραφεί για να αυξηθούν κατά 300 τοις εκατό ταχύτερα σήμερα από ό, τι στη δεκαετία του 1960, σύμφωνα με άρθρο του 2010 που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό της ανατομίας. Επί του παρόντος, δεν υπάρχουν προϊόντα ζωικής προέλευσης στην αγορά των ΗΠΑ, συμπεριλαμβανομένου του κοτόπουλου ή του βοδινού, γενετικά τροποποιημένα και ως εκ τούτου κανένας δεν έχει ταξινομηθεί ως ΓΤΟ ή ΓΤ προϊόντα διατροφής.
Για τις τελευταίες δεκαετίες, οι ερευνητές τροποποίησαν γενετικά τα εργαστηριακά ζώα για να καθορίσουν τρόπους με τους οποίους η βιοτεχνολογία μπορεί μία μέρα να βοηθήσει στη θεραπεία της ανθρώπινης νόσου και στην αποκατάσταση της βλάβης των ιστών στους ανθρώπους, σύμφωνα με το Εθνικό Ινστιτούτο Ανθρώπινου Γονιδιώματος. Μία από τις νεότερες μορφές αυτής της τεχνολογίας ονομάζεται CRISPR (προφέρεται "πιο τραγανή").
Η τεχνολογία βασίζεται στην ικανότητα του βακτηριακού ανοσοποιητικού συστήματος να χρησιμοποιεί τις περιοχές CRISPR και τα ένζυμα Cas9 για την αδρανοποίηση του ξένου DNA που εισέρχεται σε ένα βακτηριακό κύτταρο. Η ίδια τεχνική επιτρέπει στους επιστήμονες να στοχεύσουν σε ένα συγκεκριμένο γονίδιο ή ομάδα γονιδίων για τροποποίηση, δήλωσε ο Gretchen Edwalds-Gilbert, αναπληρωτής καθηγητής βιολογίας στο Scripps College στην Καλιφόρνια.
Οι ερευνητές χρησιμοποιούν την τεχνολογία CRISPR για να αναζητήσουν θεραπείες για καρκίνο και να βρουν και να επεξεργαστούν μεμονωμένα κομμάτια DNA που μπορεί να οδηγήσουν σε μελλοντικές ασθένειες σε ένα άτομο. Η θεραπεία με βλαστοκύτταρα θα μπορούσε επίσης να κάνει χρήση της γενετικής μηχανικής, στην αναγέννηση των χαλασμένων ιστών, όπως από ένα εγκεφαλικό ή καρδιακό επεισόδιο, δήλωσε ο Edwalds-Gilbert.
Σε μια εξαιρετικά αμφιλεγόμενη μελέτη, τουλάχιστον ένας ερευνητής ισχυρίζεται ότι έχει δοκιμάσει την τεχνολογία CRISPR σε ανθρώπινα έμβρυα με στόχο την εξάλειψη των δυνατοτήτων για ορισμένες ασθένειες. Αυτός ο επιστήμονας αντιμετώπισε σκληρή εξέταση και τέθηκε σε κατ 'οίκον περιορισμό στην πατρίδα του της Κίνας εδώ και αρκετό καιρό.
Το ηθικό δίλημμα
Η τεχνολογία μπορεί να είναι διαθέσιμη, αλλά οι επιστήμονες πρέπει να ακολουθήσουν μελέτες γενετικής τροποποίησης στους ανθρώπους; Εξαρτάται, είπε η Ριβκά Βάινμπεργκ, καθηγητής φιλοσοφίας στο κολλέγιο Scripps.
"Όταν πρόκειται για κάτι σαν μια τεχνολογία, πρέπει να σκεφτείτε την πρόθεση και τις διαφορετικές χρήσεις της", δήλωσε ο Weinberg.
Η πλειοψηφία των ιατρικών δοκιμών για θεραπείες που χρησιμοποιούν τη γενετική μηχανική εκτελούνται σε συναινετικούς ασθενείς. Ωστόσο, η γενετική μηχανική σε ένα έμβρυο είναι μια άλλη ιστορία.
"Ο πειραματισμός σε ανθρώπινα θέματα χωρίς τη συγκατάθεσή τους είναι εγγενώς προβληματικός", δήλωσε ο Weinberg. "Δεν υπάρχουν μόνο κίνδυνοι, οι κίνδυνοι δεν χαρτογραφούνται, ούτε καν γνωρίζουμε τι διακινδυνεύουμε".
Εάν η τεχνολογία της επόμενης γενιάς ήταν διαθέσιμη και αποδείχθηκε ασφαλής, οι αντιρρήσεις για τη δοκιμή της στον άνθρωπο θα ήταν ελάχιστες, είπε ο Weinberg. Αλλά αυτό δεν συμβαίνει.
"Το μεγάλο πρόβλημα με όλες αυτές τις πειραματικές τεχνολογίες είναι ότι είναι πειραματικές", δήλωσε ο Weinberg. "Ένας από τους κύριους λόγους για τους οποίους οι άνθρωποι ήταν τόσο τρομοκρατημένοι από τον Κινέζο επιστήμονα που χρησιμοποίησε την τεχνολογία CRISPR στα έμβρυα είναι επειδή είναι ένα τόσο πρώιμο στάδιο πειραματισμού, δεν είναι γενετική μηχανική.
Η συντριπτική πλειονότητα των υποστηρικτών για τη γενετική μηχανική συνειδητοποιούν ότι η τεχνολογία δεν είναι έτοιμη να δοκιμαστεί στον άνθρωπο ακόμα και δηλώνει ότι η διαδικασία θα χρησιμοποιηθεί για το καλό. Ο στόχος της γενετικής τροποποίησης, είπε ο Ιακώβ, «ήταν πάντα η αντιμετώπιση των προβλημάτων που αντιμετωπίζει σήμερα η ανθρώπινη κοινωνία».
Περαιτέρω ανάγνωση:
