Я не издеваюсь. Институт статистических исследований и экономики знаний НИУ-ВШЭ каждые несколько лет просит респондентов сообщить, согласны ли они с утверждением “Обычные растения – картофель, помидоры и т. п. – не содержат генов, а генетически модифицированные растения – содержат” [1]. В 2003 году эта формулировка показалась правильной 21 % респондентов (еще 57 % затруднились ответить, и только 22 % осознали подвох). В 2011-м число согласных выросло до 47 %, а были не уверены или резко не согласны 24 % и 29 %.

Идеи носятся в воздухе. Вот например, долгие годы на русском языке практически не было научно-популярных книжек о лженауке. Лакуну отчасти заполнили переводные “Мир, полный демонов” Карла Сагана и “Псевдонаука и паранормальные явления” Джонатана Смита, но все равно остро не хватало текста, написанного русскоязычным автором с учетом российских реалий. Конечно, существовало множество статей и записей в блогах, но они не охватывали ряд важных тем, которые слишком сложно объяснять в таком формате, и к тому же привлекали гораздо меньше внимания общественности, чем полноценная бумажная книжка. Такая ситуация сохранялась лет двадцать, но вот только сейчас мы с Александром Панчиным умудрились практически одновременно написать книги практически на одну и ту же тему. Его “Сумма биотехнологии” великолепно описывает как методики создания генетически модифицированных организмов, так и циркулирующие вокруг них популярные заблуждения. Если вы ее уже читали, то эту главу можно спокойно пролистывать. Если пока не читали, то можно начинать с моего изложения, более короткого и простого.

В случае с созданием ГМО идея тоже носилась в воздухе. Потребность улучшать живые организмы, которыми мы питаемся, присутствовала всегда, но только по мере накопления теоретических знаний и лабораторных методик начался настоящий шквал открытий. Решить, кто именно был автором самого первого осознанно спроектированного генетически модифицированного организма, сложно хотя бы потому, что мы упираемся в вопрос определений того, что такое “осознанно” и что такое “генетически модифицированный” – не стоит ли, вообще говоря, начинать отсчет с одомашнивания первых растений и животных примерно за 10 тысяч лет до нашей эры? Или с формализации принципов искусственного отбора в XIX веке? Или по крайней мере с радиационного мутагенеза, уже прямого вмешательства в геном, в начале XX века? А как насчет Фредерика Гриффита, который еще в 1928 году смешал безобидный, но живой штамм пневмококка с опасным, но убитым и обнаружил [2], что бактерии способны захватывать наследственную информацию из окружающей среды и использовать ее, превращаясь в патогенных?

Если мы сосредоточимся на экспериментах, лучше отвечающих современному пониманию того, что такое генетическая модификация, то отсчет – условно! – стоит вести с 1970 года, когда Мортон Мандель и Акико Хига выяснили, как заставлять бактерии захватывать из внешней среды любую ДНК, даже если они не хотят этого делать, – путем химической стимуляции, например, с помощью обычного хлорида кальция [3]. Эта методика существенно упростила эксперименты, и в 1972 году в лаборатории Стэнли Нормана Коэна были получены первые бактерии с заданными свойствами. Кишечной палочке E. coli сознательно подсаживали гены устойчивости к антибиотикам, и большинство протестированных колоний действительно обретали способность жить и размножаться на питательной среде, в которую эти антибиотики были добавлены [4]. В том же году будущий нобелевский лауреат Пол Берг и его коллеги создают первые рекомбинантные ДНК, то есть молекулы, сочетающие генетическую информацию от разных видов – например, гены обезьяньего вируса SV₄₀, бактериофага λ и бактерии E. coli [5]. Но годом рождения генной инженерии все же считается 1973-й, когда созданные в пробирке рекомбинантные кольцевые ДНК (плазмиды) были введены в клетки E. coli и благополучно начали там работать [6]. С этого момента стало в принципе понятно, что можно переносить любые произвольно выбранные гены из одного организма в другой; остальное было делом техники. В следующие 10 лет в лабораториях создавались первые генетически модифицированные животные и растения, были разработаны эффективные методы расшифровки ДНК и копирования заданных последовательностей, осваивались новые методики внедрения генов, от открывающихся перспектив захватывало дух. Однако использовать ГМО в медицине и сельском хозяйстве люди начали далеко не сразу (первое лекарство – в 1982 году, а первая сельскохозяйственная культура – в 1992-м). По данным 2013 года, генетически модифицированными растениями в мире засеяно 174 миллиона гектаров [7] (это больше, чем площадь Испании, Франции и Германии вместе взятых). При этом их разнообразие невелико: львиная доля посадок приходится на хлопок, рапс, сою и кукурузу, а всего выращивают на полях только около 30 видов генетически модифицированных растений – я говорю о видах в биологическом смысле, так-то для большинства из них существует несколько разных модификаций. Относительно медленный темп появления новых культур связан со сложностями их разработки и внедрения, которые, в свою очередь, в значительной степени вызваны страхом общественности, полагающей, что ГМО содержат гены.

Технология генетической модификации выросла из фундаментальных исследований и далеко не сразу начала коммерциализироваться. И именно это обстоятельство, вследствие открытости и непредвзятости научного сообщества, поспособствовало раннему зарождению опасений. Слышали ли вы когда-нибудь, чтобы производители мобильных телефонов или газированных напитков проводили научные конференции, посвященные тому, что мобильные телефоны или газированные напитки могут быть опасны? А создатели ГМО с этого начали. Уже в феврале 1975 года Пол Берг, создатель первых рекомбинантных плазмид, проводит в Калифорнии знаменитую Асиломарскую конференцию [8], в ходе которой биологи договариваются о мерах предосторожности, связанных с созданием трансгенных организмов. Например, исследователи постулируют, что при работе с бактериями необходимо выбирать виды, которые плохо выживают в естественной среде обитания, использовать генетические конструкции, способные заражать только этих бактерий, и при этом соблюдать в лабораториях такие же жесткие правила безопасности, как при работе с патогенными микроорганизмами. В дальнейшем рекомендации многократно дополнялись и уточнялись в зависимости от того, о каких именно задачах шла речь, но общий принцип – серьезная проверка безопасности любых модифицированных организмов – сохранился и по сей день. Если бы исследователи договорились обо всем этом тайно или вообще пренебрегли бы такими жесткими мерами контроля (как им, кстати, и предлагал поступить Джеймс Уотсон, первооткрыватель ДНК [9]), скорее всего, никто бы и не догадался, что надо бояться ГМО. Насколько мне известно, широкая общественность никогда не выступала против селекции, по крайней мере на уровне демонстраций или борьбы с экспериментальными посадками. А между тем на самом-то деле при традиционной селекции сельскохозяйственных культур используются намного более жуткие методики, чем при создании ГМО.

Мы обычно представляем себе селекцию примерно так, как описано в книжке “Приключения Незнайки и его друзей” Николая Носова. Какой-то самоотверженный исследователь пробует сок от всех кислых арбузов, выбирает наименее кислый, сажает его семечки; когда они вырастают, переходит к следующей итерации и так до тех пор, пока сок арбузов не станет сладким. Этот подход возможен, но занимает адски много времени, потому что приходится ждать, пока в арбузе случайным образом, вследствие ошибок при копировании ДНК, произойдут именно такие мутации, которые скажутся на его вкусе. С начала XX века так уже никто не делает. Селекцию, с помощью которой получена пища из нашего холодильника, лучше описывает книжка Владимира Дудинцева “Белые одежды” – с той оговоркой, что там как раз сторонники Лысенко с селекцией борются (примерно на том же уровне научной обоснованности, на котором сейчас ведется борьба с ГМО). Для того чтобы получить сладкий арбуз, морозоустойчивую картошку или плодовитую пшеницу, нужно, чтобы исследователям было из чего выбрать. Для этого на семена (или просто на клетки в культуре) воздействуют радиационным излучением или ядовитыми веществами [10]. Получаются тысячи причудливых мутантов, из которых селекционеры затем выбирают того, кто обладает нужными признаками. Какие еще новые свойства появились у такого растения – никто особенно не проверяет, потому что селекции общественность не боится. Из-за этого иногда оказывается, что в растении, например, повысилось содержание токсичных алкалоидов, и приходится постфактум запрещать продажу этого сорта [11].

Генетическая модификация – это следующая, более совершенная ступень развития технологий улучшения сельскохозяйственных культур. От индуцированного мутагенеза она отличается тем, что исследователи меняют не много неизвестных генов, а один конкретный, они знают, что именно они делают и зачем (а потом еще и проверяют, что получилось). Разница в точности подхода – примерно как между бензопилой и маникюрными ножницами.

Интересно, что риторика противников ГМО, по-видимому, практически не изменилась за последние сорок лет. Основной аргумент: “Давайте не будем ничего делать, пока не убедимся, что это полностью безопасно”. Мне удалось найти публицистическую статью Стэнли Коэна, создателя первых трансгенных бактерий, написанную в 1977 году [12]. По-моему, она по-прежнему удивительно актуальна:

Генетическая модификация возможна благодаря тому, что мы все произошли от общего предка. В ходе эволюции под действием отбора или просто случайно у нас менялись гены, отвечающие за внутреннюю организацию клетки, число этих клеток в организме, существование и степень сложности нервной системы, форму и количество лапок и так далее. Но самое важное осталось неизменным: все живые существа на Земле по-прежнему используют один и тот же генетический код.

Если не зарываться в детали, то основной смысл наших генов – определять аминокислотную последовательность белков, а следовательно, задавать их структуру и функции. При этом ДНК состоит всего из четырех букв-нуклеотидов (A, G, T, C); аминокислот же у нас двадцать. В связи с этим строение каждой аминокислоты закодировано не в одном нуклеотиде, а в последовательности из трех. Если в ДНК написано “ACT GTA CGC”, то на этом основании будет построена последовательность из трех аминокислот: треонин – валин – аргинин. И последовательность будет именно такой независимо от того, чья клетка читает гены. Принадлежит ли эта клетка мыши, человеку, бактерии E. coli, кактусу или шампиньону – она поймет эту универсальную инструкцию.

Из этого следует, что инструкции можно переносить из одного организма в другой без поправки на межвидовые барьеры – и таким образом получать существ, которые вырабатывают нужные нам белки и, соответственно, обладают нужными признаками. Например, чтобы создать знаменитый золотой рис с повышенным содержанием бета-каротина, понадобилось внести в обычный рис три новых гена, кодирующих ферменты фитоенсинтазу, фитоендесатуразу и ликопинциклазу [13]. Первоначально были использованы два гена из нарциссов и один из бактерии Erwinia uredovora (она ничем не примечательна и для человека не опасна даже в целом виде), но бета-каротина вырабатывалось не очень много, и через несколько лет исследователи предложили улучшенную версию, в которой один из генов нарцисса заменили на ген кукурузы, кодирующий, как выяснилось, более эффективно работающий фермент [14].

На самом деле все эти “ген нарцисса” и “ген кукурузы” – это, скорее, популяризаторская фишка. В подавляющем большинстве случаев совершенно все равно, из кого именно брать ген, потому что гены, кодирующие важные ферменты, у самых разных организмов могут быть очень похожи. Чьи гены были в генном банке, те и используют; при желании можно вообще синтезировать сферический ген в вакууме, не принадлежащий вообще никому, просто это дорого стоит.

Так вот, семена улучшенного золотого риса содержат в среднем 25 микрограммов бета-каротина на грамм сухой массы. Бета-каротин еще должен превратиться в организме в ретинол (“истинный витамин А”), и этот процесс в принципе происходит не очень эффективно, независимо от того, едите ли вы трансгенный рис или органическую морковку. Поэтому, чтобы на 100 % удовлетворить суточную потребность в витамине А с помощью одного только золотого риса, необходимо каждый день варить и съедать 150 граммов этой крупы. Кажется, что это много, учитывая, как сильно рис разбухает при варке. Но, во-первых, метод в принципе ориентирован на беднейших людей, которые не покупают своим детям никаких фруктов и овощей, а кормят их одним рисом. Во-вторых, даже частичное удовлетворение потребности в витамине А позволяет предотвратить развитие слепоты, вызванной его отсутствием в пище (по оценке ВОЗ, ее жертвами становятся не менее 250 000 детей ежегодно [15]).

Золотой рис был создан еще в 2005 году, но его до сих пор не выращивают в промышленных масштабах. Отчасти это связано с жесткими испытаниями, которым подвергаются все генетически модифицированные продукты: пока химический состав золотого риса вдоль и поперек исследовали в лаборатории, пока убеждались в отсутствии аллергенов, пока кормили добровольцев, прошло несколько лет. Теперь золотой рис выращивают на экспериментальных полях в тех странах, где предполагается его использовать, чтобы выбрать самые урожайные линии. К сожалению, процесс внедрения золотого риса сталкивается с огромным сопротивлением общественности – например, в 2013 году экспериментальную делянку на Филиппинах просто вытоптали подчистую. В самом деле, слепота привычна и понятна, а вот современные биотехнологии – это таинственная и непостижимая опасность, от которой нужно во что бы то ни стало защитить наших детей.

Современные биотехнологии действительно трудно постичь – очень уж много накоплено информации. Молекулярные биологи располагают сегодня огромным количеством высокоточных методик, позволяющих определять последовательности ДНК, размножать молекулы ДНК в пробирке, разрезать их в заданных местах и соединять в новые конструкции, доставлять ДНК в клетки. Пытаться описать их все – задача прекрасная и невыполнимая (в рамках одной главы), поэтому я упомяну только о двух механизмах, которые мы позаимствовали у бактерий и поставили себе на службу.

Бактерия Agrobacterium tumefaciens – природный генный инженер. Задолго до того, как люди начали строить дома, эта бактерия уже умела выращивать себе такой дом, как в фантастических фильмах, предоставляющий одновременно и убежище, и вкусную еду. Под влиянием бактерии клетки растения начинают, во-первых, бурно делиться (формируя на корнях объемные наросты, которые называются корончатыми галлами), а во-вторых, производить опины, вкусненькие химические соединения из аминокислоты и сахара, которыми бактерия питается.

Как добиться такого результата? У Agrobacterium tumefaciens есть, помимо других генов, небольшая кольцевая ДНК, Ti-плазмида. В ней есть маленький участок под названием T-ДНК, который будет встраиваться в ДНК растения и заставлять клетки бурно делиться и синтезировать для бактерии еду. А еще в Ti-плазмиде закодировано несколько белков, которые нужны для того, чтобы между клеткой растения и клеткой бактерии образовался канал, а еще для того, чтобы протащить через него T-ДНК и сделать так, чтобы она попала в ядро растительной клетки и встроилась в хозяйскую ДНК. Сама бактерия остается снаружи, Ti-плазмида остается в бактерии, а в растение попадает только небольшой фрагмент ДНК. Потом, когда растительная клетка будет делиться, она будет передавать бактериальные гены и своим потомкам.

Генетики берут эту готовую конструкцию, выкидывают из нее все те гены, которые нужны бактерии, и вставляют те, которые нужны людям. Несчастная обманутая бактерия проделывает всю ту же самую работу, но модифицированная клетка растения уже не начинает бурно делиться и не производит опины – зато обладает теми свойствами, которые нужны нам. Потом из удачно модифицированной клетки, благодаря способности растений к вегетативному размножению, можно будет вырастить целый организм. Именно с помощью такого подхода получена, например, устойчивая к засухе кукуруза MON87460, которую интенсивно выращивают по обе стороны Атлантического океана. В нее был введен бактериальный ген cspB, отвечающий за производство РНК-шаперона – белка, предотвращающего неправильную укладку молекул РНК под действием стресса, в данном случае недостатка воды. Его присутствие помогает кукурузе выращивать нормальные семена, даже когда ее недостаточно поливают. По остальным экологическим и пищевым параметрам эта кукуруза не отличается от такой же, но немодифицированной [16], [17].

Главный недостаток агробактериальной трансформации (и других методик генной инженерии первого поколения) – это невозможность контролировать, в какое именно место в ДНК растения встроится новая конструкция. Вообще-то это не такая большая проблема: мы ведь получаем не единственное растение, а несколько. Если она где-то встроится так, чтобы это повлияло на остальные свойства растения, – исследователи это заметят. Если будут сомневаться – расшифруют ДНК, чтобы установить место локализации точно. Тем не менее, действительно, методы генной инженерии нового поколения направлены на то, чтобы встраивать новую ДНК не куда попало, а в заранее заданное место. Есть несколько способов делать это в пробирке, но главный писк моды сейчас – система CRISPR/Cas₉, позволяющая вставлять гены в заданное место прямо в живой клетке. Эта методика может не только упростить и удешевить получение новых генетически модифицированных животных и растений, но и привести к серьезным прорывам в медицине. Я уже упоминала ее в связи с вырезанием из человеческих клеток ДНК вируса иммунодефицита человека. Другая перспективная сфера применения – генная терапия, исправление ДНК человека для излечения наследственных заболеваний. Конечно, исследования и клинические испытания в этой области проводились и до появления CRISPR/Cas₉, в том числе вполне успешные, но она вполне может в обозримом будущем привести к переходу медицины на качественно новый уровень. И да, систему CRISPR/ Cas₉ исследователи тоже позаимствовали у бактерий. Зачем она им? Не поверите, это их приобретенный иммунитет.

Мы все знаем со школьной скамьи, что приобретенные признаки не наследуются. Это, в общем, правильный принцип. Он остается верным и в том случае, если обретение нового признака привело к изменению генов – но не во всем организме, а в каких-то отдельных его клетках, не участвующих в размножении. Если вы переболели краснухой и у вас сформировался к ней иммунитет, то геном тех B-лимфоцитов, которые с ней боролись, изменился, пока они подстраивались под выработку оптимальных антител против данного вируса. Но у вашего ребенка все равно не будет иммунитета к краснухе, если только не пытаться клонировать его из соответствующей клетки иммунной памяти (честное слово, это плохая идея). Если почвенная агробактерия изменила клетки корня растения, чтобы они бурно размножались и вырабатывали опсины, потомки этого растения, выращенные из семян, все равно не будут этого делать: где корень, а где семена?

Но вот если генетически изменилась та самая клетка, из которой получится потомство, – это совсем другое дело. Приобретенные признаки наследуются, когда генные инженеры используют способность растений к вегетативному размножению и выращивают целый организм из модифицированной ими клетки корня. А в природе приобретенные признаки сплошь и рядом наследуются у одноклеточных существ. Все, что повлияло на геном бактерии, передается ее потомкам. Благодаря этому она может позволить себе завести самый настоящий приобретенный иммунитет, что едва ли имело бы смысл без его передачи по наследству (много ли вирусов успеет встретить бактерия за 20 минут своей жизни от деления до деления?).

Когда бактерия все-таки встречается с атакующим ее вирусом, она берет из его ДНК кусочек и встраивает в свой собственный геном – на память. Не куда попало, а между определенными генетическими последовательностями, которые называются CRISPR.

Затем этот кусочек ДНК вируса используется как фоторобот. Бактерия строит по нему РНК-зонд, который плавает по ее клетке и ищет другие такие же фрагменты вирусной ДНК. Как только находит – в дело вступает белок-ножницы Cas₉, разрезающий нежелательную ДНК и таким образом блокирующий дальнейшее размножение вирусов.

Что означало открытие этой системы для генных инженеров? Счастье, радость и торжество. У них появился комплекс из РНК-зонда и белка Cas₉, способный узнавать конкретные нуклеотидные последовательности, и разрезать их в определенной точке, и делать это прямо в живой клетке. Что будет, если такую систему запустить в клетку высшего организма, настроив на распознавание его генов? Сам комплекс CRISPR/Cas₉ просто разрежет обе цепи ДНК, и всё. Казалось бы, ничего хорошего.

Но дальше в игру вступают наши собственные механизмы починки генов. Чтобы правильно залатать разрез, они будут сравнивать испорченную ДНК с таким же участком на второй хромосоме (мы получаем хромосомы с одними и теми же генами от папы и от мамы). Если мы разрезали плохую, мутантную версию гена, а на второй хромосоме все в порядке – получается, что клетка сама починит ген, воспользовавшись образцом. Если нам нужно что-то новое – можно подсунуть клетке дополнительный фрагмент ДНК, который она сможет принять за вторую хромосому и использовать как образец.

Это еще не предел возможного. Систему можно настроить таким образом, чтобы клетка не просто починила себе одну хромосому, но и потом использовала ее как образец для починки второй. Исследователи, описавшие этот феномен, назвали его “мутагенная цепная реакция” [18]. Правда, они скорее ломали гены, чем чинили, – в экспериментальных целях, для наглядности.

У дрозофил есть ген yellow. Он так называется потому, что при его мутациях мушка перестает вырабатывать пигмент меланин и становится желтой. Он находится на X-хромосоме, а определение пола у мух такое же, как у нас. То есть классические законы наследования предполагают, что если скрестить желтых мух с обычными, коричнево-полосатыми, то все дочери в первом поколении будут коричнево-полосатыми, потому что по крайней мере от одного из родителей они получат нормальную Х-хромосому.

Обычно так и есть. Но весной 2015 года биологи Валентино Ганц и Итан Бьер добились того, чтобы измененная хромосома (“желтая”) передавала свою мутацию другой хромосоме в той же клетке (“коричневой”). В результате при скрещивании желтых мух с коричневыми среди родившихся девочек 243 были полностью желтыми (еще 11 обладали мозаичной окраской, и 6 все-таки были коричневыми, потому что система не сработала).

Это вопиющее нарушение законов Менделя было достигнуто с помощью системы CRISPR/Cas₉. Гены, которые кодируют саму эту систему, исследователи встроили прямо внутрь гена yellow. Получилось так: когда в одной клетке оказывается хромосома с измененным yellow и хромосома с обычным yellow, то первая синтезирует систему CRISPR/Cas₉, чтобы перестроить вторую по своему образу и подобию. И если, скажем, скрестить обладателя таких измененных yellow с обладателем обычных, то детишки получатся с измененными yellow. Во всех хромосомах.

Этот метод – мутагенная цепная реакция – обладает огромным потенциалом. Он позволяет быстро и эффективно – несопоставимо эффективнее, чем при селекции, – избавляться от нежелательных генов. Например, от генов, вызывающих какие-нибудь тяжелые болезни. Например, у человека.

Но об экспериментах на человеческих клетках и эмбрионах я писать пока не буду, просто потому, что к моменту выхода книжки неизбежно все изменится. Причем все может измениться и в сторону абсолютного запрета, и в сторону первых впечатляющих успехов, а может произойти и то и другое одновременно. Пока что с эмбрионами (искусственно полученными триплоидными, заведомо неспособными вырасти в людей) успел поэкспериментировать один коллектив китайских ученых – их пробовали избавить от бета-талассемии, наследственного заболевания крови [19]. Получилось так себе: из 86 эмбрионов, которым была введена генетическая конструкция, только 71 продолжил развиваться, и только у 4 из них ген был отредактирован правильно. Так что ярые противники генетического улучшения человеческих эмбрионов пока что могут выдохнуть: до этого еще очень далеко.

Возвращаемся к более традиционным ГМО. Настало время разобраться, за что же их все-таки не любят. Критических текстов и передач довольно много, но аргументы в них удивительным образом повторяются из года в год одни и те же, причем явно рассчитанные на то, что человек поверит на слово и не полезет ничего перепроверять.

То, что в скобках, – это как было на самом деле. То, что вне скобок, – это та версия мифа, которая используется для пропаганды. В общей сложности страшилок такого рода насчитывается штук десять, их довольно подробно разбирает в своей книжке Александр Панчин, а я остановлюсь только на двух самых популярных – про умирающих крысят Ирины Ермаковой и больных раком пожилых крыс Жиля-Эрика Сералини.

Ирина Ермакова – доктор биологических наук. В соответствии с информацией с ее официального сайта [23], ее кандидатская диссертация была посвящена произвольной и непроизвольной памяти человека при воздействии световых стимулов, а докторская – трансплантации нервной ткани. В 2005 году Ермакова решила заняться исследованиями ГМО и их воздействия на здоровье крыс. В 2010 году Ермакова покинула (формально – по собственному желанию) Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН и с тех пор, судя по доступной информации, не работает в каких-либо научных структурах. Вскоре после ее увольнения директор института Павел Балабан дал мне (для украинской передачи “Скептик”) следующий комментарий по этому поводу:

Стоит внимательнее посмотреть на научные публикации Ермаковой по теме ГМО. Это не так просто – собственно публикаций в рецензируемых журналах у нее практически нет. Есть выступления на конференциях (которые не подразумевают сколько-нибудь серьезного предварительного рецензирования), есть статьи в журналах, мимикрирующих под научные (лучший из них называется “Вестник Академии тринитаризма”). Есть, впрочем, описание [24] кормления 30 крыс, поделенных на четыре группы, в журнале “Современные проблемы науки и образования. Биологические науки”, который даже входит в список ВАК, а еще есть предмет особенной гордости Ирины Ермаковой – то, что она называет “публикация в журнале Nature Biotechnology”.

Публикация в Nature Biotechnology действительно есть – в разделе, посвященном не собственно научным исследованиям, а полемике по общественно значимым вопросам. Она содержит интервью Ирины Ермаковой по поводу ее экспериментов и комментарии четырех экспертов-генетиков о том, почему методы и результаты Ермаковой крайне сомнительны [25]. Потом, через пару месяцев, журнал опубликовал еще и ответ Ермаковой на критику [26], тоже с комментариями экспертов [27]. Вкратце, Ирина Ермакова сообщает, что кормила одну из групп животных ГМ-соей, полученной от компании Archer Daniels Midland (ADM), а еще одну – белковым концентратом (немодифицированным), полученным от той же компании. Эксперты отмечают, что ADM никогда не торговала ни чистой ГМ-соей, ни соей (или ее белками), полученной без использования технологии генетической модификации; компания продает просто сою и продукты ее переработки, с варьирующим соотношением модифицированных и немодифицированных бобов, так что установить, кого чем кормили на самом деле, не представляется возможным. Ермакова говорит, что провела пять исследований, в которые были включены 100 взрослых животных (а потом еще их дети). Эксперты проводят несложный подсчет: в среднем по 20 животных на исследование и по 5 в каждой группе, которую кормили ГМ-соей, – мягко говоря, немного. Ермакова упоминает, что держала крыс в клетках по трое, ставила им мисочку с соей и крысы ели сою хорошо. Эксперты изумляются: при такой методике вообще невозможно установить, какая крыса сколько сои съела. Из слов Ермаковой следует, что использовалась сырая соя (а она в принципе вредна для здоровья животных, так как содержит ингибиторы трипсина, которые разрушаются при термической обработке); эксперты также отмечают, что не было измерено содержание фитоэстрогенов, которое может варьировать в сое в широких пределах в зависимости от условий выращивания.

Все эти эксперименты проводились, собственно, для того, чтобы посмотреть, как крысы, которых кормят ГМ-соей, будут размножаться. Результаты получились, с точки зрения Ермаковой, потрясающие: в контрольной группе погибли 6 крысят из 74 рожденных (8,1 %), а в группе, получавшей ГМ-сою, – 33 крысенка из 64 рожденных (51,6 %). Экспертов, однако, заинтересовала не столько эта внушительная разница, сколько смертность в контрольной группе. Ермакова использовала крыс линии Wistar, это самые-самые стандартные лабораторные крысы, их разводят везде, они изучены вдоль и поперек. Нормальным уровнем выживаемости для крысят этой линии считается 99 % – и совершенно непонятно, что именно с ними надо было делать, чтобы получить такую гигантскую смертность. Впрочем, и половина погибших крысят в экспериментальной группе экспертов тоже удивила – в том смысле, что такой масштаб трагедии было невозможно не заметить в предыдущих испытаниях генномодифицированной сои.

Этот краткий пересказ общения Ирины Ермаковой с научным сообществом, по-моему, прекрасно демонстрирует: ее исследования не публикуют не потому, что злые люди душат правду, а потому, что публикация в рецензируемом журнале должна отвечать минимальным стандартам качества – как минимум необходимо, чтобы она позволяла понять, что же конкретно делали экспериментаторы, кого кормили и чем. По текстам Ермаковой этого понять не получается, что, впрочем, не мешает ей давать сотни интервью о том, что, в соответствии с ее революционными исследованиями на нескольких крысах, ГМО чудовищно опасны.

Нельзя сказать, что научные журналы никогда не публикуют некачественные исследования. В 2012 году у противников ГМО появился новый прекрасный аргумент: статья Жиля-Эрика Сералини и его соавторов в журнале Food and Chemical Toxicology [28] (сегодня, впрочем, уже украшенная там ярко-красной надписью RETRACTED). Это очень интересный текст о том, как небольшие статистические манипуляции с привлечением множественных сравнений позволяют получить вообще любые нужные результаты.

Сералини взял для своего исследования 200 крыс – звучит намного приличнее, чем у Ермаковой, правда? Но он разбил их на 20 групп по 10 животных. Две контрольные группы – 10 самцов и 10 самок – получали немодифицированную кукурузу. Еще шесть групп ели генетически модифицированную кукурузу – она составляла 11, 22 или 33 % от рациона животных. Еще шесть групп ели ГМ-кукурузу, которую к тому же в ходе выращивания поливали глифосатом – это такой гербицид, хорошо известный под коммерческим названием “Раундап”. И еще шесть групп ели обычную пищу, но получали воду с добавлением глифосата в разных дозах. Через два года наблюдений Сералини усыпил всех, кто еще не умер от старости (крысы примерно столько и живут). У каждого мертвого животного он смотрел анатомические изменения в мозге, кишечнике, сердце, почках, печени, легких, селезенке, гонадах и еще в 27 органах. В главе “Результаты” он сообщает, что в некоторых группах, получающих ГМ-кукурузу, к концу эксперимента умерли 70 % самцов и 50 % самок. Что в экспериментальных группах у самцов было в два раза больше опухолей кожи, чем в контрольной группе, где такая опухоль была одна. Что от опухолей молочной железы страдало больше самок в экспериментальных группах, чем в контрольных (где с этими опухолями столкнулись только 50 %).

Вы уже почувствовали подвох? Если нет, то следите за руками. Давайте сейчас возьмем 10 групп по 10 человеческих мужчин и зададим им какое-нибудь различие, например, заставим каждую группу носить одежду своего цвета. Потом будем наблюдать за ними до 2070 года, а после их смерти сравним нарушения, скажем, в 30 органах. Наша задача – доказать, что носить зеленые футболки человеку безопасно, а вот серые, желтые, красные и еще шести других цветов – вредно. Доказательство будем считать удавшимся, если к 2070 году в какой-нибудь одной группе, помимо зеленых, от старости умрет целых 5 мужчин из 10, а в группе тех, кто носит зеленые футболки, – только 3 мужчины из 10. Я не издеваюсь. Сами почитайте. Там именно это и написано. Отдельно умиляет то обстоятельство, что в группе самцов, получавших больше всего генномодифицированной кукурузы, на момент прекращения эксперимента оставалось в живых больше крыс, чем в контрольной; в принципе это тянет на заголовок “ГМ-кукуруза продлевает жизнь!”.

Интересна история освещения этой работы. К моменту ее выхода в свет Сералини подошел во всеоружии: он заранее распространил текст статьи среди журналистов, причем поставил им жесткий запрет на консультации с какими бы то ни было исследователями. Сразу после выхода статьи он провел огромную пресс-конференцию, на которой анонсировал популярную книжку и фильм о своих экспериментах. Он также показал журналистам фотографии крыс с огромными опухолями, как бы вызванными кормлением ГМ-кукурузой. Эти прекрасные картинки до сих пор появляются в каждой телепередаче о вреде ГМО, но Сералини оставил за скобками одно важное обстоятельство: он в принципе работал с линией крыс Sprague-Dawley, выведенной для того, чтобы изучать на них онкологические заболевания. За полтора года жизни такие крысы формируют опухоли в 45 % случаев – это цифра из статьи 1973 года [29], а тогда крыс еще точно никто не кормил ГМО.

В общем, разумеется, сразу же после выхода публикации Сералини на журнал Food and Chemical Toxicology обрушился шквал возмущенных писем от ученых, заметивших в статье еще массу косяков помимо тех, которые видны невооруженным взглядом и упомянуты выше. Журнал вскоре признал свою ошибку, извинился, статью отозвал (Сералини, правда, потом смог договориться о ее перепечатке – без какой-либо доработки или рецензирования – в журнале Environmental Sciences Europe, мягко говоря не слишком авторитетном). Но в общем-то кого волнует, что статья плохая? Главное, появилась новая страшилка в коллекцию!

Итак, у Ермаковой и Сералини мало крыс и много странных методических искажений. Что может противопоставить им научное сообщество? Какие существуют нормальные исследования о том, насколько ГМО безопасны и зачем они вообще сегодня нужны?

Написав последнее предложение, я зависла на полдня – из-за богатства выбора. То ли пересказывать вам длинные мануалы о многочисленных правилах проверки безопасности новых генетически модифицированных продуктов [30], [31]. То ли конспектировать отчет Еврокомиссии [32] обо всех проведенных за десять лет исследованиях выращиваемых сортов с точки зрения их экологической и пищевой безопасности. То ли вообще залезть в экономику и рассказать, как использование генетически модифицированных растений снижает потребность в пестицидах и приводит к увеличению заработка фермеров [33]. Но это все какие-то специфические вещи, вряд ли они интересуют всех читателей. Наверное, лучше просто закончить главу парой примеров исследований безопасности, чтобы мы могли их потом пересказывать таксисту в пробке или бабушке за семейным ужином (а зачем еще, вы думаете, нужен научпоп?).

Первая история будет про исследования ГМО на многих поколениях. Я вот в прошлой главке вскользь сослалась на статью Ирины Ермаковой в российском журнале и перешла к более интересной публикации в Nature Biotechnology. А на самом деле как раз из той статьи в российском журнале (если мы говорим об опубликованных данных) и пошел миф о том, что употребление в пищу генетически модифицированных растений приводит к бесплодию. В первом поколении у Ермаковой забеременели 7 из 9 крыс в контрольной группе, 6 из 9 в группе с ГМ-соей, 4 из 6 в группе, получавшей белки сои, и 5 из 6 в группе, получавшей немодифицированную сою, – в общей сложности 73 % животных. Описывается методика: к самкам подсаживали по очереди двух самцов, на три дня каждого. Во втором поколении методика столь детально не описана, сколько времени проводили самцы с самками – неизвестно, но потомство удалось получить только у тех самок, питавшихся ГМ-соей, которых спаривали с самцами из контрольной группы, – да и то у 75 % животных. Я отмечу, что исследование, по всей видимости, не было слепым – Ермакова знала, кто из какой группы, когда подсаживала самцов к самкам. И процитирую, что пишут о технологии скрещиваний те исследователи ГМ, у которых потомство прекрасно получается пять поколений подряд [34]. Они пишут такую простую фразу: “Эстральный цикл самок-родительниц контролировался с помощью ежедневного взятия мазков из влагалища”. Потому что у крыс овуляция не каждый день. Она у них каждую неделю. Это надо учитывать. Ну… или не учитывать. Применяет ли какие-либо методы определения стадии цикла подопытных крыс Ирина Ермакова – нам неизвестно, но в ее публикациях об этом ни слова.

Разумные люди, определявшие стадию цикла (и получавшие во всех группах и во всех поколениях от 84 до 100 % беременных животных), – это токсикологи из нескольких правительственных организаций Южной Кореи. Еще в 2005 году, до того как Ирина Ермакова стала звездой, они закончили длительное исследование генетически модифицированной картошки с геном bar, дающим устойчивость к гербициду глюфосинату. Родительское поколение представляли 150 крыс, случайным образом разделенных на три группы: контрольная (25 самцов, 25 самок, обычный корм), ГМ (столько же животных, к корму подмешано 5 % ГМ-картошки) и не-ГМ (столько же животных, к корму подмешано 5 % немодифицированной картошки). Исследователи сравнивали крыс по довольно большому количеству параметров, от подвижности сперматозоидов до степени отвердения скелета, но обсчитывали результаты как принято, а не как Сералини, поэтому никакой разницы между группами не нашли. Они также пытались выявить генную вставку из картошки в тканях крыс (в том числе в гонадах) с помощью ПЦР (это высокочувствительный метод), но увы, ее там не было.

Справедливости ради нужно отметить, что скандальная известность Ирины Ермаковой, по-видимому, привела к увеличению числа исследований, в которых животных кормят на протяжении длительного времени и/или многих поколений, – ну, раз уж общественность волнуется. Например, в 2012 году вышел обзор [35], анализирующий результаты 12 исследований, в которых животных кормили различными ГМ-культурами длительное время (до двух лет), и еще 12 исследований на нескольких поколениях (от двух до пяти). В основном, конечно, участвовали крысы и мыши, но есть и экзотика: в одной работе генномодифицированной соей 7 месяцев кормили лосося, в другой генномодифицированный рис 26 недель ели макаки. Среди животных, поучаствовавших в исследованиях нескольких поколений, есть куры, овцы, свиньи, коровы, козы и даже перепелки. Собственно, никто не заводит коров в лаборатории специально, просто сельскохозяйственных животных в принципе уже давно кормят генетически модифицированными культурами, и достаточно было просто начать внимательно контролировать состав съеденного, чтобы потом посмотреть, есть ли какая-то разница между группой, получающей ГМ-корм, и группой, которая ради такого случая его не получает. Результаты везде примерно одни и те же: отличий либо нет вообще, либо они укладываются в рамки случайной погрешности.

Аргумент о том, что исследований безопасности ГМО проведено недостаточно, противники ГМО эксплуатируют с семидесятых годов. В те времена он еще имел смысл, но последние лет пятнадцать прогрессивная общественность окончательно перестала понимать: а “достаточно” – это сколько? Вот, например, в 2014 году сотрудники Университета Калифорнии в Дэвисе провели совершенно титаническую работу, собрав в кучу всю доступную американскую статистику о кормлении сельскохозяйственных животных с 1983 до 2011 года и все исследования, посвященные их здоровью и его влиянию на наше здоровье [36]. При этом данные до 1996 года позволили оценить, как себя чувствовали животные до внедрения ГМ-кормов, а данные последних лет (из подборки были исключены “органические” фермы) относятся к животным, которые питаются преимущественно ГМ-кормом. С учетом всякой мелочи типа бройлеров получилось, что в распоряжении исследователей оказались данные, характеризующие 100 миллиардов животных. Сто. Миллиардов. Животных. И никто не пострадал. И в их мясе, молоке и яйцах никаких следов ГМО никто не обнаружил. Но мы по-прежнему боимся ГМО. И, собственно, именно поэтому около 70 % этих прекрасных, современных, проверенных растений уходит на корм скоту. Именно поэтому политики принимают законы, практически блокирующие развитие биотехнологий, и встречают полнейшее одобрение общественности. И наконец, именно поэтому у нас до сих пор нет обогащенных белком и витамином B₁₂ овощей для вегетарианцев, красного мяса со всякими там омега-3-ненасыщенными жирными кислотами для невегетарианцев, безникотиновых табачных листьев для бросающих курить, идентичного человеческому козьего молока для детей на искусственном вскармливании и миллиона других прекрасных вещей – придумайте, что нужно именно вам, и знайте, что технически это почти наверняка возможно.