Глава 6
Буря в миске с кашей: генетически модифицированные продукты

В июне 1962 года книга Рейчел Карсон Silent Spring («Безмолвная весна») стала настоящим бестселлером после того, как журнал New Yorker опубликовал ее в виде серии статей. Автор сделала потрясающее заявление: пестициды есть не только в окружающей среде, но и в нашей пище. На тот момент я работал в Консультативном комитете по науке при президенте США (PSAC) Джоне Кеннеди. Я в основном отвечал за контроль над военными программами по разработке биологического оружия, поэтому был несказанно счастлив, когда меня временно отозвали поработать в подкомитете, который должен был сформулировать официальный ответ администрации президента на претензии Рейчел Карсон. Сама Карсон дала показания, и меня впечатлило, насколько тщательно она обрисовывала проблемы и насколько всесторонне к ним подходила. В личном общении она также ничуть не походила на истеричную, далекую от проблем отрасли, «зеленую» мракобеску, какой ее выставляли ангажированные представители пестицидной индустрии. Например, один управленец из Американской цианамидной компании заявил, что «если добросовестно следовать учению мисс Карсон, то мы вернемся в Темные века, и Земля вновь окажется во власти насекомых, различной заразы и червей». Еще один гигант пестицидной индустрии, компания Monsanto, раскритиковала «Безмолвную весну» в статье «Бесплодный год» и распространила ее тиражом 5000 экземпляров.

Однако год спустя я сам оказался в мире, описанном Карсон, когда возглавил комиссию National Capital Region (PSAC) по расследованию угрозы, которую насекомые-вредители, в особенности насекомое хлопковый долгоносик, представляли для производителей хлопка в национальном масштабе. Побывав на хлопковых плантациях в дельте Миссисипи, Западном Техасе и Калифорнийской долине, я не мог не заметить тотальную зависимость хлопководов от химических пестицидов. На пути в инсектологическую лабораторию, расположенную близ Браунсвилля в штате Техас, наш автомобиль случайно попал в облако пестицидов, которые распыляли с самолета. В этом регионе на придорожных рекламных щитах рекламировали не какие-нибудь кремы для бритья (как мы обычно привыкли видеть) – нет, здесь расхваливали новейшие и великолепнейшие инсектициды. Казалось, что ядовитые химикаты – важнейшая часть жизни в этом хлопковом краю.

В 1962 году Рейчел Карсон выступила перед подкомитетом Конгресса, которому было поручено рассмотреть ее заявления об опасности пестицидов. До того как она забила тревогу, ДДТ (справа) казался всеобщим благом

Независимо от того, насколько точно Рейчел Карсон оценила пестицидную угрозу, требовалось найти более приемлемый способ борьбы с шестиногими вредителями хлопчатника, а не загрязнять огромные территории химикатами. Один из возможных вариантов решения проблемы предложили ученые из Министерства сельского хозяйства, работавшие в Браунсвилле: мобилизовать активность естественного врага насекомых, например вирус ядерного полиэдроза, атакующий хлопковую совку (которая вскоре оказалась вредителем пострашнее хлопкового долгоносика). Однако на практике такие методы не прижились. На тот момент я еще не представлял себе решения, связанного с селекцией растений, у которых была бы «врожденная» сопротивляемость к вредителям. Такая идея казалась попросту слишком идеальной, чтобы быть правдой. Тем не менее сегодня фермеры борются с вредителями именно таким способом – не впадая при этом в зависимость от токсичных химикатов.

Генная инженерия позволила вывести злаки со «встроенной» устойчивостью против вредителей. В данном случае выигрывает прежде всего природа, поскольку снижается использование пестицидов. При этом парадоксально то, что природоохранные организации наиболее яростно выступают именно против культивации так называемых генно-модифицированных растений.

Как и при генетической инженерии на животных, первый сложный этап в ботанической генной инженерии – внедрить нужный фрагмент ДНК (полезный ген) в растительную клетку, а затем – в геном растения. Как зачастую убеждаются молекулярные биологи, в природе уже давным-давно сформировался отработанный механизм такого рода.

Корончатый галл – это болезнь растений, из-за которой на стебле формируется устойчивое разрастание, которое так и называется – «галл». Виновник болезни – распространенный почвенный микроб Agrobacterium tumefaciens, оппортунистическая бактерия, проникающая в растение, например, через повреждения, оставленные насекомыми-вредителями. Взаимоотношения агробактерий с растениями представляют собой особый вид паразитизма, когда бактерии не просто используют питательные вещества растения-хозяина, но и встраивают свою генетическую информацию в геном клеток хозяина. Примечательно, как именно паразитирует эта бактерия. Она проделывает своеобразный молекулярный «туннель», через который вводит в растительную клетку свою генетическую информацию, содержащую участок ДНК, тщательно вырезаемый из специальной плазмиды Agrobacterium, например Ti-плазмиды, а затем заворачивает в защищенную оболочку, и вот в таком виде генетическая информация поступает в «туннель». Оказавшись на месте, «пакет» с ДНК бактерии интегрируется в ДНК клетки-хозяина, подобно вирусной ДНК. Однако в отличие от вируса такой участок ДНК после закладки не начинает синтезировать новые собственные копии, а включается в продукцию гормонов роста и специализированных белков того растения, в котором оказался микроорганизм. Причем гормоны роста этого растения служат питательными веществами для бактерии, и таким образом одновременно стимулируется как деление растительных клеток, так и размножение бактерий. Возникает положительная обратная связь: под действием гормонов роста растительные клетки делятся все стремительнее, причем при каждом акте деления клетки-хозяина копируется и инвазивная бактериальная ДНК, и в результате синтезируется все больше растительного гормона роста и питательных веществ для бактерий.

В результате такого бурного и неконтролируемого клеточного деления на стебле образуется шишка-галл, которая служит бактериям своеобразным пищеблоком. Растение производит именно ту массу, которая нужна бактериям, как правило, это количество избыточно. С точки зрения эволюционной стратегии, бактерия Agrobacterium – выдающийся паразит; она довела эксплуатацию растений в свою пользу до настоящего искусства.

Растение, пораженное корончатым галлом – болезнью, которую вызывает Agrobacterium tumefaciens. Шишка на стебле – хитроумное бактериальное «изобретение», благодаря которому растение с лихвой удовлетворяет потребности микроба

Подробности паразитизма Agrobacterium были исследованы в 1970-е годы; этой работой занимались Мэри-Делл Чилтон из Университета штата Вашингтон, город Сиэтл, а также Марк ван Монтегю и Джефф Шелл из Гентского университета в Бельгии. В те времена споры о рекомбинантной ДНК бушевали в Асиломаре, да и вообще повсюду. Мэри-Делл Чилтон и ее коллеги из Сиэтла впоследствии иронически замечали, что «работа с Agrobacterium велась параллельно другим молекулярно-биологическим исследованиям и часто в обход карантинных комплексов, где обеспечивалась бы защита уровня P4», нарушая тем самым предписания Национальных институтов здравоохранения.

Вскоре уже не только Чилтон, ван Монтегю и Шелл увлеченно занимались Agrobacterium. В начале 1980-х годов компания Monsanto, та самая, что «поливала грязью» Рейчел Карсон за ее борьбу против пестицидов, осознала, что Agrobacterium – нечто большее, чем просто сюрприз природы. Ее удивительный паразитический образ жизни подсказывал исследователям, как внедрять гены в растение. Когда Чилтон переехала из Сиэтла в филиал Вашингтонского университета в город Сент-Луис – именно в этом городе находился головной офис Monsanto, – оказалось, что ее новые соседи проявляют далеко не праздный интерес к проводимым Чилтон исследованиям. Возможно, Monsanto поздновато подключилась к борьбе за Agrobacterium, но компания располагала финансовыми и другими ресурсами, позволяющими быстро набрать темп. Вскоре лаборатории Чилтон, а также ван Монтегю и Шелла уже финансировались этим химическим концерном в обмен на договоренность делиться информацией об исследованиях со спонсором.

Своим успехом Monsanto была обязана научной проницательности троих специалистов: Роба Хорша, Стива Роджерса и Роба Фрейли. Все они пришли работать в компанию в начале 1980-х годов. В течение следующих двадцати лет они совершили революцию в сельском хозяйстве. Робу Хоршу всегда «нравилось, как пахнет почва и исходящее от нее тепло». Даже мальчиком он всегда предпочитал «выращивать что-нибудь сам, а не покупать в магазине». Он сразу же сообразил, что работа в Monsanto – это шанс воплотить собственную мечту в колоссальном масштабе. Стив Роджерс, биолог из университета штата Индиана, напротив, сначала проигнорировал приглашение компании, расценивая перспективу такой работы как предложение «продаться» в индустрию. Однако, побывав в Monsanto, он обнаружил там не только кипучую исследовательскую атмосферу, но и финансовое изобилие – тот основной ресурс, которого всегда так не хватает в академических центрах. И он согласился. Роб Фрейли еще в молодости мечтал о сельскохозяйственных биотехнологиях. Он пришел в компанию после знакомства с Эрни Джаворски – дальновидным и смелым менеджером, который запустил в Monsanto биотехнологическую программу. Джаворски оказался не только прозорливым, но и благожелательным работодателем. При первой встрече с новичком, которая произошла в бостонском аэропорту Логан, Джаворски невозмутимо отнесся к заявлению Фрейли, сказавшего, что его цель – отобрать у Джаворски работу.

Все три группы исследователей Agrobacterium – лаборатория Чилтон, лаборатория ван Монтегю и Шелла и отдел Monsanto – рассматривали паразитическую стратегию бактерии как трамплин для манипуляций с генетикой растений. На тот момент было уже несложно вообразить, как при помощи стандартного арсенала молекулярной биологии, позволяющего «вырезать и вставлять», можно выполнить относительно несложную операцию: вставить в плазмиду Agrobacterium специально подобранный ген, который требуется доставить в растительную клетку. Далее, когда генетически модифицированная бактерия инфицирует хозяина, она внедрит нужный ген в хромосому растительной клетки. Agrobacterium – готовая система для доставки инородной ДНК в клетки растений, естественный генный инженер. В январе 1983 года на конференции в Майами Чилтон Хорш (от имени концерна Monsanto) и Шелл независимо друг от друга представили результаты собственных исследований, демонстрирующие, что Agrobacterium по силам такая инженерная задача. На тот момент все три группы уже подали патентные заявки на собственные методы генетической модификации с использованием Agrobacterium. Заявка Шелла была одобрена в Европе, но в США разгорелась тяжба, ходившая по судам до 2000 года (все началось из-за разрыва между Чилтон и Monsanto). Наконец патентвсе-таки достался Чилтон и ее новому работодателю, компании Syngenta. Учитывая, какие стычки в духе Дикого Запада происходили при патентовании интеллектуальной собственности, вряд ли кто удивится, узнав, что на этом история не закончилась. Некоторое время Monsanto работала над сделкой о слиянии с Syngenta, и сделка оценивалась в 45 миллиардов долларов. Однако в 2016 году вмешалась фармацевтическая компания Bayer, которая приобрела Monsanto за ошеломительные 66 миллиардов долларов.

Сначала считалось, что возможности внедрения Agrobacterium распространяются только на определенные растения. К ним, увы, не относилась ключевая сельскохозяйственная группа, в которую входят пищевые злаки, и в частности кукуруза, пшеница и рис. Однако, с тех пор как Agrobacterium дала толчок генно-инженерным исследованиям растений, генетики усердно работали над самой бактерией, и технический прогресс позволил распространить сферу досягаемости бактерии даже на самые «непокорные» злаки. До появления этих инноваций приходилось полагаться на довольно стихийный, но тем не менее эффективный способ внедрения нужной ДНК в клетки кукурузы, пшеницы или риса. Нужный ген прикрепляется к крошечной золотой или вольфрамовой крупинке, которую мы затем просто выстреливаем в клетку (как пулю). Успех фокуса состоял в том, чтобы крупинка проникала в клетку, но не прошивала ее навылет! Этот метод не столь изящен, как природный у Agrobacterium, но тем не менее срабатывал.

Такую «генную пушку» в начале 1980-х годов разработал Джон Сэнфорд, трудившийся на опытной сельскохозяйственной станции Корнелльского университета. Он экспериментировал с луковицами, поскольку у луковицы крупные клетки, с которыми удобно работать. Сэнфорд вспоминал, что в его лаборатории пахло горелым луком и порохом, как в ресторанчике: такой импровизированный «Макдоналдс» на стрельбище. Поначалу его изобретение воспринимали скептически, но в 1987 году Сэнфорд рассказал о своей ботанической пушке на страницах журнала Nature. В 1990-е ученые напрактиковались стрелять генами из этого устройства в кукурузу – а это важнейший в Америке злак, который служит не только пищей, но и биотопливом. В одном лишь 2015 году в Америке вырастили кукурузы на 52 миллиарда долларов.

Генная пушка для выстреливания ДНК

Кукуруза – уникальный представитель американских злаков; уже давно эта культура высоко ценитсяв растительные клетки не только как пищевая, но и как семенная. С финансовой точки зрения семеноводство всегда казалось убыточным бизнесом: крестьянин покупает у вас семена, но впоследствии он может оставить на семена часть того зерна, которое вырастил сам, и уже никогда не будет покупать семена у вас. Американские компании, торговавшие семенами кукурузы, справились с проблемой таких разовых заказов в 1920-е годы, рекламируя гибридную кукурузу. Такие семена получались от скрещивания двух конкретных генетических линий. Гибрид получался высокоурожайным и поэтому был очень привлекателен для фермеров. Менделевские механизмы размножения устроены так, что в данном случае невозможно будет использовать на семена часть полученного урожая (то есть семена, полученные от скрещивания двух гибридных растений). Дело в том, что у большинства семян не будет тех высокоурожайных свойств, которые есть у исходного гибрида. Поэтому фермеру приходится каждый год вновь обращаться в семеноводческую компанию и закупать новую партию высокоурожайных гибридных семян.

Крупнейшая американская компания, работающая в этой отрасли, DuPoint Pioneer (ранее называлась Pioneer Hi-Bred) долго вела свою деятельность лишь в пределах Среднего Запада. Сегодня компания контролирует около 35 % американского рынка семян кукурузы, а в 2014 году продала товара на семь миллиардов долларов. Эту компанию основал в 1926 году Генри Уоллес, впоследствии ставший вице-президентом в администрации Франклина Д. Рузвельта. Каждое лето компания приглашала на работу 40 тысяч старшеклассников, чтобы аккуратно собрать гибридную кукурузу. Две родительские линии выращиваются в соседних загородках, а затем наемные «жнецы» руками обрывают мужские соцветия (метелки), производящие пыльцу одной генетической линии, пока они не успели созреть. Следовательно, в дальнейшем источником пыльцы служит только кукуруза другой линии, и все семена, полученные с растений с оборванными метелками, однозначно получатся гибридными. Даже сегодня на такую сезонную работу привлекаются тысячи человек; например, в 2014 году компания Pioneer наняла 16 тысяч рабочих.

Одним из первых клиентов Pioneer был Росуэлл Гарст, фермер из Айовы. Он впечатлился уоллесовскими гибридами и приобрел лицензию на продажу семенного зерна Pioneer. Двадцать третьего сентября 1959 года, когда в холодной войне между СССР и США наступила небольшая оттепель, первый секретарь ЦК КПСС Никита Сергеевич Хрущев посетил ферму Гарста, чтобы поближе познакомиться с американским сельскохозяйственным чудом и его главной составляющей – гибридной кукурузой. Нация, власть над которой Хрущев принял после Сталина, ударными темпами проводила индустриализацию, не уделяя должного внимания развитию сельского хозяйства, и новый лидер всерьез намеревался поправить положение. В 1961 году администрация Кеннеди одобрила продажу семенной кукурузыв СССР, а вместе с кукурузой стали поступать сельхозтехника и удобрения. Все это позволило всего за два года удвоить производство зерна кукурузы в СССР.

Компании, выращивающие гибридную кукурузу, каждый год нанимают на работу целую армию «жнецов», которые обрывают с растений мужские цветы – метелки. Таким образом предотвращается самоопыление, и созревающие семена гарантированно получаются гибридными, то есть являются плодом скрещивания двух разных линий кукурузы

«Кукурузный саммит» времен холодной войны: советский лидер Никита Хрущев с айовским фермером Росуэллом Гарстом (справа) в 1959 году

Сейчас, когда вокруг бушуют дискуссии о генно-модифицированных продуктах, важно осознавать, что мы уже несколько тысяч лет питаемся генно-модифицированной пищей. Действительно, и домашний скот (источник мяса), и сельскохозяйственные культуры, с которых мы жнем зерно, собираем фрукты и овощи, в генетическом отношении очень далеко ушли от своих диких предков в результате искусственного отбора и селекции.

Земледелие не возникло тысячи лет назад на пустом месте, тем более как полноценный род занятий довольно значительной части человечества. Многие дикие предки злаков были весьма непривлекательны для крестьянина: их было сложно выращивать, и они давали низкие урожаи. Чтобы земледелие смогло успешно развиваться, злаки требовалось модифицировать. Древние земледельцы понимали, что модификация должна быть унаследованной (мы бы сказали, «генетической»), если мы стремимся к тому, чтобы желательные признаки той или иной культуры передавались из поколения в поколение. Так наши предки-земледельцы развернули колоссальную программу генетической модификации. У них не было генных пушек и других подобных инструментов, поэтому вся работа зависела от своего рода искусственного отбора: крестьяне размножали лишь те особи, которые обладали нужными признаками (например, для размножения брали коров с максимально высокими надоями). Фактически крестьяне воспроизводили происходящий в природе естественный отбор: из всех доступных генетических вариантов выбирались те, которые гарантировали, что представители следующего поколения будут в избытке обладать полезными потребительскими качествами (в этом и состояла цель крестьян) либо будут более жизнеспособны (путь естественного отбора). Биотехнология сегодняшнего дня позволяет генерировать нужные варианты, не дожидаясь, пока обладающие ими особи вырастут естественным путем. В принципе, это всего лишь новейший метод в долгой последовательности различных практик, применявшихся для генетической модификации продуктов, используемых человеком.

Результат многовекового искусственного отбора: кукуруза и дикий теозинт (слева), от которого она произошла

Всем известно, как сложно избавиться от сорняков. Это такие же растения, как и злаки, но которые интенсивностью своего развития и занимаемых территорий «забивают» злаки. Как же искоренить сорняки, не навредив злакам? В идеале нужна некая «пропускная система», которая не позволит проникнуть ни одному растению, не обладающему «защитной меткой». В таком случае растения без «метки» (сорняки) будут уничтожаться, а «помеченные» (злаки) – сохраняться. Благодаря генной инженерии крестьяне и садовники обзавелись такой системой – она была разработана компанией Monsanto и называется Roundup Ready. Roundup (химическое наименование – глифосат) – это гербицид широкого профиля, открытый Джоном Францем, который убивает практически любые растения. Но при помощи генной инженерии ученые из Monsanto также смогли вывести сорта растений линии Roundup Ready, обладающие «врожденной» устойчивостью к этому гербициду и превосходно растущие там, где сорняки гибнут от химиката. Сегодня устойчивостью к Roundup в США обладают большинство посевов кукурузы и сои. Естественно, такая практика коммерчески выгодна: фермеры, покупающие модифицированные семена Monsanto, вынуждены покупать и гербицид от этой компании. На самом деле такой подход благоприятен и для окружающей среды. Как правило, фермер вынужден использовать целый букет химикатов – каждый химикат травит конкретный сорняк, но щадит злаки. Приходится защищаться от многих групп потенциально вредных растений. При применении же единственного гербицида для защиты всех культивируемых растений окружающая среда загрязняется в меньшей степени, а сам гербицид Roundup быстро разлагается в почве.

Увы, сорняки точно так же, как бактерии и раковые клетки, превосходно развивают генетическую сопротивляемость к инородным веществам. Именно это произошло по мере того, как Roundup стал использоваться все активнее. В 1996 году было произведено 13,5 тысячи тонн гербицида, а в 2012 году – более 110 тысяч тонн. За это время свинорой пальчатый (Cýnodon dáctylon) – травянистое растение из семейства злаков – и многие другие сорняки развили устойчивость к Roundup, усилив ген, кодирующий мишень глифосата, – EPSP-синтазу. «Давно прошли те дни, когда можно было дважды в год выйти в поле, распылить Roundup и идти домой», – признается Майк Питцик, фермер из Небраски. Весьма предсказуемый и поэтому грустный финал истории с Roundup, возможно, еще и окажется историей с эпилогом. Фермеры осваивают все более токсичные гербициды, а ВОЗ тем временем охарактеризовала глифосат как «вероятный канцероген». Агентство по охране окружающей среды США (EPA) запустило повторную экспертизу Roundup – впервые с 1993 года. Следует ожидать, что толпа противников генетической модификации (как и в истории с пламенной риторикой и тщательно поданной дезинформацией, чем отметились «дискуссии» по поводу генетически модифицированных организмов) клянет Roundup как источник всевозможных болезней – от аутизма и синдрома гиперактивности до непереносимости глютена. Monsanto, в свою очередь, наконец-то решила предпринять контратаку против беспочвенного нагнетания страхов, запустив сайт Just Plain False («Просто чушь»), где развенчиваются многочисленные мифы, связанные с самой компанией и генетически модифицированными злаками в целом.

Фермерам приходится бороться не только с сорняками. К сожалению, развитие сельского хозяйства оказалось благом не только для наших предков-крестьян, но и для растительноядных насекомых. Вообразите, что вы – насекомое, питающееся пшеницей и родственными дикими травами. Давным-давно, много тысяч лет тому назад, вам приходилось отправляться в дальние вылазки, преодолевать огромные расстояния, чтобы найти себе пропитание. Затем возникло земледелие, и люди так любезно стали потчевать вас до отвала. Неудивительно, что злаки приходится оберегать также от насекомых-вредителей. Что касается борьбы с насекомыми, то уничтожить их гораздо легче, чем сорняки, – можно разработать такие яды, которые действуют на животных, но не на растения. Проблема состоит в другом: и человек, и ценный скот, и домашняя птица – тоже животные.

Истинные масштабы рисков, связанных с использованием пестицидов, оставались без особого внимания, пока Рейчел Карсон не стала документировать эту информацию. Оказалось, что пестициды, основанные на устойчивых соединениях хлора, например 1,1,1-трихлор-2,2-бис(4-хлорфенил)этан (ДДТ), который запрещен в Европе и Америке с 1972 года, разрушительно воздействуют на окружающую среду. Кроме того, существует опасность, что остаточное количество этих пестицидов попадет в пищу. В малых дозах этот инсектицид, пожалуй, не смертелен – в конце концов, они разрабатывались в качестве отравы для животных, отстоящих на эволюционной лестнице довольно далеко от нас. Однако остаются опасения по поводу их возможных мутагенных эффектов, которые могут вызывать рак и врожденные дефекты развития. В качестве альтернативы ДДТ появилась группа фосфорорганических пестицидов, в частности тиофос. Плюсом этих веществ стал их быстрый распад после применения – они не задерживаются в экосистеме. С другой стороны, они еще токсичнее, чем ДДТ; например, газ зарин, примененный в террористической атаке в токийском метро в 1995 году, относится как раз к фосфорорганическим соединениям.

Даже результаты научных решений, результатом которых стало использование естественных, «природных» химикатов, сопровождались неприятной «отдачей». В 1960-е годы химические компании приступили к разработке синтетической разновидности пиретрина, естественного инсектицида, добываемого из далматской ромашки. Такие вещества в течение более чем десяти лет помогали контролировать численность полевых насекомых-вредителей, но, что неудивительно, из-за широкого применения этих химикатов возникли резистентные к пиретрину популяции насекомых. Еще худшей проблемой оказалось то, что пиретрин хоть и натурален, но отнюдь не безвреден для человека. На самом деле, как и многие инсектициды растительного происхождения, он может быть довольно токсичен. Когда пиретрин испытывали на крысах, у животных развивались симптомы, напоминающие болезнь Паркинсона, и в настоящее время эпидемиологи отмечают, что этот недуг чаще встречается в сельской местности, чем в городах. В целом – хотя достоверных данных очень мало, – по оценкам Агентства по защите окружающей среды (EPA), среди американских фермеров ежегодно может насчитываться 10–20 тысяч случаев заболеваний, вызванных пестицидами.

Фермеры, пользующиеся лишь органическими технологиями, придумывают свои хитроумные методы, чтобы работать без пестицидов. Один из них – применение токсинов бактериального происхождения (или самих бактерий) для защиты растений от насекомых-вредителей. Бактерия Bacillus thuringiensis в естественной природе поражает клетки кишечника насекомых и питается веществами, вытекающими из пораженных клеток. Поврежденный бактериями кишечник парализуется, и насекомое гибнет одновременно от истощения и от повреждения тканей. Bacillus thuringiensis была открыта в 1901 году, когда эта бактерия в прямом смысле «выкосила» популяцию японского шелковичного червя, но видовое название получила лишь в 1911 году, когда вызвала эпидемию в популяции мучной моли в немецкой земле Тюрингии. В качестве пестицида ее впервые использовали во Франции в 1938 году, причем изначально считалось, что эта бактерия опасна только для гусениц (личинок моли и бабочек). Однако другие штаммы Bacillus thuringiensis впоследствии оказались эффективны для борьбы против пчелиных и мушиных личинок. Наиболее удобным было то, что эти бактерии паразитируют именно на насекомых: в кишечнике у большинства животных кислотная среда (то есть низкое значение pH), а среда в кишечнике личинок насекомых сильно щелочная (высокое значение pH) – и именно в ней активируется токсин Bacillus thuringiensis (Bt).

В эпоху рекомбинантной ДНК и соответствующих технологий успех использования Bacillus thuringiensis в качестве пестицида вдохновил генных инженеров. Что если не распылять бактерию на посевы, а генно-инженерными методами внедрить ген Bt-токсина в геном злаков? Фермеру больше никогда не придется обрабатывать свои посевы пестицидами, поскольку растения станут ядовиты для насекомых, которые попытаются их поедать (но не ядовиты для человека). Этот метод обладает по меньшей мере двумя достоинствами по сравнению с традиционным распылением пестицидов на полях. Во-первых, мы будем уничтожать только тех насекомых, которые поедают нужные нам агроинженерные культуры, безвредные насекомые не пострадают, не то что в случае с распылением. Во-вторых, после внедрения гена Bt-токсина в растительный геном этот ген будет воспроизводиться во всех клетках растения. Это будет происходить из-за того, что в трансгенных сортах первого поколения продукция, кодируемая этим геном Bt, присутствует во всех частях растения, даже в тех, которые насекомыми не поражаются.

Сегодня существует множество модифицированных культур с геном Bt, в том числе кукуруза, картофель, хлопок, соя. В результате использования Bt удалось радикально сократить использование пестицидов. В 1995 году хлопководы в дельте Миссисипи опрыскивали поля в среднем 4,5 раза за сезон. Всего через год, когда прижился Bt-модифицированный хлопок, этот средний показатель – в пересчете на все хозяйства, в том числе те, где выращивают немодифицированный хлопок, – упал до 2,5 раза. По некоторым оценкам, с 1996 года благодаря культивации Bt-модифицированных злаков ежегодное потребление пестицидов в США снизилось на 7,5 миллиона литров. В последнее время я не бывал на хлопчатниках, но готов поспорить, что на рекламных щитах больше не расхваливают инсектицидные ядохимикаты; подозреваю, что на место рекламы пестицидов триумфально вернулась реклама кремов для бритья. Другие страны также начинают с пользой применять эти культуры: в Индии и Китае благодаря выращиванию Bt-хлопка удалось сократить применение пестицидов на тысячи тонн.

Биотехнологии позволили повысить сопротивляемость растений и в отношении других традиционных сельскохозяйственных напастей; речь идет о предотвращении болезней, а сам процесс отдаленно напоминает прививку. Мы же вводим нашим детям аттенуированные штаммы различных микробов, чтобы сформировать иммунный ответ. У детей появятся антитела, которые защитят их от заболевания, когда организм столкнется с полноценной инфекцией. У растения, строго говоря, нет иммунной системы, но примечательно: если привить ему определенный вирус, то впоследствии у растения развивается устойчивость к другим разновидностям того же вируса. Роджер Бичи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе осознал, что такой феномен «перекрестной защиты» позволит генетикам-инженерам «иммунизировать» растения против опасных заболеваний. Он попытался внедрить ген капсидной оболочки вируса и проверить, получится ли таким образом организовать перекрестную защиту, не инфицируя растение вирусом как таковым. Действительно, получилось. По какой-то причине при наличии в клетке гена вирусной оболочки вторгающиеся в растение вирусы такую клетку не трогают.

Bt-модифицированный хлопок. Генетически модифицированный хлопок, синтезирующий Bt-токсин, смертельный для насекомых (справа), бурно растет, а обычный хлопок дочиста съеден вредителями

Благодаря методу Роджера Бичи удалось спасти гавайские плантации папайи. В период с 1993 по 1997 год урожаи папайи на островах упали на 40 % из-за того, что туда занесли вирус кольцевой пятнистости дынного дерева. Тогда одна из основных отраслей хозяйства на Гавайях оказалась под угрозой исчезновения. Внедрив в геном папайи ген, лишь частично кодирующий оболочку вируса, ученым удалось вывести растения, невосприимчивые к вирусу, и плантации папайи были спасены.

Позже ученые из Monsanto таким же безвредным методом смогли побороть распространенную болезнь картофеля, которую вызывает вирус картофеля X. (Названия у вирусов картофеля скучные. Еще есть вирус картофеля Y.) К сожалению, McDonalds и другие ведущие игроки бургерного бизнеса опасались, что за использование таких модифицированных клубней их станут бойкотировать противники генно-модифицированной пищи. Поэтому крупнейший закупщик картофеля в США продолжает сторониться генно-модифицированного картофеля, и сейчас цена на картошку фри неоправданно завышена в том числе по этой причине.

Природа «изобрела» встроенные защитные системы за миллионы лет до того, как генетики-биоинженеры принялись внедрять гены Bt в культурные растения. Биохимикам известен целый класс растительных веществ, которые не участвуют в общем метаболизме растения, но защищают растение от травоядных животных и других потенциальных вредителей. Иногда обычное растение просто сочится химическими веществами и токсинами, которыми оно обзавелось в ходе эволюционного развития. Разумеется, естественный отбор всегда поддерживал только те растения, которые изобилуют такими гнуснейшими вторичными продуктами, поскольку эти растения меньше страдают от травоядных. Многие вещества, которые человек, получая их из растений, научился использовать для медицинских нужд (так, например, дигиталис из наперстянки при точной дозировке показан при лечении заболеваний сердца), в качестве стимуляторов (кокаин из растения коки) или пестицидов (пиретрин из далматской ромашки), относятся именно к таким вторичным продуктам. Эти вещества, ядовитые для естественных врагов растения, образуют его тщательно выработанный защитный арсенал.

Брюс Эймс создал одноименный генетический тест с использованием бактерий Salmonella typhimurium. Тест предназначен для оценки мутагенного потенциала химических соединений. Положительный результат в тесте показывает, что химическое вещество может обладать канцерогенными свойствами. Так как малигнизация часто связана с повреждением ДНК, тест также может быть использован в качестве экспресс-метода для оценки канцерогенного потенциала различных химических соединений, Так вот, Эймс отмечал, что химические соединения, содержащиеся в нашей пище, столь же летальны, как и синтетические, которые нам так не нравятся. Например, он рассказывает об опытах на крысах, в которых использовался обычный кофе.

В химическом защитном арсенале, которым пользуются растения, есть интересная группа веществ – фуранокумарины. Они становятся токсичными, только если их облучать ультрафиолетом. Благодаря такой адаптации токсины активируются только после того, как травоядное животное начинает жевать растение, нарушая целостность клеток, – так их содержимое оказывается на солнечном свету. Фуранокумарины есть в кожуре лайма, и именно из-за них произошла вспышка странной болезни, поразившая карибский курорт компании Club Med еще в 1980-е годы. У некоторых отдыхающих появился жуткий зуд в области бедер – оказывается, все они играли в игру, где нужно было передавать друг другу лайм, не пользуясь руками, ступнями или головой. На жарком карибском солнце в игру «включились» фуранокумарины в истерзанном лайме, которые жестко отыгрались на человеческой коже.

Животные и растения втянуты в эволюционную «гонку вооружений»: так природа благоприятствует растениям, которые становятся все более ядовиты, а травоядные все эффективнее справляются с защитными свойствами растений, прекрасно их переваривая. Некоторые животные взяли на вооружение хитрые контрмеры. Например, существуют гусеницы, которые свертывают лист в трубочку, прежде чем жевать его. Солнце не проникает в такую трубочку, поэтому и фуранокумарины не включаются в химические реакции.

Внедрение конкретного Bt-гена в злаки – лишь один из способов, которым человек как заинтересованная сторона может оказать растениям помощь в эволюционной гонке. Нам не следует удивляться, что вредители в конечном итоге развивают устойчивость к конкретному токсину. В конце концов, такая реакция – лишь следующий ход в издревле разыгрывающейся партии под названием эволюция. Когда произойдет очередной шаг, фермеры, возможно, обнаружат, что в природе есть множество токсичных, похожих на Bt штаммов, и именно такое разнообразие дает возможность выхода из замкнутого эволюцией пространства. Например, когда вредители приобретают устойчивость к одному Bt-штамму, его можно просто заменить другим.

Современные биотехнологии позволяют не только защитить растения от вредителей, но и вывести на рынок более привлекательную продукцию. К сожалению, иногда даже умнейшие биотехнологи не в силах разглядеть «лес за деревьями» (или плоды за посевами). Именно такая история приключилась с Calgene – инновационной калифорнийской компанией. В 1994 году Calgene была отмечена тем, что стала производить самый первый генетически модифицированный продукт, попавший на полки супермаркетов. Calgene решила важнейшую проблему, связанную с выращиванием томатов: как доставлять на рынок спелые овощи, а не собирать их еще зелеными (традиционная практика). Однако, празднуя технологический триумф, компания упустила самую суть: их помидоры, довольно неудачно названные FlavrSavr, поскольку никаким особым ароматом они не отличались, к тому же получились невкусными и совсем недешевыми. Помидоры FlavrSavr относительно недолгое время просуществовали на рынке и стали первым генно-модифицированным претендентом на выбывание.

Технология, использованная Calgene, была весьма интересной. Известно, что при созревании помидоры размягчаются – за это отвечает особый ген, кодирующий фермент под названием полигалактуроназа (ПГ); этот фермент размягчает плод, разрушая в нем клеточные стенки, что делает их более восприимчивыми к повреждениям от грибковых инфекций. Поскольку мягкие помидоры сложно транспортировать, их обычно собирают, пока они еще зеленые (и, соответственно, крепкие), а затем оставляют доспевать под действием газа этилена. Сбор помидоров в незрелом состоянии позволяет упростить обработку и увеличить срок хранения. В случае с FlavrSavr генетическая трансформация не предусматривала встраивание какого-либо гена, касаясь лишь удаления гена полигалактуроназы, фермента, катализирующего расщепление пектина, что приводило к появлению помидоров с повышенной мягкостью. Они внедрили в помидоры обратную копию гена полигалактуроназы, который комплементарен фрагменту мРНК, благодаря чему способен образовывать с мРНК гибрид и ингибировать ее нормальную трансляцию на рибосомах. Таким образом, ген олигалактуроназы переставал синтезировать размягчающий пектин фермент. Поскольку при отсутствии полигалактуроназы помидоры получались более крепкие и лежкие, то открывалась возможность доставлять эти овощи на полки магазинов более спелыми и свежими. Однако Calgene, преуспевшая в молекулярном чародействе, упустила нюансы простейшей культивации помидоров. Один земледелец, нанятый на работу в компанию, отозвался об этом так: «оставьте молекулярного биолога на ферме, и он умрет с голоду». Тот сорт помидоров, который взялись модифицировать в Calgene, оказался абсолютно пресным и почти безвкусным: никакого «аромата», который стоило бы сохранять, там не наблюдалось, была одна лишь «свежесть». С технологической точки зрения это был успех, а с коммерческой – провал.

Потенциально наиболее важный вклад растениеводства в благосостояние человека, возможно, заключается в том, что агрономы смогли оптимизировать питательность сельскохозяйственных культур, частично устранив их естественные продовольственные недостатки. Обычно растения бедны аминокислотами, важными для жизнедеятельности человека, поэтому те из нас, кто придерживается чисто вегетарианской диеты, могут страдать от дефицита тех или иных аминокислот. Благодаря генной инженерии растение накапливает более полноценный набор питательных веществ, в том числе аминокислот, по сравнению с немодифицированными культурами, которые выращиваются и используются в пищу.

Например, в 1992 году, по оценке ЮНИСЕФ, около 124 миллионов детей по всему миру страдали от опасного дефицита витамина А. В результате ежегодно фиксировалось около полумиллиона случаев ретинопатии; многие из этих маленьких пациентов даже умирали, не дождавшись витамина А. Поскольку рис не содержит витамина А или его биохимических предшественников, такие «обделенные» витамином А популяции сосредоточены в основном в тех регионах, где основу рациона составляет рис.

Международная программа, финансируемая в основном Фондом Рокфеллера (организация некоммерческая и, следовательно, неуязвимая для типичных нападок противников ГМО – фонд не обвинишь в коммерческих или эксплуататорских намерениях), позволила разработать так называемый золотой рис. Хотя в таком рисе не содержится витамина А как такового, в нем есть важнейший предшественник этого витамина – бета-каротин (придающий моркови ярко-оранжевый цвет, а золотому рису – более бледный оранжевый оттенок, которым и объясняется такое название). Однако те, кто занимается гуманитарной помощью, знают, что причины плохого питания могут быть сложнее, чем недостача одного элемента: так, предшественники витамина А в кишечнике лучше всего всасываются в присутствии жира, но голодающие, в помощь которым был выведен золотой рис, зачастую совсем не употребляют в пищу жиров. Тем не менее золотой рис – это хотя бы первый шаг в верном направлении. Это пример, который показывает, что генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры действительно могут облегчить жизнь человека; это пример технологического решения социальных проблем.

Мы пока еще только в самом начале великой революции генных модификаций в растениеводстве, едва начинаем изучать невероятно большое поле новых потенциальных вариантов применения ГМО. Генно-модифицированные растения смогут обеспечить нас нужными питательными веществами, когда-нибудь они, возможно, станут средством для перорального приема вакцинных препаратов. Если, допустим, методом генной инженерии вывести банан, синтезирующий белок вакцины от полиомиелита, – который останется в целости и сохранности, ведь бананы обычно и перевозят, и употребляют сырыми, то когда-нибудь вакцину от полиомиелита можно будет доставлять в регионы, где нет бесплатной медицинской инфраструктуры. Растения также могут послужить для не столь «жизненно важных», но все равно крайне полезных целей. Например, одна компания преуспела в интродукции хлопка, естественным образом синтезирующего разновидность полиэстера и, таким образом, дающего натуральную хлопчато-полиэстеровую смесь. С учетом возможных перспектив, открывающихся с использованием растений-ГМО, мы можем снизить зависимость от химического производства (например, получение полиэстера – это один из таких процессов) и избавиться от побочных продуктов, загрязняющих окружающую среду, генная инженерия открывает огромные возможности по защите окружающей среды.

Компания Monsanto – бесспорный лидер по производству генетически модифицированных продуктов, которая постоянно находится в условиях конкурентной борьбы. Немецкая фармацевтическая компания Hoechst (ныне Bayer Crop Science) разработала собственный эквивалент Roundup, гербицид под названием Basta (в США продается под маркой Liberty). Затем компания стала продвигать на рынке культуры LibertyLink с генетически повышенной устойчивостью к вредителям. Другой европейский фармацевтический гигант, Aventis, вывел собственную разновидность Bt-кукурузы под названием StarLink.

Monsanto, стремясь заработать на репутации «крупнейшей» и «первой» корпорации, агрессивно лоббировала лицензирование своих продуктов в крупных семеноводческих компаниях, особенно Pioneer. Однако Pioneer по-прежнему зависела от давно наработанных методов по работе с гибридной кукурузой, поэтому ее реакция на ожесточенные судебные тяжбы была индифферентной. В сделках, заключенных за период с 1992 по 1993 год, Monsanto показала свою некомпетентность, когда смогла отсудить у семеноводческого гиганта всего 500 тысяч долларов за лицензию на сою Roundup Ready и 38 миллионов долларов за лицензию на Bt-кукурузу. Роберт Шапиро в 1995 году, став генеральным директором Monsanto, отыгрался за это поражение, выведя компанию в абсолютные лидеры на семеноводческом рынке. Для начала он взялся за застарелую проблему посевного бизнеса: развернул наступление на фермеров, которые оставляют на семена часть прошлогоднего урожая, а не платят семеноводческой компании заново. Гибридное решение, так хорошо сработавшее с кукурузой, оказалось неприменимо для других злаковых культур. Поэтому Шапиро предложил фермерам, использующим Bt-семена, подписать с Monsanto «технологическое соглашение», обязывавшее их не только платить за использование таких генов, но и воздерживаться от пересева полей зерном, полученным от собственных растений. Так Шапиро встал на прямой путь к тому, чтобы фермерское сообщество перестало поддерживать Monsanto.

Роберт Шапиро мало походил на типичного гендиректора агрохимической компании со Среднего Запада. Работая юристом в фармацевтической организации Searle, он совершил маркетинговую находку, сравнимую с гениальным открытием в науке («Эврика!»). Убедив компании Pepsi и Coca-Cola указать бренд Searle (компания производила химический подсластитель) на контейнерах с диетической газировкой, Шапиро сделал бренд NutraSweet синонимом «низкокалорийного» образа жизни. В 1985 году Monsanto приобрела Searle, и Шапиро зашагал вверх по карьерной лестнице уже в головной компании. Естественно, получив пост гендиректора, господин NutraSweet должен был доказать, что он человек разносторонний.

Потратив в 1997–1998 годах восемь миллиардов долларов, Monsanto приобрела ряд крупных семеноводческих компаний, в том числе DEKALB – крупнейшего конкурента Pioneer. Шапиро планировал вывести Monsanto в ранг «Microsoft посевного рынка». В частности, он собирался купить компанию Delta and Pine Land, контролировавшую 70 % американского рынка хлопчатников. Кроме того, эта компания владела правами на интересную биотехнологическую инновацию, изобретенную в исследовательской лаборатории Министерства сельского хозяйства США в городе Лаббок, штат Техас; речь шла о методе, позволявшем выращивать культуру абсолютно бесфертильных семян. Дальнейшим шагом стали работы по выведению сортов растений, в которые встроен «ген-терминатор», представляющий последовательность нуклеотидов ДНК, узнаваемую РНК-полимеразой как сигнал к прекращению синтеза молекулы РНК и диссоциации транскрипционного комплекса, блокирующий прорастание семян второго поколения. Это вынуждало фермеров каждый год покупать семена у производителя. В итоге культура первого поколения развивается нормально, но ее семена гарантированно не прорастают. Вот где, казалось, был настоящий ключ к обогащению в семеноводческом бизнесе! Фермерам пришлось бы каждый год обращаться за закупкой новых семян.

Хотя такая разработка может показаться нелогичной и даже своеобразным оксюмороном, в долгосрочной перспективе непрорастающие семена в целом даже полезны для сельского хозяйства. Если фермеры ежегодно закупают семена (что на самом деле и приходится делать в случае с гибридной кукурузой), то развивается экономика семеноводства, и это стимулирует выведение новых (более качественных) сортов. Обычные (прорастающие) семена всегда найдутся для тех, кому они нужны. Фермеры будут покупать непрорастающие семена лишь при условии, если сорт обладает высокой урожайностью и другими свойствами, критичными для фермера. Короче говоря, технология непрорастающих семян лишает фермеров одной возможности, но в то же время предоставляет семена высочайшего качества, гарантирующие урожайность.

Однако для Monsanto эта технология спровоцировала пиар-катастрофу. Активисты прозвали новый ген терминатором уже в прямом смысле слова. Они апеллировали к образу обездоленного крестьянина из третьего мира, следующего традициям и привыкшего оставлять часть урожая на семена. Внезапно обнаружив, что эти семена не прорастают, земледелец не имеет иного выхода, кроме как возвращаться в семеноводческую транснациональную корпорацию или, как Оливер Твист, униженно выпрашивать новую партию семян. Monsanto дала задний ход, униженный Шапиро публично забраковал эту технологию, и сегодня «ген-терминатор» не используется. Monsanto утверждает, что строго воздерживается от коммерциализации технологии стерильных семян в сегменте пищевых культур.

Как было сказано в предыдущей главе на примере бычьего гормона роста, истерия против генетически модифицированной пищи в основном была срежиссирована профессиональными пиар-паникерами, такими как Джереми Рифкин. Аналогичный персонаж из Великобритании, лорд Питер Мелчетт, действовал не менее эффективно, пока не дискредитировал себя в кругах «зеленых», покинув «Гринпис» и переметнувшись в PR-фирму, которая ранее работала на Monsanto. Джереми Рифкин вырос в семье самостоятельно пробившегося в жизни чикагского производителя пластиковых пакетов, поэтому по стилю он отличается от Питера Мелчетта – выпускника Итона, специалиста «голубых кровей». Однако оба они представляли Америку корпораций как паутину заговоров, нацеленных против беспомощного простого человека.

Негативно повлияли на репутацию генно-модифицированных продуктов импульсивные, политически ангажированные настроения и даже научная некомпетентность, типичные для государственных регулирующих органов – в случае США речь идет об Управлении по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) и Агентстве по охране окружающей среды (EPA), – столкнувшихся с этими новыми технологиями. Роджер Бичи, первым заметивший феномен перекрестной защиты и спасший гавайскую отрасль по выращиванию папайи от краха, вспоминает, как EPA отреагировало на результаты его исследований:

Еще более вопиющий пример некомпетентности государственных управленцев – так называемый «случай со StarLink». Bt-сорт кукурузы, выведение которого финансировалось StarLink, выведенный транснациональной европейской компанией Aventis, не угодил Агентству по охране окружающей среды, когда выяснилось, что Bt-белок этой кукурузы разлагается в кислой среде (такой, как в человеческом желудке) не столь быстро, как другие Bt-белки. В принципе, при употреблении Bt-кукурузы может возникнуть аллергическая реакция, но на практике таких случаев зафиксировано не было. Агентство по охране окружающей среды колебалось. В конце концов, кукурузу StarLink одобрили в качестве кормовой, а не продовольственной культуры. А при отсутствии толерантности со стороны EPA любой продукт, в котором нашлась бы даже одна-единственная молекула StarLink, считался бы загрязненным и противозаконным. Фермеры выращивали кукурузу с содержанием и без содержания Bt-сорта StarLink на соседних делянках, и «чистые» культуры неизбежно загрязнялись. Урожай с целого поля можно было забраковать, если туда случайно попадет единственное модифицированное растение со StarLink. Неудивительно, что StarLink Bt стал «всплывать» в пищевых продуктах.

В абсолютном выражении он содержался там в мизерных количествах, но генетические анализы на присутствие StarLink Bt сверхчувствительны. В конце сентября 2000 года Kraft Foods была вынуждена отозвать коржи для лепешек тако, в которых нашелся StarLink Bt. Неделю спустя Aventis принялась выкупать у фермеров распроданные семена, в которых обнаружился StarLink Bt. Такая «программа по зачистке» обошлась примерно в 100 миллионов долларов.

Порицать за эти бесчинства следует лишь чрезмерно рьяное и иррациональное влияние Агентства по охране окружающей среды. Разрешить такую кукурузу в качестве корма скоту и не разрешить в пищу человеку, а затем требовать абсолютной чистоты – это абсурд, в чем теперь нет ни малейших сомнений. Давайте определимся: если «загрязнение» наступает при попадании в продукт единственной молекулы инородного вещества, то любая щепотка еды загрязнена! Свинцом, ДДТ, бактериальными токсинами и бесчисленными прочими ядами. С точки зрения общественного здравоохранения важна именно концентрация всех этих веществ, которая может варьироваться от количества, которым можно пренебречь, до смертельной дозы. Также следует рассмотреть и следующее разумное требование: некое вещество должно маркироваться как «загрязнитель», если имеются хотя бы минимальные доказательства того, что данное вещество вредно для здоровья. StarLink никогда и никому не навредил, даже лабораторным животным. В этой грустной истории был тем не менее и положительный результат: EPA изменило свои жесткие требования по «разделению» продукции на чистую и загрязненную. Теперь сельскохозяйственный продукт либо получает одобрение как кормовой, так и пищевой культуры, либо однозначно бракуется.

В Европе сложилось особенно сильное лобби против генно-модифицированных продуктов. У европейцев, и особенно у британцев, безусловно, есть самые веские основания присматриваться к составу своей пищи и не доверять тому, что о ней рассказывают. В 1984 году фермер на юге Англии первым заметил, что его корова ведет себя необычно; к 1993 году уже 100 тысяч голов скота в Великобритании пало от нового заболевания мозга, губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота, более известной под названием коровье бешенство. Правительственные чиновники поспешно сообщили населению, что болезнь, вероятно, передается через коровий фураж, изготовляемый из останков забитых животных, и для человека не опасна. Но к февралю 2002 года 106 британцев умерли от человеческой разновидности коровьего бешенства. Они заразились, употребляя в пищу мясо «бешеных коров».

Опасность и недоверие, возникшие в ситуации с коровьим бешенством, перекинулись на споры о ГМО, которые британская пресса окрестила «франкенпищей». В апреле 1997 года организация «Друзья Земли» опубликовала пресс-релиз, в котором заявила: «Кто после коровьего бешенства поверит, что промышленники не попытаются впихнуть нам в рот вместе с пищей некоторые “скрытые” ингредиенты?» Однако именно попытками продвинуть на европейский рынок модифицированные продукты собиралась заниматься в Европе компания Monsanto. Нисколько не сомневаясь, что кампания против ГМО-продуктов лишь временная помеха, менеджеры Monsanto форсировали свои планы по выводу такой продукции на полки европейских супермаркетов. Это оказалось их крупным просчетом: в 1998 году потребители дали отпор, который набирал обороты. Авторы заголовков в британских таблоидах учуяли, что запахло жареным. Передовицы газет пестрели заголовками: «ГМО играют в игры с природой: если рак станет единственным побочным эффектом, то считайте, что еще легко отделались!», «Вопиющий обман в исполнении ГМО-империи», «Зерна-мутанты» и т. д. Когда премьер-министр Тони Блэр нерешительно попытался вступиться за ГМО, журналисты еще больше раззадорились, появились уже другие заголовки: «Премьер-Монстр Блэр признался: я ем франкенштейновские продукты – это безопасно!» В марте 1999 года сеть британских супермаркетов Marks and Spencer объявила, что не будет торговать продуктами, содержащими ГМО, и мечты Monsanto о биотехнологическом завоевании Европы оказались под угрозой. Стоит ли удивляться, что другие европейские продовольственные ретейлеры поступили сходным образом: логично было с максимальным вниманием отнестись к опасениям клиентов и абсолютно бессмысленно – надрываться, защищая интересы непопулярной американской транснациональной корпорации.

Примерно в те годы, когда Европа устремилась в пучину «франкенштейновских» дебатов, в США появились новости о «гене-терминаторе» и о планах Monsanto подчинить глобальный семеноводческий рынок. Партия «зеленых» организовывала массовые протестные мероприятия, а попытки компании защищаться были безуспешными из-за ее же прошлого. Monsanto начинала путь как производитель пестицидов, поэтому не могла пойти на то, чтобы открыто отречься от этих химикатов и признать их опасными для окружающей среды. Тем не менее одно достоинство у Roundup и Bt-технологий было, оно заключалось в резком снижении потребности в гербицидах и инсектицидах. С 1950-х годов официальная позиция производителей формулировалась так: при грамотном использовании подходящих пестицидов мы не вредим ни природе, ни крестьянам, которые их используют. Monsanto так и не согласилась признать, что Рейчел Карсон с самого начала была права. Поскольку компания не могла одновременно осуждать пестициды и торговать ими, у нее не нашлось убедительных аргументов в пользу применения биотехнологий в сельском хозяйстве.

Monsanto так и не удалось переломить негативную тенденцию в обществе. В апреле 2000 года компания вышла на слияние, но ее партнера, фармацевтического гиганта Pharmacia & Upjohn, в первую очередь интересовала Searle, лекарственное подразделение Monsanto. Агробизнес, позднее оформленный в виде отдельной организации, до сих пор работает под маркой Monsanto. Проблемы с имиджем у фирмы сохраняются, но при этом бизнес процветает. Компания вернула себе авторитет крупнейшего поставщика семян в мире и тяжеловеса в области ГМО-технологий. В 2009 году журнал Forbes назвал ее «компанией года», а в 2015 году Monsanto похвасталась приростом капиталов почти в 50 миллионов долларов. «Каждую весну фермеры отдают свои голоса компании, – сказал генеральный директор компании Хью Грант, – они к вам вновь обратятся, если вы работаете хорошо». Когда в 2016 году Bayer объявила о намерении приобрести Monsanto, в денежном выражении это стало одной из крупнейших покупок в истории.

Споры о ГМО-продуктах вскрыли две разные группы проблем. Во-первых, существовали чисто научные вопросы о том, представляют ли ГМО опасность для здоровья и для окружающей среды. Во-вторых, были экономические и политические вопросы, связанные с тактикой агрессивных транснациональных компаний и с эффектами глобализации. Давайте в виде тезисов обсудим имеющиеся проблемы.

«…Они ненатуральны…». Практически никто из современных людей, кроме немногочисленных сохранившихся охотников и собирателей, не питается истинно «натуральными» продуктами. Вопреки мнению принца Чарльза, который в 1998 году заявил, что генетическая модификация «наделяет человека полномочиями, принадлежащими Господу и только Господу», наши предки тысячелетиями пользовались такими полномочиями, употребляя в пищу модифицированные самой эволюцией продукты питания.

Первые растениеводы часто скрещивали разные виды, выводя совершенно новые экземпляры, не имеющие прямых аналогов в природе. Так, пшеница – это результат целой последовательности искусственных скрещиваний между пшеницей-однозернянкой (или зандури), дикорастущим видом пшеницы (Triticum boeoticum) и эгилопсом, представителем семейства злаков (Aegilops triuncialis). В результате таких скрещиваний получилась пшеница-двузернянка. Далее в результате следующего этапа скрещивания, в результате которого двузернянка гибридизировалась с другими представителями злаков, возникла современная пшеница. Таким образом, пшеница – результат искусственной комбинации, которая, возможно, никогда не возникла бы в природе, сочетающей признаки всех ее диких предков.

На фрагменте картины Брейгеля «Жатва» видно, что в XVI веке пшеница вырастала до полутора метров. Впоследствии под действием искусственного отбора ее высота уменьшилась наполовину, и жатва упростилась. Поскольку пшеница тратит меньше ресурсов на отращивание стебля, колосья получаются крупнее и питательнее

Более того, скрещивание растений дает комплексное обновление всего генофонда: в процессе скрещивания активируется каждый ген, хотя эффекты такого обновления порой бывают непредсказуемыми. Напротив, биотехнологические механизмы позволяют гораздо «прицельнее» обогащать растения новым генетическим материалом. Вот почему традиционное сельское хозяйство можно сравнить с генетической кувалдой, а биотехнологию – с генетическим пинцетом.

«…Таким образом в пищу попадут токсины и аллергены…» Огромным достоинством современных трансгенных технологий является то, с какой прицельностью они позволяют модифицировать растение. Зная, что некоторые вещества могут вызывать аллергические реакции, мы, соответственно, можем их избегать. Тем не менее такой скепсис в обществе сохраняется, и отчасти он связан с широко цитируемой историей о том, как в бобы сои добавляли белок бразильского ореха. Это было благонамеренное предприятие: в рационе многих жителей Западной Африки не хватает метионина – аминокислоты, которая в изобилии содержится в бразильских орехах. Казалось разумным внедрить ген этого белка в западноафриканскую сою, но кто-то вспомнил, что бразильские орехи часто вызывают аллергию, которая может повлечь серьезные последствия, – и проект заморозили. Естественно, ученые не собирались пускать в продажу продукт, который сразу вызовет у тысяч людей анафилактический шок; проект приостановили, как только были оценены его серьезные недостатки. Однако большинство комментаторов восприняли по-своему: молекулярная инженерия – это безответственная игра с огнем. В принципе, генная инженерия даже помогает снизить аллергенность пищевых продуктов; возможно, когда-нибудь появятся и бразильские орехи без того белка, внедрение которого в сою сочли небезопасным.

«…Метод неизбирателен и навредит нецелевым организмам…» В 1999 году было проведено знаменитое ныне исследование, показавшее, что гусеницы бабочки-монарха вымирают, если питаются листьями, густо усыпанными пыльцой от Bt-кукурузы. Это было отнюдь не удивительно: такая пыльца содержит ген Bt, а следовательно, и Bt-токсин, специально предназначенный для уничтожения насекомых. Все мы любим бабочек, поэтому «зеленые», враждебно настроенные к ГМО, нашли себе в бабочках «символ» для борьбы. Не станет ли бабочка-монарх, вопрошали они, первой в ряду множества невинных жертв ГМО-технологий? Проверка показала, что условия эксперимента, проводившегося на гусеницах, были экстремальными – то есть поддерживались такие высокие уровни Bt-токсина, что эксперимент не давал практически никакой адекватной информации о смертности гусениц монарха в естественных условиях. Дальнейшие исследования показали, что влияние Bt-растений на бабочку-монарха (и на других нецелевых насекомых) тривиально. Однако, даже если бы все было наоборот, следовало бы спросить: можно ли сравнивать такой эффект с результатом воздействия пестицидов? Как мы убедились, при отсутствии ГМО-альтернатив пестициды и инсектициды должны применяться в огромном количестве, чтобы сельское хозяйство могло удовлетворить потребности современного общества в продуктах питания. Да, токсин, внедренный в Bt-растения, летален только для тех насекомых, которые поедают эти растения (и в меньшей степени для тех, кто вступает в контакт с пыльцой), а пестициды однозначно травят всех насекомых, которые попадают под их действие, как вредителей, так и безвредных. Если бы бабочка-монарх могла вмешаться в эти дебаты, то, определенно, отдала бы голос в пользу Bt-кукурузы.

Сообщения о том, как гусеницы монарха погибают от пыльцы Bt-кукурузы, раззадорили противников аграрных биотехнологий. Участник митинга 2000 года, нарядившийся бабочкой-монархом. На него обратили внимание бостонские полицейские

«…Такая практика сорвет экологический баланс и приведет к появлению “супертрав”…» В данном случае опасения связаны с тем, что гены устойчивости к гербицидам (как в растениях Roundup Ready) перекочуют из генома культурных растений в генофонд других трав вследствие межвидовой гибридизации. Такой возможности нельзя исключать, нов широких масштабах подобное маловероятно. Межвидовые гибриды обычно крайне уязвимы и плохо выживают в природе, тем более если один из видов – одомашненная порода или сорт, выведенный с таким расчетом, что он может успешно плодиться лишь при хозяйском уходе. Тем не менее давайте предположим как один из вариантов, что гены устойчивости к гербицидам действительно оказались в популяции диких трав и закрепились в ней. Конец света и даже конец земледелия от этого не наступит, а всего лишь повторится эпизод, который уже неоднократно наблюдался в природе: речь о вредителях, развивавших устойчивость к пестицидам. Наиболее примечательный пример – эволюция невосприимчивости к ДДТ. Фермер, использующий пестицид, задействует сильный фактор естественного отбора, поддерживающий развитие такой толерантности. Эволюция, как известно, ловкий и умелый противник: сопротивляемость формируется быстро. Выше мы рассмотрели, как быстро приспособились к Roundup всевозможные растения. В результате ученым приходится вновь браться за дело и разрабатывать новый пестицид или гербицид, токсичный для целевого вида. Весь эволюционный цикл повторится, пока этот целевой вид вновь не обретет сопротивляемость уже к новому яду. Такое развитие невосприимчивости практически сводит на нет любые попытки длительного сдерживания вредителей; это возможно только при использовании ГМ-технологий. Будем считать, что на каждом технологическом этапе вновь и вновь раздается гонг и начинается следующий раунд борьбы, а человеческий гений вновь вынужден изобретать что-то новое.

Суман Сахаи из неправительственной организации Gene Campaign в Нью-Дели выразила беспокойство о том, как транснациональные компании могут повлиять на крестьян из таких стран, как Индия. Она указывает, что споры о ГМ-продуктах ведутся в тех социальных группах, где пропитание не является вопросом жизни и смерти. В США еду в шокирующих количествах выбрасывают на свалку из-за каких-нибудь тривиальных косметических «некрасивостей» или из-за истекшего срока годности. Но в Индии, отмечает Сахаи, где люди в буквальном смысле умирают с голоду, до 60 % фруктов, выращенных в холмистой местности, сгнивает еще до попадания на рынок. Только вообразите, какую потенциальную пользу могла бы принести технология, замедляющая созревание плодов, наподобие той, что использовалась с помидорами FlavrSavr. Возможно, важнейшая роль ГМ-продуктов заключается в спасении жителей развивающихся стран, где высокая рождаемость, а пахотных земель немного и на них приходится выращивать достаточно продовольствия, чтобы прокормить жителей этой страны. Поэтому в таких странах в чрезмерном количестве используются пестициды и гербициды, что отражается не только на состоянии окружающей среды, но и на фермерах, которые их применяют. Недоедание там – образ жизни, а зачастую и причина смерти. Именно там гибель посевов из-за вредителей может стать смертным приговором для крестьянина и его семьи. Без ГМО-технологий вся Африка будет вынуждена будет просить пропитания извне. Европейцам кажется, что это сейчас в мире кризис мигрантов? На самом деле он может случиться в случае реального голода и массовой миграции в европейские страны огромного количества голодных людей.

Как уже было сказано, возникновение технологий рекомбинантной ДНК в начале 1970-х годов вылилось в массу споров, критики и самокритики, кульминацией которых стала Асиломарская конференция. Теперь все повторяется. На момент Асиломарской конференции можно было как минимум утверждать, что перед нами уравнение с несколькими неизвестными: в то время мы еще не могли с уверенностью утверждать, может ли вмешательство человека в генетическую структуру E. coli породить новые штаммы болезнетворных микробов. Но наше стремление во всем разобраться и поиски новых возможностей продолжились, пусть иногда процесс происходил медленно. Что касается нынешних споров, то озабоченность продолжает сохраняться, даже несмотря на то что сейчас мы гораздо лучше отдаем себе отчет, чем именно занимаемся. Хотя многие из участников Асиломарской конференции призывали быть осмотрительнее, сегодня уже сложно найти ученого, который был бы принципиально против генно-модифицированных продуктов. Признавая силу ГМ-технологий, их пользу как для нашего вида, так и для природы в целом, о них лестно высказался даже прославленный эколог Э. О. Уилсон: «В случаях, когда генетически модифицированные продукты целесообразны с продовольственной и экологической точки зрения, их следует использовать… при условии проведения тщательных исследований и строгой регламентации».

В оппозиции к генно-модифицированным продуктам находятся в основном деятели социополитического движения, чьи аргументы, пусть и наукообразны, в целом ненаучны. Некоторые псевдонаучные заявления против ГМО, распространяемые в СМИ либо ради сенсаций, либо из-за благонамеренной, но ошибочной озабоченности, отчасти даже забавны, если бы не было очевидно, что их выступления являются эффективным оружием пропаганды. Роб Хорш из Monsanto, который к настоящему времени стал заместителем директора в фонде Билла и Мелинды Гейтс, успел принять участие в в стычках с протестующими:

Вандалы разнесли опытные делянки в лаборатории Колд-Спринг-Харбор в 2000 году

По объективным параметрам и результатам научных публикаций безопасность ГМ-продуктов в долгосрочной перспективе однозначно подтверждается. В 2012 году Американская ассоциация содействия развитию науки поддержала многочисленные престижные научные издания, высказавшись в отношении ГМ-продуктов так: «С научной точки зрения все ясно: оптимизация сельхозяйственных культур при помощи современных молекулярных биотехнологических методов безопасна». В 2013 году в Италии был опубликован аналитический обзор свыше 1750 научных статей за период более 10 лет. При анализе этого научного труда не удалось найти информации о существенных угрозах, связанных с употреблением ГМ-культур. В 2014 году Элисон ван Эненнаам из Калифорнийского университета в Дэвисе провела самый длительный в истории мониторинг воздействия ГМ-продуктов. Ее группа проанализировала данные о кормлении более 100 миллиардов генетически модифицированных животных (в основном кур), охватив период и до, и после введения в пищу животных ГМ-добавок (что произошло в 1996 году). Результаты были изложены в Journal of Animal Science. Вывод был ясен: применение генно-модифицированного корма никак не влияет на здоровье животных. А в 2016 году совет представителей Национальных академий естественных наук, инженерии и медицины заключил, что генно-модифицированные злаки и продукты безопасны.

Позвольте без всяких обиняков озвучить мою точку зрения: я считаю, что попросту абсурдно лишать себя всей той пользы, которую несут генно-модифицированные продукты, демонизируя их. Учитывая, как остро в них нуждаются развивающиеся страны, было бы в корне неверно вестись на предположения некоторых политиков и принца Чарльза. Большинство американцев считают, что ГМ-продукты нужно соответственно маркировать, и я не имею ничего против, хотя, на мой взгляд, ингредиенты продукта гораздо важнее, чем метод, которым он получен. Если потребители желают любой ценой избегать использования генно-модифицированных продуктов, то уже есть совершенно адекватное название для таких продуктов: «органические».

Когда большинство западных политиков сбросят оковы луддитской паранойи, мы осознаем, что весьма серьезно отстали в агротехнологической сфере. Производство пищи в Европе и США скоро может оказаться более затратным и менее эффективным, чем где-либо в мире. Тем временем такие страны, как Китай, для которых подобная мнительность – непозолительная роскошь, станут фаворитами. Китай прагматично подходит к проблеме ГМО: в этой стране живет около 20 % населения Земли, но имеется всего 7 % мировых пахотных угодий. Китаю необходимо повышать урожаи и пользоваться повышенной пищевой ценностью ГМ-культур, чтобы прокормить свой народ.

Поразмыслив, могу сказать, что мы слишком перестраховались в Асиломаре, спасовав перед плохо рассчитанными опасениями по поводу неизвестных и непрогнозируемых бед от ГМ-продуктов и технологий. После дорогостоящего простоя мы вновь стали следовать высочайшему моральному обязательству науки перед обществом: применять имеющиеся знания ради максимального блага для человечества. В нынешних спорах, когда обществу порой мешает ханжеское невежество, мы должны работать, постоянно помня о том, как много поставлено на кон: речь о здоровье голодающих людей и сохранении драгоценнейшего наследия предков – окружающей среды.

В июле 2000 года вандалы, протестующие против ГМ-продуктов, разнесли делянку опытной кукурузы в лаборатории Колд-Спринг-Харбор. В действительности на этом поле не было никаких генно-модифицированных растений; они просто перечеркнули двухлетний труд двух молодых сотрудников лаборатории. Однако история весьма показательная. Во времена, когда по всей Европе по-прежнему вспыхивают новости об уничтожении ГМ-культур и когда даже за научный поиск можно попасть под удар политических партий, те, кто действует на переднем крае этой проблемы, должны задаться вопросом: за что мы боремся?

Тем не менее все факты говорят за то, что приходит время, о котором мы говорим «ветер перемен». В Европе одобрены первые генно-модифицированные сорта кукурузы – появляется надежда, что рациональное мышление победит. Возможно, оно победит и в США, ведь уже сейчас там под серьезной угрозой оказывается одна из старинных национальных традиций. Вскоре можно лишиться того освежающего стакана апельсинового сока, который американцы привыкли выпивать по утрам, поскольку по миру стремительно распространяется «желтый дракон» – опаснейшая болезнь, также известная под названием «позеленение цитрусовых». Болезнь вызывает бактерия Candidatus liberibacter, переносчиком которой является сокососущее насекомое азиатская листоблошка. Болезнь появилась в Китае более ста лет тому назад и с тех пор постепенно перемещалась на запад – в Африку, Южную Америку, а в 2005 году была обнаружена во Флориде. По ежегодному производству апельсинового сока Флорида уступает лишь Бразилии. Всего за десять лет ситуация оказалась на грани катастрофы: количество насаждений цитрусовых сократилось на 30 %, продажи упали на 40 %, а оптовые цены на апельсины утроились. Позеленение цитрусовых не удается победить ни повышенными дозами пестицидов, ни поисками путей повышения естественной резистентности растений: по-видимому, культурные цитрусовые не обладают иммунитетом к этой болезни. Сейчас испытываются новые бактерицидные химикаты, в том числе аэрозоль Zinkicide на растительной основе, но фермеры из Флориды, выращивающие цитрусовые, все охотнее присматриваются к трансгенным апельсинам – пусть даже переход на них потребует полностью пересмотреть само понятие «100 % натуральный продукт». Один перспективный вариант, одобренный EPA, связан с внедрением в апельсины гена шпината, который кодирует белок против этой бактерии. Один читатель, прокомментировавший статью об этом в New York Times, выразился так: «По-видимому, у нас всего три альтернативы: больше никакого апельсинового сока из Флориды, апельсиновый сок, напичканный пестицидами, или апельсиновый сок со шпинатом. Я бы выбрал апельсиновый сок со шпинатом».

На фото: полный набор человеческих хромосом, окрашенных специфичными флуоресцентными красителями. В каждой клетке содержится сорок шесть хромосом – два полных набора, по одному от каждого из родителей. Геном – это полный хромосомный набор. Двадцать три хромосомы – это двадцать три очень длинные молекулы ДНК