Genetički modificirani organizam

Datoteka:GloFish.jpg

GloFish, koja je bila prva genetički modificirna životinja koja se našla u prodaji (kao kućni ljubimac)

Genetički modifikovani organizami (GMO) su oni koji sadrže jedan ili više gena koji se u njih unose vještački laboratorijama, primjenom posebnih metoda genetičkog inženjerstva, pri čemu se geni uzimaju od druge, nesrodne ili čak sasvim udaljene vrste. Uneseni gen je poznat pod nazivom transgen, zbog čega se ovakvi organizmi još zovu i transgeni organizmi.

Genetički modificirani organizmima (GMO) je genom izmijenjen na način koji se nikada ne bi desio putem uobičajenog razmnožavanja ili prirodnom rekombinacijom postojećih gena u okviru vrste, odnosno na način koji se nikada ne bi dogodio u prirodi. Genski konstrukti kojima se mijenja genom domaćina najčešće potiču od udaljenih ili sasvim nesrodnih vrsta, čime se gube granice u prirodnom genskom toku izmjena genetičkih informacija. Prema tome, GMO u svom genetičkom materijalu nose stabilno ugrađene sekvence strane DNK, koje su prisutne u jedru (ili u organelama) ćelija transgene jedinke i koje se prenose na potomstvo prema općim zakonima nasljeđivanja.

Izvori gena koji se inkorporiraju u DNK domaćina se nalaze u biljnom svijetu, kao i među mikroorganizmima, insektima i ostalim životinjama, uključujući i ljude, a s obzirom na grupu kojoj pripadaju, može se govoriti o genetički modificiranim mikroorganizmima, biljkama ili životinjama.

Genetički modificiraniani organizmi su prvi put dobijeni sedamdesetih godina XX vijeka. Prvu primjenu su našli u proizvodnji humanog insulina zamjenivši tako nedovoljnu proizvodnju goveđeg hormona. Međutim, iako je ovim spriječena velika „farmakoterapijska“ kriza, genetički modifikovani organizmi nisu izazvali pažnju šire javnosti jer su na jednostavan način ušli u medicinu, poljoprivredu i svakodnevnu upotrebu. GMO su pažnju i strah privukli tek medicinskom upotrebom produkata krvi kontaminiranih HIV i hepatitis B virusima, što je dovelo i do prvih žrtava. Najnoviji strahovi su u vezi sa pojavom epidemije „kravljeg ludila“. Iako GMO nisu bili povezani sa ovim slučajevima u javnosti je stvoren strah od GMO i genetičkih manipulacija uopšte. U svakom slučaju kontrola kvaliteta, zdravstvena ispravnost i dostupnost hrane, kao i zdravlje ljudi su jedne od najvećih briga današnjice, zbog čega javnost treba imati posebnu ulogu u donošenju odluka koji se tiču ove problematike.

Konstrukcija GMO

Genetički modifikovani organizmi (GMO) se dobijaju metodom poznatom kao „genetičko inženjerstvo“ ili „tehnologija rekombinantne DNK“, koja predstavlja skup tehnika kojima se prenose funkcionalni geni u neki organizam sa ciljem produkcije organizama sa novim osobinama.

Tehnike, koje se koriste za transfer strane DNK u organizam domaćina mogu biti klasifikovane kao direktne (biolistik, elektroporacija, mikroinjektiranje, makroinjektiranje) i indirektne (pomoću Agrobacterium tumefaciens). Transgene biljke ili životinje obično nose stranu DNK sekvencu veličine nekoliko hiljada baznih parova, koja sadrži 2–4 funkcionalna gena sa određenim regulatornim sekvencama. Cijeli ovaj „DNK-umetak“ čini svega milioniti dio čitavog genoma modifikovane ćelije neke biljke ili životinje. Genetičko inžinjerstvo podrazumjeva korišćenje savremenih i visoko sofisticiranih metoda za uvođenje novih karakteristika mikroorganizmima, biljkama i životinjama. Za razliku od drugih metoda genetičkih poboljšanja, primjena ove tehnologije je striktno regulisana, zbog čega genetički modifikovani organizmi ili hrana koja je dobijena kao proizvod iz GMO ili koja sadrži GMO, mogu biti stavljeni na tržište isključivo nakon što su autorizovani na bazi detaljne procedure. Ova procedura je bazirana na naučnom pristupu procjene rizika koji oni predstavljaju za zdravlje ljudi, životnu sredinu i biodiverzitet.

Prednosti i rizici gajenja GMO

Pitanja etičke i tehničke prirode, koja stižu sa GMO tehnologijom, a može se reći i industrijom, mnogobrojna su. Genetika je tako, od nauke kojom se ekskluzivno bavila relativno malobrojna naučna zajednica, postala tema za diskusiju raznovrsnih populacija: kompetentnih, nekompetentnih, profesionalaca, amatera, zaljubljenika, senzacionalista, umjerenih, gorljivih, opreznih, radoznalaca. Podjela mišljenja je neminovna i ona je u ljudskoj prirodi, ali je malo tema koje su u poslednje vrijeme tako snažno podijelile svjetsku javnost na one koji podržavaju, i one koji su ogorčeni protivnici GMO. Tako, dok jedni očekuju da će ova tehnologija unijeti mnoge pozitivne promjene u naš život, te značajno podići i unaprijediti kvalitet življenja otvarajući neslućene perspektive, drugi izražavaju otvoren strah pred mogućim posljedicama prebacivanja gena iz organizma u organizam, probijanjem svih prirodnih prepreka.

Prema prvima, riječ je o revolucionarnom koraku za dobrobit čovječanstva, jer oni vide GMO hranu kao argument sa velikim potencijalom i od velike važnosti u borbi protiv nedovoljne ishrane i gladi za stalno narastajuću populaciju ljudi u svijetu, ističući pri tom u prvi plan činjenice da dalje povećanje proizvodnje hrane mora doći iz povećanih prinosa na ograničenim zemljišnim površinama, pošto su genetički potencijali za prinos najvažnijih gajenih biljaka već skoro dosegnuti u konvencionalnim programima selekcije, te da se najplodnije poljoprivredno zemljište na Zemlji stalno smanjuje usljed urbanizacije, industrijalizacije i izgradnje infrastrukture za razvoj prevoza, dok krčenje i ekspanzija poljoprivrede na novim zemljištima uzrokuje ozbiljne štete na i onako krhkim ekosistemima. Tako oni ističu da smo već sredinom 90-tih godina XX vijeka, kao direktni rezultat napredaka u genetičkom inženjeringu, dobili prvu generaciju novih genetički modifikovanih biljaka tolerantnih prema nekim totalnim herbicidima, te otpornih prema pojedinim štetočinama i virusima, kao i sa poboljšanim prinosom, dok se danas već ubrzano radi na daljem istraživanju i postepenom uvođenju tzv. druge i treće genaracije genetički modifikovanih biljaka sa poboljšanim nutricionistričkim kvalitetetom i novim tehnološkim i drugim osobinama, kao što su tolerantnost na sušu, zaslanjenost i nisku plodnost zemljišta, te otpornost na stres, kao i odloženo zrenje plodova voćaka, što sve zajedno otvara nove prilaze i mogućnosti za savlađivanje mnogih dobro poznatih ograničenja tropske poljoprivrede, a sve s ciljem proizvodnje većih količina hrane. Osim toga, intenzivno se istražuju mogućnosti stvaranja novih transgenih biljaka koje bi davale hranu obogaćenu novim hranljivim sastojcima, pa čak koja bi istovremeno bila i lijek.

Nasuprot njima, drugi, GMO tehnologiju smatraju potencijalnom i sasvim realnom opasnošću, koja prijeti životnoj sredini, a može i stvoriti monstruozne organizme. Isti GMO hranu smatraju i nedovoljno usavršenom i ispitanom što se tiče uticaja na ljudsko zdravlje i životnu sredinu, ističući opasnost od poigravanja granicama koje je priroda ili božanska ruka postavila. Tako su prema njima GMO novi proizvodi koji oslobođeni u prirodi mogu ugroziti ekosisteme, možda čak i nenamjerno. Osim toga, oni ističu da bi potrošači širom svijeta trebali imati više prava da sami procjene koristi od prihvatanja GMO hrane u odnosu na moguće rizike, kako oni ne bi bili ti koji samo preuzimaju rizik, dok proizvođači i/ili multinacionalne snadbjevačke kompanije žanju dobit.

Zbog svega toga nam se čini da u današnje vrijeme, kada naučnici iz zemalja širom svijeta utiru nove puteve i načine čitanja, razmjenjivanja i manipulisanja tim, prije svega, fundamentalnim alfabetom života - genetičkim kodom, bitnim tragom naše egzistencije i svijeta u kome živimo, te kada smo svjedoci uzbudljivim i naizgled neograničenim mogućnostima nauke, moramo više nego ikad učestvovati u diskusiji o etici takvih dramatičnih promjena. Naime, čini nam se da je danas više nego ikad neophodno da nas socijalna i etička pravda vode u ispunjenju zadataka obezbjeđivanja dovoljnih količina hrane, te sigurnosti i zdravstvene bezbjednosti hrane, kao i zaštite životne sredine i biodiverziteta, te ukupne dobrobiti cjelokupnog čovječanstva, pri čemu ne bi smjelo biti monopola na gene, odnosno pri čemu najfundamentalnije javno dobro - mora ostati javno dobro.

Na početku novog milenija, kada je poljoprivreda dosegnula još jednu prekretnicu u istoriji, nagovještavajući značajne i uzbudljive mogućnosti pokretanja nove zelene revolucije, čemu su danas svjedoci stotine miliona ljudi, transparentna, precizna i objektivna procjena koristi i rizika u vezi sa upotrebom GMO tehnologije mora biti dostupna najširoj javnosti. Također, etička odgovornost naučnika mora biti mnogo više izražena, kao i komuniciranje o njihovim pronalascima na način koji može biti razumljiv laicima, pri čemu sami naučnici, kao i razne naučne asocijacije moraju odigrati najveću ulogu u oblasti edukacije cjelokupne javnosti o GMO tehnologiji i njenim posljedicama. Za naučnike, ali i za cjelokupnu ljudsku populaciju ovo je veliki izazov koji zahtijeva mnogo opsežnija, transparentnija i angažovanija istraživanja uključujući raspodjelu odlučivanja i profita na do sada potpuno nov način. Ovaj veliki izazov od nas zahtijeva da pratimo, razvijamo i povezujemo predjele znanja i veze gdje se nauka, etika, zdravstvena bezbjednost i sigurnost hrane susreću.

Pored svih dilema, ostaje činjenica da je čovek kumulirao znanje i ovladao još jednom tehnikom koja mu pomaže da prodre u mikrokosmos gena i genetičke informacije. Činjenica je, takođe, da mu dostignuti nivo znanja omogućava da potire, ili pomjera prirodne Zakone i postavljene granice u horizontalnom prenosu gena, odnosno razmjeni genetičkih informacija između vrsta. Kao i svaka dramatična novoosvojena naučna i tehnološka oblast, biotehnologija ima svoje dobre strane, ali i potencijalne zastrašujuće i nesagledive negativne posljedice. Zbog toga je od ogromnog značaja da se ova tehnologija što sveobuhvatnije i kvalitetnije kontroliše.

Prvi genetički modifikovani organizam koji je od strane FDA zvanično odobren za komercijalizaciju u SAD, 18. maja 1994. godine, bio je „Flavr Savr“ – hibrid paradajza koga je proizvela kompanija Calgene iz Kalifornije, u koga su uneseni strani geni kako bi on imao mogućnost da se duže čuva nakon berbe (sl. 1). U toku poslednjih 12 godina, 1996–2007. godine, farmeri su konstantno povećavali gajenje GM usjeva u dvocifrenim stopama porasta svake godine od kada su GM usjevi prvi put komercijalizovani 1996. godine (graf. 1). Ukupne površine pod GM usjevima u svijetu su porasle za više od sedamdesetostruko u prvih 12 godina komercijalizacije, što GM usjeve čini najbrže usvojenom tehnologijom usjeva u istoriji. Tokom 2007. godine je prekoračena barijera od 110 miliona hektara, pošto je po prvi put više od 12 miliona farmera u 23 zemlje svijeta (tab. 1) zasijalo 114,3 miliona hektara GM usjeva, što je porast za 12% ili 12,3 miliona hektara u odnosu na 102 miliona hektara koje su 10,3 miliona farmera u 22 države zasijali u 2006. godini.

Ovako visok stepen usvajanja GM usjeva u svijetu je potvrda povjerenja miliona farmera na veliko i malo u ove usjeve i u industrijskim i u zemljama u razvoju. Takođe, važno je istaći da više od pola od ukupne populacije od 6,5 milijardi ljudi (55% ili 3,6 milijardi ljudi) žive u 23 zemlje gdje su se u 2007. godini uzgajali GM usjevi, te da se više od polovine (52% ili 776 miliona hektara) od ukupno 1,5 milijardu hektara zemljišnih površina pod usijevima u svijetu nalazi u 23 države u kojima su u 2007. godini odobreni i uzgajani GM usijevi. Isto tako, važan je podatak da 114,3 miliona hektara pod GM usijevima koji su gajeni u 2007. godini predstavlja 8% od 1,5 milijardu hektara ukupnih zemljišnih površina pod usijevima u svijetu.

Površine i vrste GM usjeva zasijanih u 2007. godini u pojedinim državama

Red. broj Država Površina (miliona hektara) GM usjev 1.* SAD 57,7 Soja, kukuruz, pamuk, uljana repica, tikvice, papaja, lucerka 2.* Argentina 19,1 Soja, kukuruz, pamuk 3.* Brazil 15 Soja, pamuk 4.* Kanada 7 Uljana repica, kukuruz, soja 5.* Indija 6,2 Pamuk 6.* Kina 3,8 Pamuk, paradajz, petunija, papaja, slatka paprika 7.* Paragvaj 2,6 Soja 8.* Južna Afrika 1,8 Kukuruz, soja, pamuk 9.* Urugvaj 0,5 Soja, kukuruz 10.* Filipini 0,3 Kukuruz 11.* Australija 0,1 Pamuk 12.* Španija 0,1 Kukuruz 13.* Meksiko 0,1 Pamuk, soja 14 Kolumbija <0,1 Pamuk, karanfil .15. Čile <0,1 Kukuruz, soja, uljana repica 16. Francuska <0,1 Kukuruz 17 Honduras <0,1 Kukuruz 18. Češka Republika <0,1 Kukuruz 19. Portugal <0,1 Kukuruz 20. Njemačka <0,1 Kukuruz 21. Slovačka <0,1 Kukuruz 22. Rumunija <0,1 Kukuruz 23. Poljska <0,1 Kukuruz Izvor: Clive James, 2007.

• 13 država u kojima se GM usjevi uzgajaju na >50.000 ha

Tokom 2007. godine broj država u kojim su se uzgajali GM usijevi se povećao na 23, od čega su 12 zemalja u razvoju i 11 razvijenih industrijskih zemalja. Prema broju hektara, to su: SAD, Argentina, Brazil, Kanada, Indija, Kina, Paragvaj, Južna Afrika, Urugvaj, Filipini, Australija, Španija, Meksiko, Kolumbija, Čile, Francuska, Honduras, Češka, Portugal, Njemačka, Slovačka, Rumunija i Poljska, od čega su 8 zemalja članice EU (Španija, Francuska, Češka Republika, Portugal, Njemačka, Slovačka, Rumunija i Poljska), u kojima se uzgajao GM kukuruz (tab. 1).

U 2007. godini SAD, Argentina, Brazil, Kanada, Indija i Kina su bile šest vodećih zemalja u svijetu u kojima su se uzgajali GM usjevi, sa Indijom koja je prvi put zamijenila Kinu na petom mjestu po uzgoju Bt pamuka. SAD su zadržale svoju poziciju na broju jedan sa 57,7 miliona hektara (50,5% ukupnih površina pod GM usjevima u svijetu), poslije kojih slijede Argentina sa 19,1 miliona hektara, Brazil sa 15 miliona hektara, Kanada sa 7 miliona hektara, Indija sa 6,2 miliona hektara i Kina sa 3,8 miliona hektara (tab. 1). U SAD-u su, od 57,7 miliona hektara, oko 37% svih GM usjeva transgeni usjevi koji sadrže dvije ili tri GM karakteristike u jednoj sorti ili hibridu (npr. 63% GM kukuruza i 78% GM pamuka koji se gaje sadrže dvije ili tri GM karakteristike u jednoj sorti ili hibridu). Ovi usjevi se trenutno osim u SAD uzgajaju i u Kanadi, Filipinima, Australiji, Meksiku, Južnoj Africi, Hondurasu, Kolumbiji i Argentini i predstavljaju važan budući trend u razvoju GM usjeva.

Najveće apsolutno povećanje povšina pod GM usjevima u svijetu u 2007. godini je bilo u Brazilu za 3,5 miliona hektara, poslije kojih slijede SAD-u sa povećanjem od 3,1 milion hektara, zatim Indija sa povećanjem od 2,4 miliona hektara, te Argentina sa 1,1 i Južna Afrika sa 0,4 miliona hektara.

GM soja je i u 2007. godini najviše gajen GM usjev u svijetu, zauzimajući 58,6 miliona hektara (51% od ukupnih površina pod GM usjevima), zatim kukuruz (35,2 miliona hektara, odnosno 31% površina), pamuk (15 miliona hektara ili 13%) i uljana repica (5,5 miliona hektara ili 5% ukupnih površine pod GM usjevima) (graf. 2). Lucerka koja je tolerantna prema herbicidima je prva višegodišnja GM biljka koja se gaji i koja je u u SAD-u posijana na 80.000 hektara, dok je RR® lan tolerantan prema herbicidima zasijan na preko 800.000 hektara u SAD-u i Australiji.

U 2007. godini, tolerantnost prema totalnim herbicidima primijenjena na GM soji, kukuruzu, uljanoj repici, pamuku i lucerki je i dalje najdominantnija osobina kod GM usjeva koji su se gajili na 72,2 miliona hektara ili 63% površina pod transgenim usjevima. Međutim, u 2007. godini, po prvi put su tzv. „grupe osobina“ (dvije ili tri nove osobine zajedno u istoj sorti ili hibridu) gajile na većim površinama (na 21,8 miliona hektara ili 19% ukupnih površina pod biotehnološkim usijevima) u odnosu na Bt rezistentnost prema insektima kod GM usjeva koji su se gajili na 20,3 miliona hektara ili 18%. „Grupe osobina“ su najbrže rasle od svih osobina u periodu između 2006. i 2007. godine sa 66% porasta, u poređenju sa 7% za rezistnost prema insektima i 3% za telerantnost prema totalnim herbicidima.

GM usjevi su uzgajani od strane približno 12 miliona farmera u 23 države u 2007. godini, što je porast sa 10,3 miliona farmera u 22 državi u 2006. godini. Od ukupnog boja od 12 miliona farmera sa koristima od biotehnologije u 2007. godini, njih preko 90% ili 11 miliona, su bili mali i resursima siromašni farmeri iz zemalja u razvoju, čiji su povećani prihodi od GM usjeva doprinijeli ublažavanju (smanjenju) njihovog siromaštva. Većina njih su uzgajivači Bt pamuka iz Kine (7,1 miliona) i Indije (3,8 miliona), dok je njih oko 100.000 sa Filipina (uzgajivači GM kukuruza), te nekoliko hiljada iz Južne Afrike (uzgajivači GM pamuka, kukuruza i soje), uključujući i mnoge žene - farmere koje uzgajaju pamuk, dok je ostatak sitnih farmera iz osam zemalja u razvoju koje su uzgajale GM usjeve u 2007. godini. Ovaj početni skromni doprinos GM usjeva milenijumskom razvojnom cilju smanjenja siromaštva i gladi za 50% do 2015. godine je važan i ima ogroman potencijal u drugoj dekadi komercijalizacije GM usjeva od 2006–2015. godine.

U toku perioda između 1996–2007. godine površine pod GM usjevima u zemljama u razvoju su se povećavale svake godine, tako da su u 2007. godini zauzimale više od jedne trećine (oko 43%) od ukupnih površina pod GM usjevima u svijetu (u 2006. oko 40%), što je ekvivalento 49,4 miliona hektara. Rastući zajednički uticaj pet glavnih zemalja u razvoju (Kina, Indija, Argentina, Brazil i Južna Afrika) je važan trend u kontinuitetu sa uticajima na buduće usvajanje i prihvatanje GM usjeva širom svijeta. Takođe, u prvih 12 godina komercijalizacije GM usjeva kumulativna površina pod GM usjevima u svijetu je bila 690,9 miliona hektara, što je ekvivalentno približno 70% ukupne površine zemljišta SAD-a ili Kine ili gotovo 30 puta ukupne površine zemljišta u Velikoj Britaniji. Kontinuirano ubrzano usvajanje GM usjeva odražava se na značajno i konzistentno poboljšanje produktivnosti, kao i ukupan pozitivan uticaj na živonu sredinu, zdravlje, ekonomiju i socijalne koristi koje su realizovali farmeri i na malo i na veliko, potrošači i društvo u industrijskim, kao i u zemljama u razvoju. Tako je npr. ukupan finansijski efekat uzgoja GM usjeva za period od 1996–2006. godine, u smislu povećanja neto ekonosmkih dobiti za farmere koji uzgajaju GM usjeve, iznosio oko 34 milijarde dolara (16,5 milijardi $ za zemlje u razvoju i 17,5 milijardi $ za industrijske zemlje). Ukupno smanjenje potrošnje pesticida u periodu od 1996–2006. pri uzgoju GM usjeva u odnosu na konvencionalne, je za 15,5%, što ima pozitivan uticaj na životnu sredinu zbog smanjene upotrebe pesticida za ove usjeve.

Budući trendovi.

Postoji razlog za optimizam s obziorom na neočekivani porast površina pod GM usjevima koji je u svijetu zabilježen u prvih dvanaest godina njihove komercijalizacije od 1996–2007. godine. Međutim, porast površina pod GM usjevima u periodu između sadašnjosti i 2015. godine može da prevaziđe onaj iz prve dekade, pošto će se razviti još više GM biljaka u mega-investicionim projektima kako bi se dostigla ambiciozna meta – „biogorivo“. Evidentno je da biotehnologija nudi vrlo značajne prednosti za povećanje efikasnosti proizvodnje biogoriva i u industrijskim i u zemljama u razvoju i da će ona biće glavni faktor razvoja proizvodnje biogoriva u budućnosti. Međutim, odanost dobrim praksama gajenja biljaka, kao što su plodored i upravljanje rezistentnošću prema insektima i herbicidima za GM usjeve će i dalje ostati kritična tačka, kao što je bilo i u toku prve dekade. Takođe, mora se nastaviti praksa dobrog upravljanjem uzgojem GM usjeva, posebno sa državama na jugu, koje će biti nosioci razvoja GM usjeva u narednoj dekadi.

Također pogledajte

• Genetičko inženjerstvo
• TraNsgenoza
• Biotehnologija