Генно-инженерно-модифицированная пищевая продукция: развитие российской системы оценки безопасности

Научные достижения в области молекулярной биологии и генетической инженерии позволили создать новые методы селекционной работы, основанной на направленной модификации генома растений. За период с 1996 по 2016 г. мировые площади посевов генно-инженерно-модифицированных (ГМ) культур возросли более чем в 100 раз, достигнув 185,1 млн га [1, с. 2], ГМ-аналоги имеют 28 видов растений, общее количество существующих ГМ-линий составляет 495, из них 462 линии сельскохозяйственных растений (табл. 1) [2]. Основными ГМ-культурами являются соя, посевы которой занимают 91,4 млн га (49 % от общей площади посевов ГМО и 78 % от общей площади посевов сои), кукуруза – 60,6 млн га (33 и 33 % соответственно), хлопок – 22,3 млн га (12 и 64 %), рапс – 8,6 млн га (5 и 24 %) [1, с. 90].

Появление пищи и кормов, произведенных из генно-инженерно-модифицированных организмов растительного происхождения, повлекло за собой потребность в разработке подходов к комплексной оценке такой продукции, в первую очередь – к оценке безопасности. Предложенный в 90-е гг. ХХ в. порядок оценки безопасности ГМ-пищи включал, помимо анализа свойств организма-донора и организма-реципиента, способа генетической модификации и характеристик полученного организма, оценку безопасности нового белка, экспрессируемого на основе рекомбинантной ДНК, оценку эквивалентности химического состава ГМО и его традиционного аналога по основным макро- и микронутриентам, минорным веществам, антинутриентам, природным и антропогенным контаминантам, а также характеристику технологических параметров ГМ растительного сырья [3, с. 30–39; 4, с. 10–13; 5, с. 6–9; 6, с. 4–11]. Данный подход к оценке ГМО лег в основу национальных систем, действующих в разных странах в настоящее время (таблица).

Перечень растений, имеющих ГМ-аналоги (по ситуации на июль 2017 г.)

Формирование российской системы оценки безопасности ГМО было начато в 1995–1996 гг. Данная система была разработана на основании отечественного опыта в области медико-биологических исследований белковых продуктов микробиологического синтеза [7, с. 59–70], а также с учетом существующих международных подходов [3, с. 30–39; 4, с. 10–13; 5, с. 6–9; 6, с. 4–11], и представляла собой комбинированный алгоритм, включающий, помимо вышеперечисленных исследований свойств ГМО, обязательный блок исследований in vivo: токсикологических – в хроническом эксперименте на крысах, аллергологических – в модельном эксперименте на крысах, иммунологических и генотоксикологических – в экспериментах на мышах (МУ 2.3.2.970-00, 2000)1. Начиная с момента оценки безопасности первых ГМ-линий, проходивших процедуру государственной регистрации, данная система получила международное признание и была квалифицирована как самая строгая из используемых для оценки безопасности ГМО. Опыт исследований ГМО, накопленный в России за период 1999–2005 гг., подтвер- дил эффективность применяемого подхода, однако развитие методологии токсикологических исследований, а также наметившаяся в тот период устойчивая тенденция к росту посевов ГМ сельскохозяйственных культур и расширению перечня ГМ-линий и видов растений, имеющих ГМ-аналоги, определили необходимость дальнейшего развития системы оценки безопасности в опережающем режиме.

Наиболее перспективными направлениями развития системы оценки безопасности ГМО являлись, во-первых, поиск биомаркеров, позволяющих повысить чувствительность токсикологических исследований, во-вторых, изучение репродуктивной функции и развития потомства. На основании проведенных исследований, во время которых была подтверждена возможность применения показателей активности апоптоза в качестве биомаркеров [8, с. 35; 9, с. 997; 10, с. 194; 11, с. 213; 12, с. 172; 13, с. 203], изучены репродуктивная функция и развитие потомства в поколениях, определены наиболее чувствительные показатели репродуктивной функции крыс в условиях модельного токсического воздейст- вия, оценено влияние фактора сезонности на репродуктивную функцию, пренатальное и постнатальное развитие потомства [14, с. 45–47; 15, с. 24; 16, с. 259; 17, с. 334–339; 18, с. 73; 19, с. 36–42], сформированы новые требования к проведению медико-биологической оценки ГМО, обобщенные в методических указаниях МУ 2.3.2.2306-072. Начиная с 2011 г. оценка репродуктивной токсичности ГМО выполняется в обязательном порядке в рамках государственной регистрации новых ГМ-линий.

В настоящее время согласно существующей неофициальной классификации ГМО растительного происхождения подразделяют на культуры первого, второго, третьего и последующих поколений. Представленные на мировом продовольственном рынке ГМ-культуры первого поколения, созданные в период с 1994 по 2004 г., обладают улучшенными агрономическими свойствами, такими как устойчивость к пестицидам, вредителям, вирусам, грибковым инфекциям, новыми потребительскими качествами. В начале 2000-х гг. предполагалось [20, с. 849–851], что ГМО второго и последующих поколений будут характеризоваться, помимо улучшенных агрономических свойств, пролонгированным сроком хранения, улучшенной пищевой ценностью и вкусовыми свойствами, отсутствием аллергенов, способностью к продуцированию иммунных препаратов и лекарств, изменением времени цветения и плодоношения, изменением размера, формы и количества плодов, повышением эффективности фотосинтеза, продуцированием пищевых веществ с повышенным уровнем ассимиляции и т.п. Однако большинство ГМ-культур второго поколения по своим характеристикам аналогичны ГМО первого поколения, разница между ними заключается лишь в использовании более современных, усовершенствованных методов трансформации генома растений, позволяющих избежать использования маркерных генов устойчивости к антибиотикам, а также регуляторных элементов транскрипции (промоторов и терминаторов). Кроме того, значительное количество ГМ-культур второго поколения представлено так называемыми «гибридизационными стеками» (от англ. GM stacks), полученными в результате традиционного скрещивания двух и более линий ГМО и характеризующимися комбинацией признаков, присущих родительским ГМ-линиям. Таким образом, данная неофициальная классификация в большей степени рассматривает период создания ГМО и, несмотря на достаточно широкое использование, она весьма условна и не позволяет однозначно разделять классифицируемые объекты в соответствии с их специфическими свойствами.

Появление ГМО с комбинированными признаками и рост мировых объемов их производства, привело к необходимости формирования новых под- ходов к оценке безопасности и процедуры государственной регистрации этих ГМО в Российской Федерации (в 2015 г. площади посевов, занятых такими ГМО, составляли 58,5 млн га, что соответствовало 33 % от всех площадей, занятых ГМ-культурами, а в 2016 г. – 75,4 млн га – 41 % от площадей, занятых ГМ-культурами) [1, с. 94; 21, с. 34]. Анализ мирового опыта в данной области свидетельствует о необходимости дифференцирования набора исследований в зависимости от метода получения ГМО с комбинированными признаками: 1-й метод – «трансформационный» (Transformation stack) – новый ген (гены) методом генной инженерии вводят в геном уже существующего и зарегистрированного ранее ГМО; 2-й метод – «молекулярный» (Molecular stack) – геном растения-донора методом генной инженерии трансформируют с помощью вектора, содержащего два гена или более, отвечающих за новые признаки, или с помощью множественных векторов; 3-й метод – «гибридизационный» (Breeding stack) – два уже существующих ГМО используют в качестве родительских форм для получения гибрида методами традиционной селекции. Линии, полученные с помощью трансформационного и молекулярного методов, считаются новыми ГМО и подлежат регистрационным испытаниям в полном объеме [22, с. 1; 23, с. 2]. Регулирование в области использования гибридизационных ГМО наиболее сложно, так как идентифицировать такой продукт нельзя: результаты ПЦР-анализа указывают на наличие двух (и более) линий ГМО, как если бы это была их смесь. Линии, полученные с помощью гибридизации, рассматриваются в разных юрисдикциях по-разному: в США, Канаде, Австралии и Новой Зеландии – как продукт обычной селекции, не требующий регистрации при условии, что исходные ГМ-линии уже зарегистрированы [24, с. 45]; в странах Европейского союза требуется регистрация каждого нового ГМО, полученного с использованием уже зарегистрированных родительских ГМ-линий, однако с точки зрения безопасности рассматриваются только возможные эффекты взаимодействия двух белков (генов), обеспечивающих проявление новых признаков.

Необходимо принимать во внимание тот факт, что при регистрации ГМО с комбинированными признаками, полученного гибридизацией трех родительских линий и более (ГМО высокого порядка), автоматически следует считать зарегистрированными все возможные комбинации, сформировавшиеся в результате генетической сегрегации таких ГМО (расщепления признаков в поколениях F1 и выше в соответствии с законами Менделя). Например, при регистрации ГМО, полученного гибридизацией шести родительских линий, должны быть зарегистрированы все 63 возможных гибрида поколения F1, содержащие рекомбинантную ДНК. Подобный подход применяется в Европейском союзе, Аргентине, Бразилии, Филиппинах, Парагвае, Уругвае и Японии [25, с. 8; 26; 27].

На основании анализа отечественного и международного опыта были разработаны требования к оценке безопасности ГМО с комбинированными признаками, соответствующие принципам регулирования использования ГМО для пищевых целей, обобщенные в МУ 2.3.2.3388-163. Данные требования во многом повторяют действующую в России систему оценки безопасности ГМО, принципиальное различие касается лишь ГМО с комбинированными признаками, полученных гибридизационным методом: в случае, если исходные ГМ-линии имеют свидетельства о государственной регистрации на территории Таможенного союза, набор исследований может быть сокращен, и оценка безопасности должна включать в себя экспертный анализ и оценку данных, представленных заявителем, а также пред-ставленных/полученных на этапе регистрации исходных ГМ-линий; экспертную оценку методов обнаружения, идентификации и количественного определения ГМО; подтверждение соответствия показателей качества и безопасности ГМО (содержание токсичных элементов, микотоксинов, радионуклидов, пестицидов и др.) требованиям технических регламентов Таможенного союза (ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции» и/или соответствующих Технических регламентов, устанавливающих обязательные требования к отдельным видам пищевой продукции»)4. Также анализируются данные о композиционной эквивалентности исходных ГМ-линий и их традиционных аналогов (содержание макро-и микронутриентов), результаты токсикологических, аллергологических и других исследований, результаты пострегистрационного мониторинга, осуществляемого в странах, где ГМО с комбинированными признаками был зарегистрирован ранее.

При разработке подходов к оценке безопасности ГМО с комбинированными признаками, полученными помощью метода гибридизации, эксперты исходили из двух предпосылок: во-первых – целесообразности требований (основаны на анализе мировой научной литературы, анализе подходов, существующих в других странах, анализе российских подходов к оценке безопасности ГМО, накопленной научной базе) [28, с. 2–14; 29, с. 1845–1849; 30, с. 71–73; 31, с. 104–107]; во-вторых – возможности обеспечения выполнения этих требований (поскольку идентификация ГМО, полученных гибридизационным методом, может быть проведена только на основании экспертизы документации, так как результаты ПЦР-ана-лиза таких ГМО указывают только на присутствие в образце родительских ГМ-линий, как если бы образец содержал их смесь, у производителя всегда остается альтернативный путь регистрации отдельных линий, а не комбинированного события). ГМ-соя линии MON87701×MON89788 является единственным примером ГМО с комбинированными признаками, который может быть однозначно определен методом ПЦР, это происходит за счет того, что линия MON87701 в коммерческом обращении существует лишь в комбинации с другой линией. Очевидно, что при установлении максимально жестких требований к подтверждению безопасности ГМО с комбинированными признаками, родительские линии которых уже прошли весь комплекс исследований и зарегистрированы на территории Таможенного союза, большинство таких ГМО останутся вне регулирования. Предложенный подход создает для производителей условия, максимально благоприятствующие выходу в правовое поле и обеспечивающие возможность контроля за ГМО с комбинированными признаками. Разумеется, такой подход возможен только для ГМО, родительские линии которых всесторонне изучены и разрешены для использования в питании населения.

Таким образом, сложность проблемы регулирования ГМО требует максимального взаимодействия контролирующих органов и производителей, создания открытой и прозрачной системы, которая позволит реализовать требования Федерального закона № 358-ФЗ от 03.07.2016 г.5 и поручения Президента Российской Федерации № Пр-1178 от 22.06.2016 г.6 по обеспечению мониторинга воздействия ГМО на человека и окружающую среду.

Финансирование. Работа поддержана грантом Российского научного фонда № 16-16-00124