Лекарство от голода

В конце 1970-х мир только начинал осознавать, насколько глубоко можно вмешиваться в природу с помощью генной инженерии. Опыты, над которыми колдовали ученые-первопроходцы, тогда казались почти фантастикой. Так исследователи из Университета штата Вашингтон и компании Monsanto впервые внедрили ген вируса табачной мозаики в клетки растений. И из них выросли устойчивые к болезни табак и помидоры. Об этом прорыве читатели «За рубежом» узнали из № 38, 12-18 сентября 1986 г.

Речь шла не о прививке в привычном смысле, а о встраивании фрагмента ДНК самого вируса в геном растения. Из 40 сеянцев 32 оказались невосприимчивыми к инфекции.

Новая техника подобна вакцинации, когда используется материал вируса для придания сопротивляемости его воздействию. Но в данном случае есть и важное отличие: растения не имеют иммунной системы и могут бороться с инфекцией, только если обладают генетически обусловленной сопротивляемостью. Главное преимущество нового метода – его быстрота. Нужные растения можно получить за 6-8 месяцев, в то время как традиционные методы селекции требуют 5-7 лет.

«За рубежом» № 38, 12-18 сентября 1986 г.

Это открытие стало первым шагом к тому, что позже назовут трансгенными культурами. Впервые человек не просто скрещивал сорта, а «переписывал» генетический паспорт растения.

Идею американских ученых очень быстро подхватили в Японии и Европе. Там начали переносить гены не только вирусов, но и бактерий, делая растения устойчивыми к вредителям и гербицидам. В 1994 году в США с помпой презентовали первый коммерческий ГМО-продукт – томат Flavr Savr, который не превращался в пюре при длительном хранении.

Однако такие инновации широкая публика приняла без восторга, хотя, казалось бы, открыт способ по выращиванию идеальных овощей и фруктов. Когда в 1990-е на прилавках появились первые продукты с загадочной припиской genetically modified, большинство восприняло это как «в еду вмешались генные инженеры». И если раньше яблоко могло быть просто яблоком, то теперь оно подозрительно напоминало результат лабораторных экспериментов.

К тому же, всё происходило слишком быстро и без объяснений: продукты часто поступали в продажу вовсе без маркировки – никто не знал, что ест.

Потом на сцене появилась Monsanto – корпорация, требовавшая, чтобы фермеры каждый год покупали новые семена. Люди начали подозревать, что создание модифицированных продуктов – это просто бизнес под видом ботаники.

Ну и свою лепту внесли СМИ. В газетах множились тревожные заголовки о «мутантах», «аллергиях» и «кукурузе-киллере». Большинство этих опасений впоследствии не подтвердилось, но осадочек остался.

Самыми недоверчивыми к новых технологиям селекции оказались европейцы. В 1997-м во множестве стран – от Великобритании до Франции – вспыхнули массовые протесты.

Супермаркеты вводили «без-ГМО-полки», а Евросоюз заморозил регистрацию новых сортов. В России в начале 2000-х даже обсуждался полный запрет на посев трансгенных культур, и, хотя его не приняли, тема осталась политически чувствительной.

А вот в США ГМО быстро стали нормой. К 2020-м годам до 90 % сои, кукурузы и хлопка в стране имели генетические модификации.

Конечно, в итоге и ООН, и Всемирная организация здравоохранения признали, что одобренные ГМО-продукты не представляют большего риска, чем традиционные, но добавили важную оговорку: каждую новую линию нужно тестировать отдельно. Но имидж генетически модифицированных было уже не спасти. Хотя выходило множество статей о том, что внедрение чужих генов – это лишь один из видов селекции, и нет исследований подтверждающих вред ГМО-продуктов, во многих странах к этим трем буквам на упаковке люди относятся с подозрением до сих пор. Активно выращивают и экспортируют ГМО-культуры только Америка, Бразилия, Аргентина, Индия и Китай, а вот Евросоюз, Россия и большинство стран Африки острожничают и ограничивают использование.

Впрочем, ситуация начала меняться, но уже благодаря появлению новых технологий. Например, на смену «вирусным вставкам» пришло редактирование генома. Самой знаменитой технологией стал CRISPR-Cas9 – молекулярные «ножницы», которые позволяют вырезать или заменять фрагменты ДНК с точностью до одного нуклеотида.

И если первые эксперименты 80–90-х добавляли растениям чужие гены, то современные учёные всё чаще обходятся без них. Например, с помощью CRISPR у пшеницы «выключают» гены, отвечающие за восприимчивость к грибкам, у риса – гены, повышающие уязвимость к засухе. Это не прививка, а своего рода профилактика, сродни хирургическому исправлению уязвимого места в организме.

Ещё одно направление – RNA-вакцины для растений. Здесь вирус не внедряется, а используется его «синтетическое эхо» – короткие РНК-цепочки, которые блокируют активность настоящего вируса. Такие препараты уже применяются против вирусов цитрусовых и картофеля, и работают они без изменения ДНК растения.

В 2020-е к экспериментам подключились стартапы из США, Китая, Индии и Израиля. Их цель – сделать растения саморегулируемыми: чтобы культура сама распознавала патоген и включала нужную защитную реакцию. Фактически происходит формирование иммунной памяти растений, аналогичной животной.

Благодаря появлению новых методов, генная инженерия в сельском хозяйстве вышла на совершенно иной уровень. В Японии продаётся редактированный помидор с повышенным содержанием ГАМК – аминокислоты, снижающей артериальное давление.

В Китае создан рис, который сам подавляет размножение вируса желтой курчавости.

В США и Бразилии выращивают сою, устойчивую к засухе без единого «чужого» гена.

Современные лаборатории больше похожи на теплицы с сенсорами, беспилотниками и автоматическим анализом геномов. Разработка нового сорта занимает меньше года – столько же, сколько требовалось пионерам 1986 года, но теперь скорость сочетается с точностью.

За прошедшие десятилетия общественное отношение к генетическим технологиям тоже эволюционировало. Если в конце XX века ГМО-продукты стали символом «искусственной еды», то сегодня в условиях климатического кризиса и нехватки земель они рассматриваются как инструмент выживания.

В ООН и ФАО уже обсуждают создание международных правил для редактирования генома сельхозкультур. Европейский Союз, долгое время блокировавший внедрение ГМО, в 2024 году объявил о намерении смягчить запреты на растения, полученные методами редактирования, при условии, что в них нет чужеродной ДНК.

Когда журналисты писали о первых «генетических прививках» растений, они и представить не могли, что через полвека эта идея станет основой глобальной продовольственной системы. Сегодня такие методы спасают урожаи, уменьшают использование пестицидов и дают гарантию того, что человечество не умрет от голода, даже если климат изменится кардинально.

---

Мария Седнева
Иллюстрация: «За рубежом», Leonardo.ai