Чи токсична кукурудза: як не сплутати наукове знання і результати підкидання монетки

Цієї осені у французькому науковому співтоваристві трапився скандал світового масштабу. Група дослідників під головуванням Жіля-Еріка Сераліні годувала щурів впродовж двох років різноманітними кормами, що містили генетично модифіковані рослини, зокрема кукурудзу, та гербіциди. У деяких щурів у ході експерименту розвилися велетенські пухлини, що приголомшили журналістів та облетіли увесь світ. Негайно після виходу наукової статті були проведені прес-конференції, причому одна з них у самому Європарламенті. Українське Міністерство агрополітики теж не забарилося – моментально було заявлено про термінову перевірку усього насіння на вміст ГМО та заборонено ввозити певний сорт кукурудзи. Знаючи, що у голосних заявах нема правди, а тим більш наукової істини, «Моя наука» перечекала галас та спробувала розібратися у сутності проблеми.

Так що ж трапилось? Вийшла стаття із назвою «Довготривала токсичність гербіциду «Раундап» та «Раундап»-стійкої генетично модифікованої кукурудзи». «Раундап» – широко вживаний гербіцид, суміш речовин, що вбиває рослини-бур’яни. Багато із гербіцидів дійсно токсичні для тварин і людини, тому задача цілком зрозуміла. У тезах статті сказано, що щурів годували ГМ-кукурудзою, що росла з обробкою та без обробки гербіцидом, а також розчином самого «Раундапу». В результаті самиці щурів, що годувалися в експерименті, гинули та набували пухлин різних залоз у 2-3 рази частіше ніж контрольні. Теж саме стосувалося самців, тільки в них пухлини та некроз переважно розвивалися у нирках та печінці. Висновок – «Раундап» токсичний і діє на ендокринну систему щурів, викликаючи рак, але й є вплив гіперекспресії генів, що вставлені до цього сорту кукурудзи. Надзвичайний результат, що дійсно достойний презентації у Європарламенті!

Але почекайте, чому він опублікований не в найкращих журналах груп «Nature» або «Cell»? У науці прийнято показувати свої досягнення у якомога кращому журналі, де більш жорсткі вимоги до доказовості, але й більша наукова аудиторія. Ця ж стаття опублікована у маловідомому журналі «Food and Chemical Toxicology». Чому ж Сераліні і команда знехтували можливістю отримати авторитетну рецензію від потужних журналів? Відразу відкинемо підозри у змові: впливових журналів багато, конкуренція в них висока, вони мають боротися за скандальну публікацію, що приводить автора на зустріч із європарламентарями. Тому, треба думати, причини лежать в самій роботі. Прийдеться зануритись у методи.

Автори взяли 10 груп по 10 щурів кожної статі у експеримент. 6 груп годували трьома різними концентраціями ГМ-кукурудзи, що росла з або без обробки гербіцидом. Ще 3 групи отримували воду з трьома концентраціями гербіциду, але їли сорт кукурудзи, що був виведений «традиційною» селекцією. Ну, і остання група їла «нормальну» кукурудзу та пила чисту воду. Щури були найзвичайнісінькими – лінії Sprague-Dawley. Стоп, скажуть нам знавці онкологічних тваринних моделей, це ж відома з 1970х лінія із підвищеною частотою ракових захворювань! Майже половина цих щурів отримують спонтанні пухлини у віці 18 місяців. І дійсно, дивимося у результати: велетенські пухлини, що так налякали депутатів та журналістів з’явилися у всіх досліджуваних групах, навіть у контролі. Більш того, виглядає, що у самців годування всіма трьома концентраціями ГМ-кукурудзи, що вирощувалася із обробкою «Раундапу» призводило до зменшення кількості пухлин! А при додаванні у воду невеликої кількості «Раундапу», величезні пухлини у самців не з’являлися взагалі!

Чи означає це, що французькі вчені відкрили новий засіб проти раку у чоловіків? Навряд чи. Точно таким же чином не можна казати, що деякі зміни у спонтанно генеруючих пухлини щурів свідчать про вплив кукурудзи та гербіциду. Забагато досліджуваних груп дали відхилення у різні боки від контролю. Це й зрозуміло: при підкиданні монетки по десять разів за десять серій ніколи не буде спостерігатися розподіл 50 на 50 у кожній із серій. Завжди буде якесь відхилення. Чим більше параметрів ви берете при дослідженні, тим більша статистика вам потрібна, щоб виокремити із масиву даних реальні закономірності. Якби ці науковці вивчали паралельно лише 3 групи – контроль, ГМ-кукурудзу та гербіцид – вони б могли збільшити свої групи та досягти більш статистично достовірних результатів. Крім того, і про це пишуть самі дослідники, їм не вдалося встановити жодної залежності ступеню ураження щурів від концентрації домішок кукурудзи або гербіциду в їжі. І це знов таки логічно: малі вибірки не дозволяють оцінити дозозалежність.

Ми звернулися також до кандидата біологічних наук, наукової співробітниці Інституту генетики культурних рослин (Гатерслебен, Німеччина) Руслани Радчук, яка досліджує фізіологію генетично модифікованих рослин, за коментарем щодо цього сорту кукурудзи, інших робіт Сераліні, сучасних методів генетичної інженерії та їх контролю.

В чому полягала генетична модифікація цього сорту кукурудзи? Навіщо туди були вставлені додаткові гени?

В цій конкретній статті досліджується трансгенна кукурудза N603, в яку вбудували ген ензиму 5-енолпірувіл-шікімат-3-фосфат синтази (EPSPS). Цей ензим присутній в нормі у зелених рослинах, грибах і бактеріях і каталізує важливу реакцію в процесі синтезу ароматичних амінокислот. Гербіцид раундап блокує його активність, тому оброблені рослини гинуть. Трансгенні рослини містять дві нечутливі до дії гербіциду форми цього ензиму, які називаються С4 EPSPS та EPSPS L214Pі виділені з ґрунтової бактерії Agrobacteria
Ця лінія комерціалізована вперше в 1997 році в США, а вже з 2004 року вирощувалась в США, Канаді, Південній Африці, Японії та Болгарії та експортувалась багатьма країнами.

Ви знайомі з іншими роботами цієї французької групи? Наскільки вона авторитетна у науковому світі?

Я постійно слідкую за науковими публікаціями цієї групи. Перші їх статті стосувались не стільки проведення власних дослідів, скільки нових обрахунків результатів дослідів, які раніше провела фірма Монсанто в рамках отримання обов”язкових допусків. Деякі колеги мали необачність покритикувати дослід Сераліні, за що той подав в суд за наклеп і виграв. Таким чином місце встановлення наукової істини перемістилось з лабораторій до суду.

Зовсім нещодавно ця група нарешті випустила перші експериментальні дані, де вони перевіряли дію на клітинну культуру нирок білків Cry1Ab та Cry1Ac, гени яких вбудовують в рослини з метою досягти стійкості до комах. Тоді великого резонансу ані в пресі, ані в науковому середовищі не спостерігалось. Адже навіть якщо вважати, що експерименти проведені коректно, то висновки зовсім не вражають – і не дивно. Якщо брати концентрацію токсичного білку 0,01 %, то дійсно в умовах in vitro спостерігається зниження активності на 10% певного маркерного ензиму в клітинах нирок, що може вважатись деяким відхиленням від фізіологічной норми. Але якщо міряти справжню концентрацію цього токсину в крові людей, що вживають трансгенну їжу, то вона сягає лише 0,00000002 %. Різниця у десять мільйонів разів!

І ось, нарешті, замість сухих незрозумілих для пересічного громадянина графіків – фото щурів з пухлинами. Що характерно, що дослідники позіціонують себе як незалежні і особливо це підкреслюють. Втім, все ще незрозуміло від чого вони незалежні, оскільки фінансуються організаціями, які також фінансують політичні акції проти біотехнології. Можливо дослідники дійсно незалежні від Монсанто, але вони явно залежні від упереджених щодо технології фондів.

Чи правда, що найбільш розповсюдженим методом генетичної модифікації рослин сьогодні є “генна гармата”, яка відправляє цільову ДНК у випадкову ділянку хромосоми? Наскільки випадкове вбудовування може впливати на експресію гену?

Насправді все ще часто використовують агробактерію для переносу генетичної конструкції. Втім, незалежно від того, що використовується: генна гармата чи агробактерія, все ще неможливо передбачити, куди саме вбудується ген в хромосому. Випадкове вбудовування може вплинути як на експресію цільового гену, так і на роботу якогось власного рослинного гену. Ця проблема так само, а то і значно більше, стосується і сучасних заходів селекції – хімічного і радіаційного мутагенезу. У випадку трансгенних рослин, експресія цільового гену постійно відслідковується. Якщо мова йде про якийсь невідомий досі ген, який випадково виключився, то, принаймні, у нових трансгенних лініях, перш ніж вони дійдуть до комерційної кондиції, відслідковується одночасно робота всіх генів за допомогою чіпів. Натомість продукти класичної селекції таким чином не аналізуються.

Як в Європі проводиться контроль нових сортів рослин, що отримані за допомогою генетичної інженерії?

Перш ніж ГМО отримує допуск, він має задовольнити цілий ряд строгих критеріїв, які базуються на порівняльному аналізі з реципієнтним нетрансгенним сортом. Визначають потенційні ризики і проводиться молекулярний та біохімічний аналіз, агрономічні та фенотипові характеристики, токсикологічні тести їстівних частин і всієї рослини, алергенність всієї рослини, окремих частин та технологічних дериватів, розробляються протоколи моніторингу за трансгенним продуктом.

Що на Вашу думку повинне робити наукове співтовариство в Україні для освіти суспільства у галузі безпечних продуктів харчування та ГМ-рослин взагалі?

На мою думку, наукове співтовариство, перш ніж почне щось робити, повинно спочатку дослідити і розібратись (на те воно і наукове), в чому саме полягають причини того, що суспільство не сприймає ГМ-продукти. Тоді можна спробувати пошукати рішення.

Ну, і наостанок, слово взяла Французька Академія наук. Вони оголосили що дослідження «було з ряду параметрів невідповідним, не використовувалася класична статистична методологія щодо появи пухлин, підбір тварин, на яких проводилися досліди, сумнівним, а кількісні елементи, необхідні для інтерпретації результатів, не були взяті до уваги». Академіки порадили виробити етичні правила презентації нової наукової інформації у пресі. І дійсно, навіщо одразу бігти до депутатів та неспеціалістів, якщо ти впевнений у власній правоті перед обличчям колег?

Ось і в Україні було б корисно суспільству дізнаватися про нові наукові відкриття та старі проблеми не з рубрики «скандали, катастрофи, пригоди», а з уст справжніх спеціалістів, науковців та викладачів. А це якраз та мета, заради якої команда «Моєї науки» безкорисливо і самовіддано працює для вас, наших читачів.

Long term toxicity of a Roundup herbicide and a Roundup-tolerant genetically modified maize
Gilles-Eric Séralini, Emilie Clair, Robin Mesnage, Steeve Gress, Nicolas Defarge, Manuela Malatest, Didier Hennequin, Joël Spiroux de Vendômois

Spontaneous Tumors in Sprague-Dawley Rats and Swiss Mice
J. D. Prejean, J. C. Peckham, A. E. Casey, et al.

P.S. Поки готувалася ця стаття, світове наукове співтовариство зробило свою заяву. У тому ж журналі «Food and Chemical Toxicology» вийшло 17 (!) наукових коментарів на роботу із кукурудзою, 16 з них критичні. Одна зі статей належить російському біоінформатику Олександру Панчіну, відомому викривачу псевдонауки, що вже згадувався «Моєю наукою» з іншого приводу.

Toxicity of roundup-tolerant genetically modified maize is not supported by statistical tests
Alexander Y. Panchin