Βασίλειος Κυτίνος

Είναι παγκοσμίως γνωστό, πώς το γενετικό υλικό αποτελεί σήμερα “παιχνίδι” των επιστημόνων. Μπορούν να το κόβουν, να το επεκτείνουν και να το μεταβάλλουν σύμφωνα με τις αρεσκείες τους. Αυτό οδήγησε σταδιακά στη παραγωγή διαγονιδιακών ζώων και φυτών, δηλαδή οργανισμών, των οποίων το γενετικό υλικό έχει τροποποιηθεί με προσθήκη γονιδίων, συνήθως διαφορετικού είδους. Τέτοια παραδείγματα είναι μια τομάτα πιο κόκκινη και ελκυστική από το φυσιολογικό, μια αγελάδα με χαμηλά ποσοστά λίπους, ένας σολωμός που αναπτύσσεται 10 φορές ταχύτερα και άλλα.
Αυτή η επέμβαση των επιστημόμων έχει δημιουργήσει αντιφατικές απόψεις. Σύμφωνα με έρευνα του 1997, το 69% των Αυστραλών δηλώνανε κατά των Γενετικά Τροποποιημένων Οργανισμών (Γ.Τ.Ο), σε αντίθεση με μόλις το 14% των Αμερικανών. Ειδικότερα, ο μοριακός βιολόγος του Πανεπιστημίου Καλιφόρνιας Robert Goldberg δηλώνει, πως οι περισσότεροι φόβοι έναντι των Γ.Τ.Ο είναι άτοποι και οι ίδιοι εδώ και 40 χρόνια. Στην αντίθετη “παράταξη” στέκεται ο David Williams, κυτταρικός βιολόγος, σύμφωνα με τον οποίο, το γονιδίωμα (συνολικό γενετικό υλικό) των οργανισμών δεν είναι ένα στατικό χημικό μόριο, αλλά αντιδρά και μεταβάλλεται. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στην παραγωγή τοξικών φυτών και όχι μόνο.

Ας δούμε, ωστόσο, αναλυτικότερα, τα επιχειρήματα των 2 πλευρών:

• Τα υπέρ των Γ.Τ.Ο αποτελούν σημαντική συνεισφορά στην παγκόσμια διαβίωση. Συγκεκριμένα, έχουν πολύ μικρότερο χρόνο γεννιάς, δηλαδή αναπτύσσονται ταχύτερα, όπως ο σολωμός σε εκτροφεία της Νορβηγίας, πέστροφες και αγελάδες. Αυτό, σε συνδυασμό με την ευρύτερη και μεγαλύτερη παραγωγή, λόγω χορήγησης διαφόρων ορμονών (π.χ αυξητική ορμόνη στους προαναφερόμενους οργανισμούς) καταπολεμά την ασιτία κυρίως στις τριτοκοσμικές χώρες και καλύπτει τις αυξημένες πλέον ανάγκες του κόσμου, λόγω της εκθετικής ανύψωσης του πληθυσμού τις τελευταίες δεκαετίες.

• Παράλληλα, εξουδετερώνονται παράγοντες που δύναται να αναστείλουν τις καλλιέργειες, όπως λοιμώξεις, έντομα και ζιζάνια. Χαρακτηριστικά είναι τα  φυτά ποικιλίας Bt, τα οποία εκφράζουν το ξένο γονίδιο CRY του βακτηρίου Bacillus thuringiensis. Το προϊόν της έκφρασης του γονιδίου αυτού είναι ένας κρύσταλλος που περιέχει μια τοξίνη, 80.000 φορές ισχυρότερη απο απλά εντομοκτόνα, την δ-ενδοτοξίνη. Αυτή ενεργοποιείται στο εσωτερικό των εντόμων σε βασικό pH και σε συνδυασμό με την ύπαρξη ορισμένων ενζύμων. Επειδή στο στομάχι του ανθρώπου επικρατεί όξινο pH και απουσιάζουν τα προαναφερθέντα ένζυμα, δεν επηρρεάζει την υγεία του ανθρώπου. Έτσι, αντικαταστήθηκαν σταδιακά τα χημικά εντομοκτόνα, όπως το μη βιοδιασπώμενο DDT, το οποίο συσσωρευόταν στους κορυφαίους καταναλωτές (όπως ο άνθρωπος) προκαλώντας αλόγιστη οικολογική καταστροφή (π.χ εύθραυστα κελύφη αυγών). Ακόμη, ορισμένα φυτά καθίστανται ανθεκτικά σε ορισμένες ιώσεις. Για παράδειγμα, το πρώτο φυτό που ανακαλύφθηκε ανθεκτικό στους ιούς Potyvirus ήταν το Arabidopsis thaliana, λόγω έλλειψης ενεργότητας του γονιδίου elFiso4E, και ύστερα η πιπεριά, το μαρούλι και η τομάτα.

• Τέλος, ήρθε στο φως η καινοτόμα ιδέα gene pharming, ή αλλιώς παραγωγή φαρμακευτικών πρωτεϊνών από διαγονιδιακά (τροποποιημένα) ζώα. Φαρμακευτικές ονομάζονται οι πρωτεΐνες εκείνες που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση ασθενειών, όπως ινσουλίνη για τον διαβήτη. Αυτές, με την εισαγωγή του κατάλληλου ανθρώπινου γονιδίου στο ζώο, θα μπορούν να παράγονται στο γάλα και να απομονώνονται ύστερα. Σε 1 λίτρο γάλατος προβάτου, για παράδειγμα, μπορούν να περιέχονται 35γρ. α1-αντιθρυψίνης, που χορηγείται για το πνευμονικό εμφύσημα, ενώ ένα μόνο πρόβατο μπορεί να παράγει 800 λίτρα γάλα ετησίως. Η πρώτη επιτυχημένη προσπάθεια gene pharming ήταν το πρόβατο Tracy, του οποίου οι απόγονοι εξακολουθούν να παράγουν α1-αντιθρυψίνη. Επιπρόσθετα, δύναται να παραχθούν οι αντιαιμορροφιλικοί παράγοντες VIII και IΧ, για την αντιμετώπιση της αιμορροφιλίας Α και Β αντίστοιχα. Το πρώτο πρόβατο που εξέφρασε το γονίδιο FIX του παράγοντα IX ήταν η Polly το 1997. Εξίσου σπουδαία είναι και η παραγωγή αντιθρομβύνης (ATryn) από κατσίκες, η οποία χορηγείται σε άτομα με υψηλή πιθανότητα καρδιακού επεισοδίου και εγκεφαλικού. Έτσι, καταπολεμούνται αποτελεσματικά οι ασθένειες και με σαφώς μικρότερο κόστος.

Παρά τα θετικά, εντούτοις, τα τρόφιμα από Γ.Τ.Ο διώκονται και  απαγορεύονται σε πολλές περιοχές του κόσμου. Σε 10 χώρες της Ε.Ε απαγορεύεται η εισαγωγή σοδειάς καλαμποκιού MON810. Στην Αφρική, όπου η ασιτία “χτυπάει κόκκινο” απαγορεύονται όλα τα τρόφιμα τέτοιου είδους, όπως στην Κένυα, ενώ καμία χώρα παγκοσμίως δε φαίνεται να επενδύει στο 《Χρυσό ρύζι》, δηλαδή ρύζι με αυξημένη βιταμίνη Α, της οποίας η έλλειψη οδηγεί σε ποικίλα προβλήματα. Μπορούμε εύκολα να καταλάβουμε προς τι αυτή η αδιαφορία απέναντι στα προϊόντα των Γ.Τ.Ο:

• Αρχικά, δημιουργεί αμέτρητες επιπλοκές στον άνθρωπο. Ας πάρουμε για παράδειγμα την αυξητική ορμόνη rBGH η οποία χορηγήθηκε σε βοοειδή. Αυτή βρέθηκε ύστερα ικανή να προκαλέσει αύξηση 400%-500% πιθανότητας εμφάνισης καρκίνου στήθους, προστάτη, λευχαιμίες και άλλα. Επιπλέον, οι Ted Elasser και Brian McBride το 1994 ανακάλυψαν ότι μόνο το 19% της rBGH διασπάται με τη παστερίωση του γάλατος επί βρασμο 30 λεπτών (ενώ ο φυσιολογικός χρόνος είναι 30 δευτερόλεπτα). Τέλος, είναι πιθανόν τέτοια προϊόντα να προκαλέσουν διάφορα αλλεργικά σοκ, όπως έκανε μια ποικιλία σόγιας με γονίδια από καρύδια. Αυτό επιβεβαιώθηκε ύστερα σε πειραματόζωα, κάτι που οδήγησε στην απόσυρση του προϊόντος.

• Επιπρόσθετα, δημιουργούνται ανείπωτες οικολογικές καταστροφές. Ειδικότερα, το 1994, μία ποικιλία ελαιοκράμβης (Brassica napus) βρέθηκε ανθεκτική σε ζιζανιοκτόνα τύπου Basta. Με διασταυρώσεις των φυτών αυτών και την παραγωγή στρεμμάτων με φυτά που εκφράζουν το γονίδιο ανθεκτικότητας, είναι λογικό, ότι θα χορηγούνται μεγαλύτερες ποσότητες ζιζανιοκτόνων, και καταστρέφοντας εν τέλει την χλωρίδα. Ακόμη διαταράσσεται η διατροφική αλυσίδα. Ας ξαναπάρουμε το παράδειγμα των σολομών. Αυτοί, καταλήγουν να έχουν τριακονταπλάσιο μέγεθος σε σύγκριση με το φυσιολογικό τους, πράγμα που μπορεί να τους καταστήσει θηρευτές, αντί για θηρευόμενα ζώα. Έτσι, κινδυνεύουν προς εξαφάνιση ζώα όπως ο άγριος Σολωμός, που ανέρχεται σε λιγότερο από μόλις 10% στις Σκανδιναβικές θάλασσες. Παράλληλα, δημιουργούνται συχνές αλλεργικές αντιδράσεις στα ζώα, διότι καλούνται να παράγουν μια πρωτεΐνη μη φυσιολογική για το είδος τους. Η ανθρώπινη ινσουλίνη, δηλαδή, με αυτή των  βοοειδών, διαφέρει σε λίγα αμινοξέα, καθιστώντας τη διαφορετική ως προς την δομή και τη λειτουργικότητά της.

• Τέλος, αυτό που ξεχνάμε συχνά ως άνθρωποι είναι η ανθρωποκεντρική αντίληψη της εποχής μας. Ποιος μας δίνει το δικαίωμα να μεταβάλλουμε την ζωή στον πλανήτη προς όφελος μας μόνο και μόνο επειδή μπορούμε; Ποιος μας δίνει το δικαίωμα να γινόμαστε 《μικροί θεοί》 στη πανίδα και στη χλωρίδα για να καλύψουμε καταχρηστικά τις δικές μας ανάγκες;

Εν τέλει, μπορούμε να καταλήξουμε στο εξής σημείο: Παρά τα επιχειρήματα και των 2 πλευρών, οι Γ.Τ.Ο και τα προϊόντα τους, ευτυχώς ή δυστυχώς, ήρθαν για να μείνουν. Μάλιστα, είναι αδιαμφισβήτητο, πως όσο περισσότερο προχωράει η επιστήμη, τόσο περισσότερο θα αντικαθιστούν τα φυσιολογικά ανεπεξέργαστα προϊόντα.

Βασίλειος Κυτίνος

Αναφορές:

• www.scientificamerican.com/article/the-truth-about-genetically-modifiedfood/
  
• www.medlineplus.gov/ency/article/002432.htm
  
• www.mde-didaktiki.biol.uoa.gr/mde5/arapaki/project2/project_6.htm
  
• www.nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.15967
  
• https://eclass.uth.gr/modules/document/index.php%3Fcourse%3DBIO_U_154%26download%3D/5d9c420fuAaY/5dc1c36edpNd.pdf&ved=2ahUKEwiC4K2Am6_sAhUKy4UKHUKiC2AQFjAAegQIDBAC&usg=AOvVaw0fiFHAl2wlTFQCqyf6wzhq
  
• https://www.britannica.com/science/pharming
• Βιβλίο Βιολογίας Θετικής Κατεύθυνσης Γ’ Λυκείου – Κεφάλαιο 9ο:
  Εφαρμογές της Βιοτεχνολογίας στην Γεωργία και στην Κτηνοτροφία

TrueMed-ForLivingMore

 Βασίλειος Κυτίνος

Είναι παγκοσμίως γνωστό, πώς το γενετικό υλικό αποτελεί σήμερα “παιχνίδι” των επιστημόνων. Μπορούν να το κόβουν, να το επεκτείνουν και να το μεταβάλλουν σύμφωνα με τις αρεσκείες τους. Αυτό οδήγησε σταδιακά στη παραγωγή διαγονιδιακών ζώων και φυτών, δηλαδή οργανισμών, των οποίων το γενετικό υλικό έχει τροποποιηθεί με προσθήκη γονιδίων, συνήθως διαφορετικού είδους. Τέτοια παραδείγματα είναι μια τομάτα πιο κόκκινη και ελκυστική από το φυσιολογικό, μια αγελάδα με χαμηλά ποσοστά λίπους, ένας σολωμός που αναπτύσσεται 10 φορές ταχύτερα και άλλα.
Αυτή η επέμβαση των επιστημόμων έχει δημιουργήσει αντιφατικές απόψεις. Σύμφωνα με έρευνα του 1997, το 69% των Αυστραλών δηλώνανε κατά των Γενετικά Τροποποιημένων Οργανισμών (Γ.Τ.Ο), σε αντίθεση με μόλις το 14% των Αμερικανών. Ειδικότερα, ο μοριακός βιολόγος του Πανεπιστημίου Καλιφόρνιας Robert Goldberg δηλώνει, πως οι περισσότεροι φόβοι έναντι των Γ.Τ.Ο είναι άτοποι και οι ίδιοι εδώ και 40 χρόνια. Στην αντίθετη “παράταξη” στέκεται ο David Williams, κυτταρικός βιολόγος, σύμφωνα με τον οποίο, το γονιδίωμα (συνολικό γενετικό υλικό) των οργανισμών δεν είναι ένα στατικό χημικό μόριο, αλλά αντιδρά και μεταβάλλεται. Αυτό μπορεί να οδηγήσει στην παραγωγή τοξικών φυτών και όχι μόνο.

Ας δούμε, ωστόσο, αναλυτικότερα, τα επιχειρήματα των 2 πλευρών:

• Τα υπέρ των Γ.Τ.Ο αποτελούν σημαντική συνεισφορά στην παγκόσμια διαβίωση. Συγκεκριμένα, έχουν πολύ μικρότερο χρόνο γεννιάς, δηλαδή αναπτύσσονται ταχύτερα, όπως ο σολωμός σε εκτροφεία της Νορβηγίας, πέστροφες και αγελάδες. Αυτό, σε συνδυασμό με την ευρύτερη και μεγαλύτερη παραγωγή, λόγω χορήγησης διαφόρων ορμονών (π.χ αυξητική ορμόνη στους προαναφερόμενους οργανισμούς) καταπολεμά την ασιτία κυρίως στις τριτοκοσμικές χώρες και καλύπτει τις αυξημένες πλέον ανάγκες του κόσμου, λόγω της εκθετικής ανύψωσης του πληθυσμού τις τελευταίες δεκαετίες.

• Παράλληλα, εξουδετερώνονται παράγοντες που δύναται να αναστείλουν τις καλλιέργειες, όπως λοιμώξεις, έντομα και ζιζάνια. Χαρακτηριστικά είναι τα  φυτά ποικιλίας Bt, τα οποία εκφράζουν το ξένο γονίδιο CRY του βακτηρίου Bacillus thuringiensis. Το προϊόν της έκφρασης του γονιδίου αυτού είναι ένας κρύσταλλος που περιέχει μια τοξίνη, 80.000 φορές ισχυρότερη απο απλά εντομοκτόνα, την δ-ενδοτοξίνη. Αυτή ενεργοποιείται στο εσωτερικό των εντόμων σε βασικό pH και σε συνδυασμό με την ύπαρξη ορισμένων ενζύμων. Επειδή στο στομάχι του ανθρώπου επικρατεί όξινο pH και απουσιάζουν τα προαναφερθέντα ένζυμα, δεν επηρρεάζει την υγεία του ανθρώπου. Έτσι, αντικαταστήθηκαν σταδιακά τα χημικά εντομοκτόνα, όπως το μη βιοδιασπώμενο DDT, το οποίο συσσωρευόταν στους κορυφαίους καταναλωτές (όπως ο άνθρωπος) προκαλώντας αλόγιστη οικολογική καταστροφή (π.χ εύθραυστα κελύφη αυγών). Ακόμη, ορισμένα φυτά καθίστανται ανθεκτικά σε ορισμένες ιώσεις. Για παράδειγμα, το πρώτο φυτό που ανακαλύφθηκε ανθεκτικό στους ιούς Potyvirus ήταν το Arabidopsis thaliana, λόγω έλλειψης ενεργότητας του γονιδίου elFiso4E, και ύστερα η πιπεριά, το μαρούλι και η τομάτα.

• Τέλος, ήρθε στο φως η καινοτόμα ιδέα gene pharming, ή αλλιώς παραγωγή φαρμακευτικών πρωτεϊνών από διαγονιδιακά (τροποποιημένα) ζώα. Φαρμακευτικές ονομάζονται οι πρωτεΐνες εκείνες που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση ασθενειών, όπως ινσουλίνη για τον διαβήτη. Αυτές, με την εισαγωγή του κατάλληλου ανθρώπινου γονιδίου στο ζώο, θα μπορούν να παράγονται στο γάλα και να απομονώνονται ύστερα. Σε 1 λίτρο γάλατος προβάτου, για παράδειγμα, μπορούν να περιέχονται 35γρ. α1-αντιθρυψίνης, που χορηγείται για το πνευμονικό εμφύσημα, ενώ ένα μόνο πρόβατο μπορεί να παράγει 800 λίτρα γάλα ετησίως. Η πρώτη επιτυχημένη προσπάθεια gene pharming ήταν το πρόβατο Tracy, του οποίου οι απόγονοι εξακολουθούν να παράγουν α1-αντιθρυψίνη. Επιπρόσθετα, δύναται να παραχθούν οι αντιαιμορροφιλικοί παράγοντες VIII και IΧ, για την αντιμετώπιση της αιμορροφιλίας Α και Β αντίστοιχα. Το πρώτο πρόβατο που εξέφρασε το γονίδιο FIX του παράγοντα IX ήταν η Polly το 1997. Εξίσου σπουδαία είναι και η παραγωγή αντιθρομβύνης (ATryn) από κατσίκες, η οποία χορηγείται σε άτομα με υψηλή πιθανότητα καρδιακού επεισοδίου και εγκεφαλικού. Έτσι, καταπολεμούνται αποτελεσματικά οι ασθένειες και με σαφώς μικρότερο κόστος.

Παρά τα θετικά, εντούτοις, τα τρόφιμα από Γ.Τ.Ο διώκονται και  απαγορεύονται σε πολλές περιοχές του κόσμου. Σε 10 χώρες της Ε.Ε απαγορεύεται η εισαγωγή σοδειάς καλαμποκιού MON810. Στην Αφρική, όπου η ασιτία “χτυπάει κόκκινο” απαγορεύονται όλα τα τρόφιμα τέτοιου είδους, όπως στην Κένυα, ενώ καμία χώρα παγκοσμίως δε φαίνεται να επενδύει στο 《Χρυσό ρύζι》, δηλαδή ρύζι με αυξημένη βιταμίνη Α, της οποίας η έλλειψη οδηγεί σε ποικίλα προβλήματα. Μπορούμε εύκολα να καταλάβουμε προς τι αυτή η αδιαφορία απέναντι στα προϊόντα των Γ.Τ.Ο:

• Αρχικά, δημιουργεί αμέτρητες επιπλοκές στον άνθρωπο. Ας πάρουμε για παράδειγμα την αυξητική ορμόνη rBGH η οποία χορηγήθηκε σε βοοειδή. Αυτή βρέθηκε ύστερα ικανή να προκαλέσει αύξηση 400%-500% πιθανότητας εμφάνισης καρκίνου στήθους, προστάτη, λευχαιμίες και άλλα. Επιπλέον, οι Ted Elasser και Brian McBride το 1994 ανακάλυψαν ότι μόνο το 19% της rBGH διασπάται με τη παστερίωση του γάλατος επί βρασμο 30 λεπτών (ενώ ο φυσιολογικός χρόνος είναι 30 δευτερόλεπτα). Τέλος, είναι πιθανόν τέτοια προϊόντα να προκαλέσουν διάφορα αλλεργικά σοκ, όπως έκανε μια ποικιλία σόγιας με γονίδια από καρύδια. Αυτό επιβεβαιώθηκε ύστερα σε πειραματόζωα, κάτι που οδήγησε στην απόσυρση του προϊόντος.

• Επιπρόσθετα, δημιουργούνται ανείπωτες οικολογικές καταστροφές. Ειδικότερα, το 1994, μία ποικιλία ελαιοκράμβης (Brassica napus) βρέθηκε ανθεκτική σε ζιζανιοκτόνα τύπου Basta. Με διασταυρώσεις των φυτών αυτών και την παραγωγή στρεμμάτων με φυτά που εκφράζουν το γονίδιο ανθεκτικότητας, είναι λογικό, ότι θα χορηγούνται μεγαλύτερες ποσότητες ζιζανιοκτόνων, και καταστρέφοντας εν τέλει την χλωρίδα. Ακόμη διαταράσσεται η διατροφική αλυσίδα. Ας ξαναπάρουμε το παράδειγμα των σολομών. Αυτοί, καταλήγουν να έχουν τριακονταπλάσιο μέγεθος σε σύγκριση με το φυσιολογικό τους, πράγμα που μπορεί να τους καταστήσει θηρευτές, αντί για θηρευόμενα ζώα. Έτσι, κινδυνεύουν προς εξαφάνιση ζώα όπως ο άγριος Σολωμός, που ανέρχεται σε λιγότερο από μόλις 10% στις Σκανδιναβικές θάλασσες. Παράλληλα, δημιουργούνται συχνές αλλεργικές αντιδράσεις στα ζώα, διότι καλούνται να παράγουν μια πρωτεΐνη μη φυσιολογική για το είδος τους. Η ανθρώπινη ινσουλίνη, δηλαδή, με αυτή των  βοοειδών, διαφέρει σε λίγα αμινοξέα, καθιστώντας τη διαφορετική ως προς την δομή και τη λειτουργικότητά της.

• Τέλος, αυτό που ξεχνάμε συχνά ως άνθρωποι είναι η ανθρωποκεντρική αντίληψη της εποχής μας. Ποιος μας δίνει το δικαίωμα να μεταβάλλουμε την ζωή στον πλανήτη προς όφελος μας μόνο και μόνο επειδή μπορούμε; Ποιος μας δίνει το δικαίωμα να γινόμαστε 《μικροί θεοί》 στη πανίδα και στη χλωρίδα για να καλύψουμε καταχρηστικά τις δικές μας ανάγκες;

Εν τέλει, μπορούμε να καταλήξουμε στο εξής σημείο: Παρά τα επιχειρήματα και των 2 πλευρών, οι Γ.Τ.Ο και τα προϊόντα τους, ευτυχώς ή δυστυχώς, ήρθαν για να μείνουν. Μάλιστα, είναι αδιαμφισβήτητο, πως όσο περισσότερο προχωράει η επιστήμη, τόσο περισσότερο θα αντικαθιστούν τα φυσιολογικά ανεπεξέργαστα προϊόντα.

Βασίλειος Κυτίνος

Αναφορές:

• www.scientificamerican.com/article/the-truth-about-genetically-modifiedfood/
  
• www.medlineplus.gov/ency/article/002432.htm
  
• www.mde-didaktiki.biol.uoa.gr/mde5/arapaki/project2/project_6.htm
  
• www.nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.15967
  
• https://eclass.uth.gr/modules/document/index.php%3Fcourse%3DBIO_U_154%26download%3D/5d9c420fuAaY/5dc1c36edpNd.pdf&ved=2ahUKEwiC4K2Am6_sAhUKy4UKHUKiC2AQFjAAegQIDBAC&usg=AOvVaw0fiFHAl2wlTFQCqyf6wzhq
  
• https://www.britannica.com/science/pharming
• Βιβλίο Βιολογίας Θετικής Κατεύθυνσης Γ’ Λυκείου – Κεφάλαιο 9ο:
  Εφαρμογές της Βιοτεχνολογίας στην Γεωργία και στην Κτηνοτροφία

TrueMed-ForLivingMore