Dokumentum


Címe:Biotechnológikaland
Szerző(k):Darvas Béla

 


Darvas B. (2002): Biotechnológikaland. Liget, 10: 70-84.
Darvas Béla



Biotechnológikaland
(mikor térkép e táj)

            Nem állíthatom, hogy nem rázott meg, annak felismerése, hogy korunk tudatlansága tudásom része. Az emberiség egy, s bizonyos konkrét problémákra összpontosító része mindig is azok okait kereste. Mi ez? Miként funkcionál? Mire használhatom? – például a lehetséges kérdések.

           Élettudományokban kérdezni sem könnyű. Talán ennek a fajta kutatónak – Szent-Györgyi Albert után – valóban még csak az a tiszte, hogy releváns kérdéseket próbáljon feltenni. Az élő matéria – mint tudjuk – mindig türelmesen válaszol, de nem feltétlenül a jelenlegi ismeretanyagunkkal aprólékosan félrefogalmazott kérdéseinkre. Aki tesztelt már kísérleti hipotézist tudja, hogy sokszor a tökéletes ellentétjét mérjük annak, amit nehezen szerzett tudásunk alapján feltételeztünk. Te tudod miért ilyen bonyolult az élet? – kérdezte tőlem az, akinél először láttam bele valamicskét az összehasonlító élettan ellentmondásaiba. A kérdés most is itt lebeg, a gondolat rátelepül erre az írásra. A Gutenberg-galaxisban életemben nem találkoztam olyannal, aki erre – hit nélkül – válaszolni próbált volna. Az élettudományok területén való kutatás hasonlóan reménytelennek látszó feladatoktól érdemi, másként fölöttébb repetitív természetű, így türelempróbáló. Megoldásnak gondolt részismeretek tekintélyes hányadának még csak illeszkedő helye sincs az ezerszer – mégsem elégszer – átrakott többdimenziós puzzle-ban. A fanyalgó utókor sorsa, hogy átrendez, elfelejt, újra felfedez, épít és rombol. Ez korlátozott dicsősége és kudarca 

Kiről szól a harang?

            Ha feltesszük azt a kérdést: mi vagyok és mitől, akkor hamarosan – bár csak átmenetileg és részlegesen – a genetika tudományában találjuk magunk. Azt mondhatom, hogy legalábbis testileg: gén* – kromoszóma* – kromoszóma-készlet, azaz a DNS*-alapú örökítő anyag potenciálisan emberre lehetséges készletéből a rám jellemző halmaz. Az igazán döbbenetes azonban az, hogy a földi élet ugyanannak a négy nukleotidnak* a kombinációjára (az abban való információ átadásra) épül, amelyet hármasával értelmez az erre specializálódó, fehérjéket gyártó felismerő rendszer. A papucsállatka, a rókagomba, a sárgarépa, a fügekaktusz, a földigiliszta, a házi légy, a balkáni gerle, a rézsikló, a jegesmedve és az ember között ezen a szinten, tehát az örökítés mechanizmusában semmilyen változás sincs, csak az ilyen módon kódolt genetikai információkban, a konkrét génkészletben. Mára a fajok kapcsolatáról szóló darwini elképzelés bizonyított tény, s a teremtésünk biblikus mítosza (a csak emberre jellemző isteni működésünk) – Michelangelo Capella Sistina-beli lenyűgöző freskója ellenére – a regék polcán kapott új törzskönyvi számot. Tehát valamennyi földi élőlény DNS-rokonom, amelytől elválasztott örökítő anyagom hosszadalmas előélete, tehát szerencséje, életrevalósága és annak szelektáló hatású próbára tevői; mondják evolúciónak is, amely 4 millió éve kezdődött, s még ha számunkra érzékelhetetlenül lassan is, de máig tart. Homályban maradt még az első DNS-alapú organizmus létrejötte (a földi élet sensu stricto keletkezése), azaz, hogy volt-e itt ránk (is?) gondoló Tervező (ahogyan minden vallás vallja), vagy csupán a „véletlen és szükségszerűség” munkált, ahogyan Jacques Monod* után egy vágyálommal magányosabban gondolhatjuk.

            Az öröklődés mechanizmusa tehát valóságos híd a Földet benépesítő élőlények között, s ezért lehetséges a genetika alkalmazott ágát űző biotechnológusoknak az egyik fajból egy másikba fajidegen gént átvinni (ezeket nevezzük transzgéneknek*), azt remélve, hogy sikerül új, hasznosnak bizonyuló tulajdonságot létrehozni. Így kínálkozott, hogy egy pusztulással járó rovarbetegséget kiváltó baktériumból (Bacillus thuringiensis) egy toxint kódoló gént (cry) kukoricába vittünk át, s ettől fogva az addigi tápnövény már a kukoricamoly hernyójának pusztulását okozta. Jelen írás nem a hasznos célokat veszi számba (növényeket illetően lásd: Dudits és Heszky Növényi biotechnológia és géntechnológia Agroinform Kiadó, 2000), hanem kritikusan azt keresi, hogy az egyik helyen keletkező haszonért máshol mit fizethetünk.

Vágyálmaink

            Itt most szeretnék szétválasztani két dolgot: a jelenlegi gyakorlatunkat, amely mostani életminőségünket érinti, s amely reálisan értékelhető, valamint a biotechnológusok jelenkori terveit (posszibilis jövőnket), amellyel a korábbi hibák kijavítására törekednek vagy új célokat tűznek ki. Ez utóbbiakat, mint jövő időben esetlegesen történőt, nem tárgyalja a mostani írásom. A modern nyelvek vívmányának ismert múlt, jelen és jövő idő biotechnológiabeli egyesítése egyébként a szakbarbárjainak (bocsánat a bizonyára nagyszámú kivételtől) abbéli félelméből táplálkozik, hogy a mostani, elsődleges prioritássá menedzselt pénzügyi támogatásuk megfogyatkozik, ha ez a még kamaszosan álmodozó résztudomány a jelenkori élettudományok adekvát szintjein landol. Jót tenne – persze – az elképesztően sokszínű valóságra rácsodálkoznunk. E megjegyzésem arra a fajta szemforgatásra utal, amely pódiumokon emelkedetten tagadja a biotechnológia sokféle – itt lejjebb majd taglalt – fogyatékosságát, másrészt viszont józan kutatási törekvéseiben törekedik reparálására. Ez utóbbi persze nem a kissé alábecsült nyilvánosságnak szól. Az engem megtaláló biotechnológiai pályázatok bírálatakor gyakran érzékelem, hogy mi, ádázul vitatkozók valójában közelebb állunk egymáshoz, mint kívülről gondolható.

Mit is szeretnénk?

            - Szeretnénk egészségesen megszületni. James Watson* szerint sorsunk nem a csillagokban, hanem génjeinkben van megírva. Ezt az állítást lehetőségeink tartományára szűkíthetjük, amelyet a környezetünk és életvitelünk teljesít be. A daganatos betegségek >90%-át okozzák környezeti ártalmak (vagyis az ebbéli ítélet <10%-a olvasható génjeinkben), mégsem ezeket kutatjuk lázasan. A környezet-egészségügy a világ túlnyomó részén nem sikertudomány, prognosztizálható eredményei masszív gazdasági érdekeket sérthetnek. Betegségeink egy kis részére való fogékonyságunk viszont tényleg az örökítő anyagban kódolt, s egy még kisebb részét meghibásodott gének okozzák. A génterápia, amely a zigótára fókuszálhat, ez utóbbi területet veheti célba. Sajnos nem úgy, ahogyan képzelnénk, hogy az érintett kromoszómán helyspecifikus géncserét hajtunk végre. Azt ugyanis, hogy egy meghibásodott gén pontos helyére egy hibátlant tegyünk, még el nem ért törekvésünk. Tudunk valamit, de a kritikát súlytalanná tévő fontosabbakat még nem. Transzgenikus* élőlényeknél a helyspecifikus csere pedig képtelenség, hiszen pl. a bakteriális eredetű cry-génnek nincs természetes helye a kukoricában. A génterápiában más probléma is felmerül: az emberi ősivarsejtek* érinthetetlensége, amit ugyanis ha megváltoztatunk (pl. vegyes sejtes szedercsira létrehozásával, ami után, mint afféle mozaik élőlénynek, pl. két 44%-os és két 6%-os szülőnk lehet) az öröklődik, vagyis túlér etikusnak nevezhető jelenkori döntéseink dimenzióján. Önhitten evolúciót javítunk vagy ez a minőségünket próbáló aprómunka tényleg a mi felelősségteljes tisztünk? S megállunk-e ezen a szinten? Nincs szülő, aki halálos betegségét örökíteni szeretné; viszont túlnan ott az eugenika*, amelyért nem gyúlnak örömtüzek. Marad a házasság előtti genetikai tanácsadás, amely után esetleg nem javasolják a közös családalapítást, mert a gyermekáldás a családi dráma startköve lehet.

            - Szeretnénk kis rizikójú gyógymódokat. Az e területen alkalmazott mikrobiális*-biotechnológia legfontosabb jellemzője a zárt termeltetés, azaz meg kell oldani, hogy a transzgenikus mikroorganizmus ne jusson ki a természetes környezetünkbe. Általában bonyolult szerkezetű, biológiailag aktív vegyületekről (inzulin, interferonok, peptidhormonok stb.) van szó, amelyeket eddig élő anyagból vontunk ki, így alkalmazásuk rendelkezett kisebb-nagyobb rizikóval (lásd emberi vér-készítmények és vérrel terjedő betegségek köre). Ez a legkevesebb ellenérzéssel találkozó terület, amely azért is egyszerűbben kezelhető, mert a hatás a betegre korlátozódik, így az személyesen dönthet arról, hogy választ-e ilyen gyógymódot vagy sem. Jelen sorok írója, például, ha szüksége lenne rá, akkor biotechnológiai úton nyert inzulint választana (a bakteriális eredetű Humulin-t, Humalog-ot pl. 4 millióan használják naponta), ha állapotát és a gyógymód mellékhatásait számba véve ez utóbbi volna a kisebbik rossz. Választása azért feltételes, mert azt olvassa, hogy bizonyos betegeknél a GM-inzulin az állati szövetekből kivonthoz képest gyorsabban és „figyelmeztetés nélkül” lebomlik, így a kómába esés és az ebbéli halálozás rizikója nő (Barnett, The Observer, 2000. május 7). Létezik, azonban ma már transzgenikus bőrszövet is (Apligraft), amelyet sebkezelésre fejlesztettek ki, s a kutatások messze ezen túlmutatnak.

            Az állat-biotechnológiára nem jellemző a termelésfokozással kapcsolatos sikeres fejlesztés. Ennek oka, hogy a növekedési hormon génjének manipulálása eddig csupán az életteljesítmény gyorsítását érte el, úgy hogy súlyos mellékhatásai (ízületi problémák) miatt kiváltotta az állatvédők tiltakozását. Azonban a tejben – valamely tejfehérje helyén – termeltetett humángyógyszerek (pl. Dolly sejtvonala, amely humán véralvadási faktort tejel) lehetnek szimpatikus fejlesztések, s hozzájuk társulnak azok is, amely emberi szövetbarát donor állatok (pl. sertés és pávián eredetű szívbillentyűk) kifejlesztésén fáradoznak. Igaz vannak, akik ilyen módon más állatfajokban elzárt vírusok emberbe való átkerülésétől tartanak. Ennek a területnek a kifejezett előnye, hogy a haszonállatok zárt körülmények között tarthatók (kivétel a tengeri halak), s nem merül fel egy nagyon jelentős bizonytalansági faktor, a génszökés.

            - Szeretnénk aktív környezetvédelemre képes élőlényeket. A környezetünkbe kerülő veszélyes és megmaradóképes szennyezések (pl. ásványolaj, atrazine* stb.) lebontására néhány baktérium képes. A mikrobiális-biotechnológiának ez az ága ilyesmit vesz célba. Itt már megjelenik egy új vonás: ezeket a baktériumokat ki kell a környezetbe bocsátani. A gén-elszabadulás ekkor – a konjugáció* miatt – vizsgálandó problémává lép elő. Ennek során az új genetikai információ (amely gyakran plazmidon* helyet foglaló gén) a konjugációs kapcsolati sorban a rokon baktérium fajok között átadásra kerülhet, s így ellenőrzési lehetőségeink alól kikerül. Másrészt viszont egy környezetidegen, új mikroorganizmusnak betegségokozónak (patogénnek) sem kell lennie ahhoz, hogy súlyos problémát okozzon. Az ökológusok kedvelt példája az a baktérium (Klebsiella planticola), amely zárt rendszerben különböző szerves hulladékokat egyebek mellett etilalkoholra bont. Egy véletlen folytán ez a genetikailag módosított (a továbbiakban GM) baktérium kikerült a környezetbe, ahol ugyanezt folytatva elpusztította a területen élő fák mikorrhiza* kapcsolatait.

            - Szeretnénk nagyobb hatású mosószereket. A mikrobiális-biotechnológia egyik leggyakorlottabb ága GM-bakteriális eredetű proteáz* és lipáz* (fehérje- ill. zsírbontó) enzimeket állít elő. A mosóporokban nem a GM-szervezet, hanem annak enzimjei vannak, amelyek fehérjéket és zsírokat hasítanak alkotórészeikre, s ilyenkor elégséges a keletkező termékeiket illetően azokat azonosnak találni ismert enzimekéivel ahhoz, hogy ne aggályoskodjunk.

            - Szeretnénk olcsóbban és egyszerűbben piacképes élelmiszerekhez jutni. Ebben a közjó ott keresendő, hogy az egyszerűbb, rizikómentes termelés az árak csökkenésének irányában hat; másrészt viszont a csoporttulajdonban maradó szabadalom jelentősen változtat ezen az idealizált állapoton. A növény-biotechnológia tömegtermelési óhaja – sokféle fenntartással (lásd Takács-Sánta és Vida Magyar Tudomány 40: 329-338, 1999) – igazolható lehetne a világ éhező részein, de elsőgenerációs célkitűzései egészen mást vesznek célba: az iparilag fejlett országok mezőgazdaságát. Annak ellenére, hogy pl. Európában a farmerek éppen azért kapnak állami támogatást, hogy a túltermelési válság elkerüléséhez minél kevesebb élelmiszert termeljenek, illetve, hogy azt se „korszerű”, hanem – a napjainkban támadt fogyasztói igények szerint – az ökológiai gazdálkodás* minőségi keretei között. A rekordtermés a termelő, a minőség a fogyasztó fantáziáját mozgatja, azaz elválik egymástól kettőjük igénye. Sőt, Pusztai Árpád figyelmeztetésével megerősítve (pl. Pusztai Scientific Advice to Government: Genetically Modified Food The Stationery Office, London, 1999) az európai piacon, az ilyen növényekből készülő élelmiszerek kötelező jelölése is követelménnyé vált. A fogyasztók jelentős része szkeptikus, mivel a fejlesztők a transzgenikus összetevőt tartalmazó élelmiszerekkel kapcsolatos független táplálkozástani kísérleteket máig nem végeztették el (vö. Pusztai Nutrition & Health 16: 73-84, 2002).

            A növény-biotechnológia nagyszabású termésfokozódást ígért, helyette azonban csupán a biotechnológiai növényvédelem néhány problémáját oldotta meg a gyomirtószer-toleráns, illetve a kártevő irtó cry-gént tartalmazó Bt-növények forgalmazásán keresztül. E terület részletesebb kritikáját lásd következő fejezetünkben.

           Egy további elképzelés az élelmiszernövények beltartalmának módosítása, azok tárolhatóságának, ízének, vitamintartalmának, jellegének (pl. repce által termelt kakaóvaj-pótló stb.) megváltoztatása. A gyakorlatot elért változata a hosszan eltartható paradicsom (Flavr Savr), ami hasznosítás közben bukott meg. Ennek oka, részben a fogyasztói szokásokban keresendő, részben – pótló-típusúakra gondolva – hogy az önámítással azonosítják a terméket, amelyet a valódi eperszörp és a faforgácsból, lombikban készülő eper aromájú szörp különbségén láthatunk be könnyedén.

           Egy máig vitatott eset a GM-Bacillus amyloliquefaciens, amely L-triptofán nevű aminosav termelésére volt fogható. A triptofán táplálékaink minőségének egyik limitáló tényezője (ún. esszenciális aminosav), így a testépítők tablettái között is találhatunk efféle tartalmúakat. A GM-baktérium azonban toxikus triptofán származékot (1,1-etilidén-bisz triptofánt) is termelt, amely az erre érzékeny emberekben kiválthatta az eozinofília – myalgia szindróma* nevű betegséget, amelyben 37-en haltak meg és 1500-an betegedtek meg (Sidransky et al. Toxicol. Appl. Pharmacol. 126: 108-113, 1994). Az ok bizonyítására és a rizikó egyértelmű elvetésére sem került sor, amely sajnos nem teszi meg nem történté az esetet.

            - Szeretnénk hatékonyabb élelmiszer-feldolgozást. Ennek közhaszna részben a megtermelt nyersanyagok tekintélyes raktározási vesztességének, valamint a konyhában eltöltött idő csökkenésében jelentkezik. A feldolgozóipar törekvéseiben azonban ma már ez sokféleképpen átfogalmazódott. A feldolgozott termékek eredeti összetevőinek helyettesítése, kiegészítése olyan mértéket öltött, hogy a terméknév viselése is megkérdőjelezhető. Jelentős azoknak a fogyasztóknak a száma, akik szerint az élelmiszer feldolgozóipar lassan, de mostanra már jelentősen eltávolodott attól, amit a fogyasztók általában a számukra kívánatos élelmiszerekről képzelnek. A népbetegséggé vált emésztőrendszeri allergiás és hurutos betegségek okainak keresésekor a természetes vagy mesterséges aroma, ízfokozó, színező, emulgeáló és stabilizáló anyagok az érdeklődés (és terebélyesedő elutasítás) középpontjában állnak. Bonyolítja a kérdést, hogy ezek egyenkénti hatásától többről van szó, ha arra gondolunk, hogy egy nap alatt, több feldolgozott termékben mennyiféle számunkra idegen, korábban táplálkozásra nem használt anyagot fogyaszthatunk.

           A mikrobiális-biotechnológia e területén az erjesztésre használt élesztőgombák (Saccharomyces cerevisiae) módosítása, 1990-ben az Egyesült Királyságban eredményezett először GM-sütőélesztőt. A gabonafélék rosttartalmához hozzájáruló, emészthetetlen hemicellulóz* β-dextrinekké* bontásában jeleskedő GM-élesztők eredménye a puha bélű, nagy térfogatú kenyér. Magas β-amiláz* aktivitású GM-élesztőt használ néhol a söripar. Az USA-ban kapható sajtok 70%-a GM-kimozinnal* készül. Az élelmiszeriparban használt enzimek közül húsz körüli GM-mikroorganizmusból származik. Jogos kérdésünk lehet, hogy ezek az új enzimek a korábbiakkal azonos végeredményű átalakításokat végeznek-e vagy sem?

           Az öröm tehát, hogy világunkat pillanatnyi céljainknak megfelelően genetikailag átformálhatjuk – ahogy fentebb látjuk – könnyedén megkeseríthető, s a mikénttel a legélesebb vitát kiváltó növény-biotechnológiát elemezve ismerkedünk meg. 

Valahol Európában

            - Szereplők. Nem mindenkit látunk. A megaprodukciók elmaradhatatlan részvevői különféle célú alapítványok, pénzintézetek üzletet sejtő vezetői, az egyes csoportokhoz kapcsolódó érdekképviseleti vezetők és politikusok, sőt a befektetési lehetőségre rástartoló tőzsde is. Klasszikus szituáció: két tűz között a fogyasztó (1. ábra.).

1. ábra

1. ábra: A növény-biotechnológia szereplői

 

            - Vita 1, közérdek – önérdek: A kereskedők és civil környezetvédők vitájának (2. ábra) eldöntéséhez nézzünk át néhány statisztikai adatot. A transzgenikus növények termőterületei szerint a szója > kukorica > gyapot > olajrepce sorrend állítható fel. Az eltartható paradicsom nem találta meg a piaci helyét. A vásárlók az újdonságnak kijáró ovációval fogadták, dacára annak, hogy az ára 50-150%-kal volt magasabb, mint a hagyományos paradicsom. A kezdeti lelkesedés azonban hamar alábbhagyott. A kereskedők nem rendelkeztek paradicsomtároláshoz szükséges raktárkapacitással és a háziasszonyoknak sem volt szükségük a spájz polcain tárolható, ízében újat nem nyújtó zöldségre. Mint végső lehetőség vetődött fel, hogy az érett állapotában való szállíthatóság javulásával a nagyban való kereskedés számára jelenthet így előnyt. A kilencvenes évek közepén a mexikói termést kamionokra pakolták, ami elindult Chicago felé, de oda már, óriási kudarcként lé és püré formájában érkezett (Martineau The Sciences, 2001. tavasz 24-29).

           A növények közül kiemelkedően a szója a legérintettebb. A világpiacon kapható szója mintegy harmada (az USA-ban kapható fele, az Argentínában kapható 95%-a) genetikailag gyomirtószer-toleranciára (glyphosate*) módosított. A GM-olajrepce kanadai érdekeltségű. Nézzük, milyen célt szolgálnak ezek a fejlesztések! Az elsőgenerációs növények jelentős többségét gyomirtószer-toleranciára fejlesztették ki, míg a második nagy csoport Bt-toxint termel. A transzgén az első csoportban valamilyen bontó hatású bakteriális enzimet termel, amely az érintett totális gyomirtó* szert átalakítva a transzgenikus fajta tűrőképességet fokozza. Ha a GM-növény tulajdonosát megnézzük (eredetileg: Rhône-Poulenc, AgrEvo, Monsanto, Novartis stb.), akkor azt találjuk, hogy e vegyigyárak a saját piacvezető gyomirtó szerükre fejlesztettek ki toleráns fajtákat, azaz önérdekről van szó. A fejlesztésből haszna van még a szakképzetlen termelőnek, amennyiben a gyomirtó szer használata során a kultúrnövény károsítása (fitotoxicitás) nélküli termesztést valósíthat meg.

2. ábra

2. ábra:Vita 1, kereskedő – környezetvédő

 

           A Bt-toxint termelő növény szintén növényvédelmi célt szolgál, amennyiben a belőle fogyasztó érzékeny rovarcsoportot elpusztítja. Legjelentősebb problémája, hogy ha kell, ha nem a növény termeli a Bt-toxint, függetlenül attól, hogy a kártétel indokolja-e, s ez a területen tarlómaradvány formájában visszamarad. Ennek mértéke ezerszer nagyobb, mint amit permetezés formájában Bacillus thuringiensis spórákkal (Dipel) a területeinkre engedélyezetten kijuttatunk (Darvas és mtsi Abs. Növényvédelmi Tudományos Napok, 2002). A leggyakoribb válfaja a kukoricamoly ellen kifejlesztett Bt-kukorica. Ezzel nálunk az a probléma, hogy a kukoricamoly-fertőzés csak nagyon ritkán, az ország déli részein éri el azt a 4-5 lárva/tő fertőzést, ami szártörést és így betakarítási veszteséget okoz. Ez a fejlesztés alighanem a józan gyakorlaton bukik majd meg.

            Az önérdek mellett természetes közérdek is jelentkezik. Tisztázzuk a mértékét. Mekkora növekedésére számíthatunk az élelmiszernövények területén? Valóban a világ élelmezési gondjainak felszámolásáról van-e szó? Nos, az USDA (az USA Mezőgazdasági Minisztériuma) saját eredményei szerint termésnövekmény csak bizonyos helyeken és években mérhető, s az nem haladja meg az 5-20%-ot. Ezen azért sem csodálkozhatunk, mert az elsőgenerációs transzgenikus növények biotechnológiai növényvédelmi célt szolgálnak, amelynek attól függően van termésnövelő hatása, hogy a leküzdésre váró ágens (pl. kukoricamoly, gyomosodás – fitotoxicitás stb.) jelentkezik-e abban az évben és helyen vagy sem.

abra3

3. ábra: Vita 2, fejlesztők és minősítők

 

            - Vita 2, genetikai nagyjavítás – génerózió: Nevezzük ezt a genetikusok belső konfliktusának, ahol a molekuláris és a populáció-genetikusok eltérő véleményt hangoztatnak (3. ábra). A biotechnológusok szívesen érvelnek azzal, hogy a fajtanemesítés a mesterséges szelekció során eddig is a genetikai állomány módosításával járt. A populáció-genetikusok sem állítanak mást, de szerintük ezzel a tevékenységgel – az utóbbi 80 évben – termesztés alá vont „vad” fajaink génállományának mintegy 85-95%-át veszítettük el. A folytatás tőlük úgy hangzik, hogy mivel egy Petri-csészényi területen egyetlen növény számtalan sejtjéből azonos genetikai tartalmú növények sokaságát lehet előállítani, az a genetikai változatosság felszámolásán keresztül népességi szinten elszegényedést, majd géneróziót* vált ki. A nagyfokú hasonlóság miatt a transzgenikus növényfajták fogékony-ellenálló típusú poligenizmusa (génszintű biodiverzitása*) úgy csökken, hogy egy patogenitásában változó járványos betegségre a fajta reakciója azonos lesz, vagyis túlélési aránya alacsony. Az eddigi genetikai munka érdemi kritikája az is, hogy növények kromoszómáinak felében integrálódhat a transzgén, s a kópiaszáma és a kópiák egymáshoz való helyzete sem irányítható. Ekkor még nem is bonyolódtunk bele a nagyon is esetlegesnek tűnő transzgén-konstrukciókba (vö. antibiotikum-rezisztencia markergén* nyilvános bukása, a karfiolmozaik-vírus eredetű promóter* fokozódó kritikája). Nehéz komolyan venni így az evolúció eredményének generáljavítását, mert jóval szerényebb a felmutatott tudásunk és esendőbbek jelenlegi eredményeink. A biotechnológus még irányítatlanul, véletlenszerűen viszi be a transzgént a növényi genomba*, majd a transzformáltakból válogatja ki a számára sikeresnek tűnőket. A transzgén random bevitele eddig hallgató gének kifejeződésével, vagy eddig működők elhallgatásával járhat együtt, aminek beltartalmi hatásait széles körben vizsgálni kellene. Ez megnyugtató módon nem történt meg.

            Önérzetesen fájjon csöppet biotechnológusaink vádja, hogy Kínától is lemaradunk, de azért nézzük meg miként? Vizsgáljuk meg, mely országokban termesztenek 2000-ig GM-növényeket. USA > Argentína > Kanada a jellemző sorrend. Kína 1997-ben csalódott a transzgenikus dohányban, s mai kibocsátása igen szerény mértékű. Nyugat-Európa valamennyi országa gyakorlatilag moratóriumot hirdetett a termesztésre. Kelet-Európában, 2000-ben csupán Romániában, Ukrajnában és Bulgáriában vannak kisebb szántóföldi kibocsátások. Sietségre tehát semmi okunk. Inkább úgy fogalmazhatunk Magyarország Nyugat-Európa mérsékelten lelkesedő, megfontolt többségéhez csatlakozott, amely először az egyértelmű előnyöket szeretné látni, s ha ez így van, akkor sem anyagi, sem szellemi kár nem ért bennünket.

            - Vita 3, léteznek-e komolyan vehető mellékhatások: Három területet emelhetünk ki (4. ábra).

 

4. ábra

4. ábra: Vita 3, minősítők – fejlesztők

            A populáció-genetikus azt veti fel, hogy a géneróziós hatás mellett az intra- (fajtahibrid) és interspecikus-hibrid (fajhibrid) képződés veszélyeivel kell számolnunk. Az első az önbeporzó és hímsteril növények kivételével bizonyos, hiszen a pollennel – a szél- és rovarmegporzású növényeknél – a genetikai információ továbbadásra kerül. A kukoricapollennel érkező cry-gén, például már abban az évben közel harmadmennyiségű Bt-toxint eredményez a nem módosított fajta csöveiben úgy, hogy a termesztő ezt küllemileg nem érzékelheti (Darvas és mtsi Abs. Növényvédelmi Tudományos Napok, 2002). Általában a hibridszemek képződésének esélye 300 méterig jelentős, de a házi méh 6 km-re is elhurcolhatja a pollent, és széllel a kukoricapollen terjedési maximumát 30 km-re becsülik. Limitáló tényező a kiszáradás és az UV-sugárzás. Jellemző példa, hogy a Bt-toxint termelő cry-gén napjainkra, Mexikóban (Oaxaca), őshonos vad kukorica alfajokban (teosinte) megjelent. A transzgén több év alatt pollenben „araszolva” tette meg idáig az utat (Quist & Chapela Nature, 414: 541-543, 2001).

           Az interspecifikus hibridek előfordulásának esélye csekélyebb. Mindenesetre a géncentrumokban*, ahol az illető növényfaj genetikailag kompatibilis rokonfajai a legnagyobb számban élnek az ebbéli esemény valószínűsége jelentősebb. Nem problematikus tehát Európában a kukorica, de annál kínosabb a mediterrán géncentrummal rendelkező olajrepce (Brassica napus), amely már eleve fajhibrid (Brassica rapa x Brassica oleracea). Megválaszolandó kérdés tehát, hogy a transzgén ekkor milyen körbe (pl. káposzta-félék, vadon élő rokonok) kerülhet akaratlanul át, s ott milyen életrevalósággal rendelkező utódok birtokolják. Néhány vizsgálat a sekélyebb rétegből való csirázásban (tehát korai szárazságtűrésben) jobb GM-Brassica napus x Hirtschfeldia incana fajhibrideket írt le (szaporodóképességük alacsony volt), amelyek növénytársulásokban való vetélkedésben előnyös helyzetbe kerülhetnek. A transzgénnel a növények valamilyen új tulajdonságra tesznek szert. A herbicid-toleranciát előidéző gének elszabadulásakor mezőgazdasági művelés alatt álló területeken keletkezhetnek ellenálló ún. szupergyomok (gyakorta emlegetett a cirok – fenyércirok példája). A cry-gének (Bt-toxin) elszabadulása viszont a természetes életközösségekben hozhat létre olyan új génösszetételt, amely saját érzékeny kártevőit elpusztítva dominanciára hajló népességet eredményezve átalakítja az érintett növényközösséget. A biotechnológusok azt gondolják, hogy a termesztett fajták jelenlegi biodiverzitás megőrzéséhez génbankokat kell létrehozni, de ökológusok szerint ennek praktikus nagysága, számtalan összetevője miatt (a vad alakok rendkívüli genetikai variabilitása, az ezek izolációjához szükséges távolság, az ezeket kezelni képes munkaerő stb.) a Föld jelenlegi nagyságával azonos. Az ökológusok további problémája az, hogy a Földön élő természetes fajok jelentős részének elkülönítésére, leírására sem került még sor (a talajban élő, annak termékenységével összefüggésben lévő mikroorganizmusok 1%-át sem ismerjük), nemhogy életciklusuk, kapcsolati rendszerük vizsgálatára, azaz a természetes fajokat (vö. megporzási háló) sem ismerjük kellőképpen. Nem csoda tehát, ha az ökológusok úgy gondolkodnak, hogy a biotechnológusok érzéketlenül valami olyasmibe nyúlnak bele, amelynek életközösségi összefüggéseiről sejtelmük sincs. A génelszabadulás okaként baktériumoknál a fajok közötti konjugációt, növényeknél a keresztbeporzást, a szinte alig ismert beporzási hálót említik. Tény, hogy Nagy-Britannia flórájának 40%-a nem olyan régen keletkezett fajhibrid (Podani In Darvas A genetikailag módosított élőszervezetek kibocsátásának környezeti kockázatai, KTM, Budapest, 1997).

           Problémaként jelentkezik még, hogy a toxintermelő növény a közvetlen környezetében, a pollenben megjelenő toxinnal (ez, pl. a kukoricatábla szélétől 5 méteres sávban egy aluldozírozott, ezért Bt-toxinrezisztenciát indukáló Dipel kezeléssel azonos értékű) gyéríti a nem-célzott, esetleg védett hernyófajokat (pl. Danaus, Vanessa stb.), s a táplálkozási láncon keresztül a hasznos ízeltlábú ragadozókat is (pl. Chrysopa).

           A dietetikusok viszont azt állítják, hogy az élelmiszereinkben és háziállataink takarmányában megjelenő új összetevők negatív hatásúak is lehetnek, s ezek részletes táplálkozástani vizsgálatára nem került sor. A hagyományos nemesítés gyakorlatában a zeller és burgonya esetében fordultak elő betiltott fajták, amelyek speciális másodlagos vegyület (allelokemikália*) tartalma egészségre károsító mértékben növekedett. Tipikus példaként említhető a bromoxynil*-tűrő gyapot esete. A Klebsiella ozaenae nevű baktérium bxn-nitriláz génje ezt a gyomirtó szert DBHA nevű vegyületté alakítja, aminek fitotoxikus hatása csekély. A gyapot, amely eddig a bromoxynil-kezelés után elszáradt, bxn-nitriláz génnel túléli azt, de sejtjeiben DBHA és bromoxynil halmozódik fel, azaz új összetevőkkel bővül. A DBHA megjelenik a gyapot termésében, amelyet szívesen használnak állatok takarmányozásra. A DBHA a szarvasmarha minden szövetében (kiváltképpen belsőségeiben) felhalmozódik, sőt tejével ürül is. A bromoxynil-ről tudjuk, hogy egéren karcinogén (pontosabban májrákot okoz) és nem mellesleg a szaporodásra negatívan ható (csökkent termékenység, magzat elhalás, vetélés stb.) ún. reprodukciós toxin. A DBHA-val viszont nem végeztek krónikus toxicitási vizsgálatokat. Az EPA (az USA Környezetvédelmi Hivatala) a fajtatulajdonos Rhône-Poulenc-et kötelezte arra, hogy pótolja ezeket. Mivel erre egy éven belül nem került sor betiltotta a bxn-gyapot termesztését. Hasonló esetek más növényeknél is valószínűsíthetők. Ha már herbicid-toleráns GM-növényeknél tartunk, tudnunk kell, hogy a növényvédő szerek ökotoxikológiai szempontú elavulása igen gyors. Ma több, széles körben elterjedt gyomirtó környezet-egészségügyi szempontból aggályos (pl. atrazine, bromoxynil, 2,4-D stb.), amelyre toleráns növényt fejlesztettek ki, s ilyen módon a termesztéstechnológiába (a növény örökítő anyagába) építették azok kötelező használatát (Darvas Virágot Oikosnak L`Harmattan, Budapest, 2000).

            - Vita 4: érintett-e a felhasználó: Ennek a vitának úgyszintén három résztvevője van (5. ábra). Egyetlen döntési helyzetben lévő tagja a fajtát engedélyező hatóság. A hazai miniszteriális hatóságok szakmai megerősítésére tudományos és civil szervezeteket képviselő tanácsadó bizottságot hoztak létre (Géntechnológiai Eljárásokat Véleményező Bizottság), amelyből azonban releváns szakmai képviseletek maradtak ki. A bizottság szakértelem híján nem vizsgálja, hogy Magyarországnak az eddig felkínált növényvédelmi technológiákra szüksége van-e vagy sem (vö. kukoricamoly-rezisztens kukorica haszna). A táplálkozási aggályok eloszlatására nemzetközileg a „lényegi azonosság” elvét dolgozták ki. Ez azt jelenti, hogy a világ 30-40 helyén megmintázott faj beltartalmi mutatóinak szórását veszik alapul ahhoz, hogy azt mondják: lényegileg azonos. A probléma viszont az, hogy ebben a gigantikus szórásban azonosnak minősülnek azok a statisztikailag elkülönülő beltartalmi variánsok, amelyek egy anyavonal és utódvonalainak változásaiban szignifikánsan kimutathatók, azaz szigorú biometriai szempontok szerint eltérőnek bizonyulnak. A „lényegi azonosság” elve tehát a biológiában meghatározó statisztikus igazságok tudományos elkülönítésére széleskörűen használt biometriai szempontból: paradoxon. A jelenleg fejlesztés alatt álló „javított beltartalmú” növényekre viszont az elv egyáltalán nem alkalmazható, hiszen ott a cél éppen a tápanyag-összetétel (zsírok, olajok, vitaminok) megváltoztatása (lásd bővebben Millstone et al. Nature 401: 525-526, 1999).

5. ábra

5. ábra: Vita 4, felhasználók – fejlesztők

 

            A termesztő kérdése úgy hangzik, hogy a fajtaváltásnak ki a gazdasági kedvezményezettje. Ha a vetőmag 25%-kal drágább, akkor ez hogyan térül meg számára az értékesítés során? Keletkezik-e ennek megfelelő termésnövekedés? Korábban láttuk, hogy ez esetleges. A működő világpiac pedig felárral az ökológiai gazdálkodást* támogatja és semmiképpen nem a GM-termékek körét. Ár és haszon között tehát jókora ellentmondás feszül. További probléma, hogy a Bt-toxint termelő növények egyféle cry toxint termelnek, amellyel kapcsolatban a rezisztencia kialakulásának valószínűsége 300-szor nagyobb, mint a természetes Bt-készítmények esetében, ahol 4-12 különféle cry toxin fordul egyidejűleg elő. Gyomirtószer-toleráns növények esetén viszont egy-egy hatóanyag használatának kizárólagossá tétele (lásd glyphosate) a piaci szabad-verseny ellen hat. Ez is segíti, hogy a növényvédőszer-gyártó multik száma fúziók révén radikálisan csökken (Syngenta, Pharmacia, Aventis, DuPont, Bayer, Dow, BASF), s a vetőmag cégek felvásárlásával (Syngenta – Novartis Seed; Pharmacia – DeKalb, Asgrow; DuPont – Pioneer) a növényi örökítő anyag fokozatosan az ellenőrzésük alá kerül. Ebben többen a genetikai gyarmatosítás egy lehetséges megvalósulását látják. Közülük csupán az Aventis függesztette fel a takarmányozásra forgalmazott StarLink GM-kukorica vetőmagjának forgalmazását, mivel nem sikerült bizonyítani, hogy állatokon nem okoz táplálkozási allergiát. A mexikói kukoricalepényben (Taco Bell érdekeltségek) egyébként kimutatták az igen specifikus Cry9C Bt-toxin jelenlétét (Killman Wall Street Journal, 2000. szept. 27).

            Végül – s mindezek következtében – a többnyire konzervatív fogyasztó zavara határtalan. Nincs arról meggyőződve, hogy veszélytelen, amit neki kínálnak. Az ezzel kapcsolatban őt elérő információ rendkívül ellentmondásos, és számára részben felfoghatatlan is.

6. ábra

6. ábra: Vita 5, környezetvédő – kereskedő

            - Vita 5, legyen-e moratórium: Jó esetben az ebbéli viták konklúziói, rossz esetben indulatai jelennek meg itt (6. ábra). Ma a kereskedő azt bizonygatja, hogy a megértésre képtelen termesztő biotermesztésre alkalmas eszközöket utasít el. Teszi ezt nem tudva, hogy az ökológiai termesztési irányzatok némelyike csupán tájfajták termesztését támogatja, és semmiképpen sem, pl. transzgént tartalmazó herbicid-toleráns fajtákét (Radics szerk. Ökológiai gazdálkodás Dinasztia Kiadó 2001). A környezetvédők által szorgalmazott moratórium Nyugat-Európában célt ért. Ez azonban értelemszerűen nem terjed ki az ökológiai vizsgálatokra, hiszen akkor elkerülhetetlen lenne az ismereti szinten való egy helyben topogás. Bizonyos, hogy ez idő alatt hazánk szójabehozatalát is felül kellene vizsgálni, mivel lakossága jelöletlenül és nagy eséllyel (a hazánkban forgalmazott szója ~20%-a GM-pozitív) fogyaszt felvágottakban, kenőmájasokban, konzervekben, tejkészítményekben, süteményekben és kenyerekben transzgenikus eredetű szóját.

            Összefoglalásként megállapíthatjuk, hogy az első generációs transzgenikus növények közhaszna nem meggyőző. A velük kapcsolatban felmerülő rengeteg megválaszolatlan kérdés indokolja a mértéktartó lelkesedést. Mindez nem jelenti azt, hogy körültekintőbb célokkal és javított módszerekkel egy előrehaladottabb generációjuk nem lehet örömmel fogadott és sikeres.

           Lábjegyzet: Ennek az írásnak egy lehetséges előadás-változata 2001. november 23.-án hangzott el, az Országgyűlés Környezetvédelmi Bizottságának „Géntechnológia a mezőgazdaságban” című rendezvényén. 

 

Glosszárium

 

allelokemikália: a növények által termelt másodlagos növényi anyagok, amelyek növényekben való funkciójával nem vagyunk tisztában (többen a növények védekező természetű anyagainak tartják őket)

amilázok: az amilózt bontó enzimek – az α-amiláz dextrinekké, míg a β-amiláz maltózzá (két kapcsolódó glükóz) és glükózzá

amilóz: glükóz polimerizációjából keletkező keményítő-féleség

atrazine: többnyire kukorica és cirok gyomirtására használt, lassan bomló, erősen vízszennyező hatóanyag

biodiverzitás: biológiai sokféleség

bromoxynil: Magyarországon kalászosok, kukorica és napraforgó gyomirtására használt hatóanyag

dextrinek: α-amilázok által amilózból* lehasított közepes molekulasúlyú egységek

DNS: deoxi-ribonukleinsav, minden élőlény örökítő anyaga

eozinofília myalgia szindróma: az eozinofil sejtek felszaporodása a vérben, amely súlyos izomfájdalmakkal jár

eugenika: magasabb teljesítőképességű emberfajták kitenyésztésére törekvő áltudomány

gén: az öröklődés és a genetikai funkció egysége, a DNS olyan jól definiált szakasza, amely valamely fehérje féleség képződését kódolja

géncentrum: a származás helyéül megjelölhető földrajzi terület, ahol a kiindulási fajok genetikai változatossága a legnagyobb (Vavilov); mindez nem feltétel nélkül igaz: kultúrnövények esetén az emberi tevékenység másodlagos származási központokat hozott létre (Harlan és Anderson)

génerózió: a populációk génállományának jelentős elszegényedése; a genetikai diverzitás mértékének csökkenése

genom: fajra jellemző egyszeres génkészlet

glyphosate: széleskörűen használt, totális gyomirtó hatású hatóanyag

hemicellulóz: a növényi sejtekben a cellulózt körülvevő szénhidrátforma (poliszacharid), amelynek gyakori képviselői 5 szénatomú cukrokból (xilózból a xilán, arabinózból az arabán stb.) épülnek fel

Jacques Monod: A párizsi Pasteur Intézet genetikusa, aki 1965-ben François Jacobbal és André Lwoff-fal az operon-elméletért megosztva kapott Nobel-díjat. Az általuk bizonyított génszabályozás ötlete Szilárd Leótól származott.

James Watson: A Harvard University biológia professzoraként Fracis Crick-kel és Maurice Wilkins-szel megosztva, 1962-ben a DNS szerkezetének felfedezéséért kapott Nobel-díjat.

kimozin: – rennin – összetett gyomrú állatokban a kazein előanyagait oldhatatlan kazeinné (foszfor tartalmú fehérje, amely a sajtfélék legjellemzőbb alkotórésze) kicsapó enzim. Hatására a tej megalvad, és hosszabb ideig a tejet fogyasztó fiatal állatok gyomrában marad. Embernél a pepszin tölti be ezt a szerepet.

konjugáció: folyamat, amely során egy prokariota* élőlény konjugációs csövön át DNS-t juttat egy másik sejtbe

kromoszóma: olyan DNS-ből és fehérjékből álló jól festhető sejtalkotó, amely a sejtciklus metafázisában vizsgálható

lipázok: zsírokat zsírsavakká és glicerinné bontó enzimek

marker gén: az öröklődés nyomon követésére alkalmas, érzékelhető/ellenőrízhető fenotípusú gén

mikorrhiza: mycorrhiza – gombák hifái és növények gyökerei közötti kölcsönösen előnyös tápanyagforgalmon alapuló kapcsolat

mikrobiális: egysejtű élőlényekre vonatkozó

nukleotid: a nukleinsav (DNS, RNS) egy foszforsav-, egy cukor- és egy szervesbázis-molekulából épülő alapegysége

ökológiai gazdálkodás: a környezeti adottságokhoz alkalmazkodó, a termesztési tradíciókra támaszkodóan fenntartható típusú, a tájidegen fajtákat és az agrokemizálást minimálisra csökkentő vagy teljesen elvető termesztési módok gyűjtőneve

ősivarsejt: az embriógenezis korai szakaszában differenciálódó és később kizárólag ivarsejtekké alakuló sejt

plazmid: Eubacterium-okban gyakori, kromoszómán kívüli, önálló replikációra képes DNS-gyűrű

prokariota: – Prokaryota – sejtmag nélküli élőlények; nincs sejthártyával elkülönített sejtmagjuk

promóter: a gén olyan szakasza, amely a gén kifejeződését (expresszióját) szabályozza, ahová – egyebek mellett – az RNS-polimeráz kapcsolódik, hogy elkezdje a transzkripciót*

proteázok: fehérjéket bontó enzimek

totális gyomirtó szer: a növény valamely általános életfolyamatát (pl. fotoszintézis) gátolva válogatás nélkül pusztít

transzgén: idegen (donor) fajból származó gén, amely részévé vált a transzgenikus genomnak

transzgenikus: fajidegen örökítőanyagot tartalmazó élőlény

transzkripció: RNS molekula szintézise DNS minta alapján

 

 

(kézirati verzió)