Глик, Пастернак - Молекулярная биотехнология - 2002 (947307), страница 157
Текст из файла (страница 157)
Например, ГРА утвердила к применению фермент химозин, полученный с помощью технологии рекомбинантных ДНК и предназначенн ый для производства сыров, хотя соответствующие испытания не были проведены в полном объеме. Химозин, один из ключевых ферментов сычуга жвачных животных, является сбраживаюшим молоко протеолитическим ферментом, который гидролизует к-казеин. В результате такого гидролиза в молоке образуется сгусток, который в свою очередь ферментируется с образованием сыра. Обычно сбраживающий молоко агент, используемый при производстве сыра, получают из четвертого отдела желудка жвачных животных (сычуга); он представляет собой смесь веществ, известных под общим названием «сычужный фермент».
Чтобы обеспечить н;дежный, удобный и по возможности наиболее дешевый промышленный способ получения химозина, кодирующий его ген клонировали и экспрессировали в Е. сод К-12. Готовый продукт был выделен из бактериальных клеток, и в ГРА направлена просьба дать разрешение на коммерческое использование рекомбинантного химозина для промышленного производства сыров. Перед ГРА встал вопрос: какие критерии использовать в этом случае? Поскольку применение сычужного фермента, содержащего хилюзин, в сыроваренной промышленности имеет долгую историю, ГРА резонно заключила, что если рекомбинантный химозин идентичен природному ферменту, то дополнительное тестирование проводить не обязательно. По существу лицо, запрашивающее разрешение, должно было лишь подтвер- дить, что рекомбинантный химозин аналогичен сычужному ферменту.
Идентичность клонированного и природного генов химозина была подтверждена рестрикционным картированием, ДНК-гибридизацией и секвенированием ДНК. Более того, было показано, что рекомбинантный химозин обладал такой же молекулярной массой, что и природный очищенный химозин теленка, и одинаковой с ним биологической активностью. Далее, необходимо было показать, что рекомбинантный химозин безопасен для применения.
Компания представила данные, подтверждающие, что конечный препарат, экстрагированный из бактериальных телец включения и прошедший все необходимые этапы очистки, не загрязнен целыми бактериальными клетками, клеточным дебрисом и другими примесями, в том числе нуклеиновыми кислотами. Кроме того, многочисленные исследования показали, что штамм Е. саД К-12 нетоксичен и непатогенен лля человека. Результаты тестирования на животных не выявили никаких побочных эффектов препарата, гго свидетельствовало об отсутствии в нем токсинов. После изучения всей полученной информации ГРА пришла к выводу, что рекомбинантный химозин может быть разрешен для коммерческого использования.
1Риптофан Организации, занимающиеся контролем производства и поступления на рынок пищевых продуктов и пищевых ингредиентов, полученных с помощью технологии рекомбинантных ДНК, часто руководствуются в своей работе так называемым прецедентным правом (сазе-Ьусазе!алч). В кажлом случае вопрос рассматривается отдельно, и в зависимости от регцения официального органа проводятся тс или иные тесты на безопасность продукта. Производители предпочитают (и оказывают давление на правительство), чтобы соответствующие государственные органы разработали универсальный набор тестов для всех пролуктов, полученных методами генной инженерии, однако такая инициатива не находит поддержки.
Включение пищевых продуктов, полученных на основе технологии рекомбинантных ДНК, и число това- Контроль применения биотехнологических методов 52! ров, разрешенных к употреблению, проходит чрезвычайно осторожно, прежде всего потому, что неправильные выводы, изначально кажущиеся правомерными, впоследствии могут привести к неожиданным и даже трагическим последствиям. В течение 1989 †19 гг. в США отмечалось резкое увеличение встречаемости синдрома зозинофилии — миалгии (СЭМ).
Это в общем-то редкое заболевание характеризуется тяжелыми, изнурительными мышечными болями и может закончиться смертью больного в результате спазма дыхательных путей. Большинство пациентов с СЭМ употребляли в качестве пищевой добавки аминокислоту триптофан, причем в больших количествах. Каждый раз, когда пытались установить происхождение триптофана, выходили на одну и ту же химическую компанию. Обнаружившаяся корреляция между потреблением триптофана и развитием СЭМ обескураживала, поскольку до этого не было обнаружено никаких негативных последствий применения триптофана в качестве пищевой добавки.
В ходе дальнейших изысканий обнаружилось, что все партии «некачественного» триптофана были получены с помощью штамма генетически трансформированных бактерий, специально сконструированного для того, чтобы обеспечить сверхпродукцию триптофана. Компания сочла, что этот штамм идентичен предыдущему и поэтому не стала проводитьдополнитсльные тесты на безопасность продукта.
В то же время одна из стадий очистки триптофана, как считалось — несущественная, изменилась, хотя все контрольные тесты на качество очистки конечного продукта остались прежними. Как показали результаты химического анализа коммерческих продуктов, полученных с помощью генетически модифицированного штамма, зти продукты содержат метаболиты триптофана, в том числе 1-! -этилен-бис!триптофан1 (ЭБТ).
Вначале образование ЗБТ было связано с нарушением метаболизма триптофана у нового штамма. Параллельно основным исследованиям, целью которых было установить, способен ли ЭБТ вызывать СЭМ, проводились другие эксперименты, в ходе которых выяснилось, что ЭБТ продуцируют и штаммы дикого типа. Анализ на токсичность выявил способность ЭБТ вызывать патологические изменения у крыс, сходные с симптомами СЭМ, а такжс— что было совсем неожиданно — способность самого триптофана, хотя и в меньшей степени, вызывать некоторые симптомы СЭМ. Как следствие 1 -триптофан, даже не содержащий никаких примесей„был запрещен в США для употребления человеком.
С чем было связано появление ЭБТ в составе прежде безопасного продукта, так и осталось неясным. Большинство сошлось во мнении, что причиной было изменение в методе очистки. Возможно, при «старом» способе очистки ЭБТ эффективно удалялся„хотя компания об этом не подозревала. Один из уроков, который можно извлечь из этой истории, заключается в том, что хотя генетическая инженерии может оказаться и ни при чем, биологическая идентичность между исходным штаммом и его генетически модифицированным двойником не должна упускаться из виду.
Зто относится как к штаммам, полученным традиционными способами, так и к штаммам, полученным генноинженерными методами. Более того, производители теперь осознают, что даже несущественные технические изменения в способе очистки могут привести к изменению свойств продукта. Другое дело — что они дальше предпринимают. Многие компании не хотят подвергать всестороннему исследованию на токсичность те продукты, которые, как они считают, уже были тщательно проверены. Однако большинство производителей придерживаются мнения, что, несмотря на издержки, «лучше безопасность, чем неприятности«. Бычий соматотропил Безопасность продуктов, полученных с помощью новых технологий, — это только одна из тех проблем, которые возникают перед обществом в связи с появлением таких технологий.
Примером эффективной и безопасной инновации, не принятой, однако, обществом с распростертыми объятиями, может служить получение рскомбинантного бычьего соматотропина (БСТ), известного также под названием гормона роста крупного рогатого скота.
В !930-х гг. было показано, что введение БСТ коровам в значительной степени повышает их 522 ГЛАВА 22 удойность. Поскольку получение природного БСТ в больших количествах весьма трудоемко и дорого, он не нашел широкого применения в молочной промышленности. С помошью технологии рекомбинантных ДНК ген БСТ был клонирован в Е со!ю', синтезированный рекомбинантный БСТ выделен из бактериальных клеток и очищен.
Как и ожидалось, удойность коров, которым был введен рекомбинантный БСТ, увеличилась на 25 — 30%. БСТ, содержащийся в молоке, был исчерпывающим образом проверен на безопасность. У коров, получавших рекомбинантный БСТ, его концентрация в молоке была не выше, чем у контрольных животных. Более того, БСТ неактивен в организме человека, и все тесты на токсичность не выявили никаких побочных эффектов. Используя все доступнь|е результаты исследований, НЭА пришла к выводу, что как мясо, так и молоко коров, получавших рекомбинантный БСТ, безопасны для человека. Это заключение поддержало Ведомство по оценке технологий США после того, как был проведен независимый анализ многочисленных данных по тестированию БСТ.
Однако одна мошнах лоббирующая группа выступила единым фронтом за то, чтобы разрешение к использованию рекомбинантного БСТ, выданное НЭА, было заблокировано. В основе ее действий лежали экономические соображения, касаюшиеся последствий применения рекомбинантною БСТ для молочной промышленности. Члены группы считали, что это приведет к разорению многочисленных мелких молочных ферм, поскольку для получения того же количества молока понадобится меньше коров.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
