Использование генно-инженерных организмов
Использование ГИО в научных целях
В настоящее время генно-инженерные (генетически модифицированные) организмы широко используются в фундаментальных и прикладных научных исследованиях. С помощью ГИО исследуются закономерности развития многих заболеваний, процессы старения и регенерации, изучается функционирование нервной системы, решается ряд других актуальных проблем биологии и медицины.
Использование ГИО в медицинских целях
Генно-инженерные организмы используются в прикладной медицине с 1982 года, когда был зарегистрирован в качестве лекарства человеческий инсулин, получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий.
Ведутся работы по созданию генно-инженерных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций. Успешно прошло испытания и одобрено к использованию лекарство против тромбозов на основе белка из молока трансгенных коз.
Бурно развивается новая отрасль медицины — генотерапия. В её основе в качестве объекта генной инженерии выступает геном соматических клеток человека. В настоящее время генотерапия — один из главных методов лечения некоторых заболеваний: уже в 1999 году каждый четвёртый ребенок, страдающий SCID (severe combined immune deficiency), лечился с помощью генной терапии. Генотерапию, кроме использования в лечении, можно также использовать для замедления процессов старения.
Использование ГИО в сельском хозяйстве
Генная инженерия используется для создания новых сортов растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды и вредителям, обладающих лучшими ростовыми и вкусовыми качествами. Создаваемые новые породы животных отличаются, в частности, ускоренным ростом и продуктивностью. Созданы сорта и породы, продукты из которых обладают высокой питательной ценностью и содержат повышенные количества незаменимых аминокислот и витаминов.
Проходят испытания генно-инженерные сорта лесных пород со значительным содержанием целлюлозы в древесине и быстрым ростом.
Посевные площади под ГИ культурами постоянно растут. В 2008 году под ГИ культурами в мире было занято 125 млн. га (для сравнения площадь Республики Беларусь — 207,6 тыс. км² или около 21 млн. га), в 2010 — уже 148 млн.га. В 2011 году ГИ культуры выращивались в промышленных масштабах в 29 странах уже на 160 млн. га, в том числе в 17 из них трансгенные растения выращиваются на площади более 50 тыс. га. В 2016 году посевные площади под ГИ культурами в мире достигли 185,1 млн га, в 2019 – 190,4 миллиона гектаров. За десять лет площадь таких посевов увеличилась более чем 1,5 раза. Такие данные приводятся в ежегодном докладе Международной службы по внедрению агробиотехнологических разработок (ISAAA — International Service for the Acquisition of Agri-biotech Applications).
В 2024 году уже более 20 биотехнологических/генетически модифицированных культур выращивались в 31 стране мира.
Соединенные Штаты лидировали в мире, засеяв 79,9 млн гектаров генетически модифицированными культурами, за ними следовали Бразилия, Аргентина, Индия и Канада.
В глобальном агробиотехнологическом секторе по-прежнему доминируют четыре основные ГМ-культуры: соя, кукуруза, хлопок и рапс. Только на сою пришлось более 100 миллионов гектаров, за ней следовала кукуруза. Однако ГМ-хлопок был наиболее распространенным: на сегодняшний день его выращивают в 19 странах.
(более подробную информацию можно получить на сайте ISAAA)
Генно-инженерные животные
В ноябре 2015 года Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) одобрило лосось AquAdvantage, созданный компанией AquaBounty для коммерческого производства, продажи и потребления. Это первое генетически модифицированное животное, разрешенное для употребления в пищу человеком. По сути, рыба представляет собой атлантический лосось с вставленным одним комплексом генов: регулирующим геном гормона роста чавычи с промоторной последовательностью из океанской надутой рыбы. Это позволяет ГМ-лососю производить ГР круглый год, а не останавливаться на часть года, как это происходит у атлантического лосося дикого типа. Лососю дикого типа требуется от 24 до 30 месяцев, чтобы достичь рыночного размера (4–6 кг), тогда как ГМ-лососю требуется 18 месяцев, чтобы ГМ рыба достигла этого размера. AquaBounty утверждает, что их ГМ-лосось может быть выращен ближе к конечным рынкам с большей эффективностью (им требуется на 25% меньше корма для достижения рыночного веса), чем атлантического лосося, который в настоящее время выращивается на удаленных прибрежных рыбных фермах, тем самым делая его лучше для окружающей среды.
В 2020 г. FDA разрешило выращивать генно-модифицированных свиней для проведения лабораторных тестов, трансплантации органов, создания лекарств и производства мяса, безопасного для людей с аллергией.
Другие направления использования
Разрабатываются генно-инженерные бактерии, способные производить экологически чистое топливо.
В 2003 году на рынке появилась GloFish — первый генно-инженерный организм, созданный с эстетическими целями, и первое домашнее животное такого рода. Благодаря генной инженерии популярная аквариумная рыбка Данио рерио получила несколько ярких флуоресцентных цветов.
В 2009 году вышел в продажу ГМ-сорт розы «Applause» с цветами синего цвета. Вывести натуральные синие розы пытались ученые многих стран мира, но первых успехов в этом направлении в 2004 году достигла группа японских и австралийских ученых. При помощи генно-инженерных работ ген из анютиных глазок, ответственный за выработку пигмента, был внедрен в розу.
Таким образом, сбылась многовековая мечта селекционеров, безуспешно пытавшихся вывести «синие розы».
