Владимир Вакула - Биотехнология: что это такое?

• Название: Биотехнология: что это такое?
• Автор: Владимир Вакула
• Жанр: Биология

Рассказывается о новом научно-практическом мировоззрении, способствующем решению глобальных проблем наших дней: продовольственной, энергетической, охраны здоровья человека. Читатель познакомится как с традиционной биотехнологией (хлебопечение, производство кисломолочных продуктов, виноделие и др.), так и с новейшей, связанной с геннетической, клеточной, белковой инженерией.

---

Да что говорить, наделить даром азотфиксации одни злаковые растения — значит полностью решить продовольственную проблему.

Что ж, не спорю, заманчивые перспективы. Но, памятуя о них, день и ночь работая над реализацией поставленной задачи, микробиолог или биотехнолог должен, просто обязан помнить, что у каждой медали есть, к сожалению, еще и оборотная сторона. Применительно же к обсуждаемой теме эта «теневая сторона» достижений биотехнологии может проявиться в том, что микроорганизмы, созданные, допустим, с единственной целью наделения свойствами азотфиксации злаковых растений, расселятся вопреки планам и желанию экспериментаторов в почве. А это значит, что тем же свойством азотфиксации станут обладать и другие растения, произрастающие на той же почве, входящие в тот же биоценоз. И кто знает, сохранится ли при этом в нем экологическое равновесие или оно рухнет, сломается под воздействием искусственно привнесенных и очень жизнеспособных начал? И не окончится ли такое вторжение катастрофой для всего живого сообщества, складывавшегося веками, а то и тысячелетиями?

Завод и горы на бревне

Или взять другой пример, помимо желания просматривающийся среди грядущих перспектив биотехнологических новаций. Я имею в виду прежде всего опыт работы генетической инженерии не с патогенными, вызывающими то или иное заболевание микробами, а с бактериями, широко распространенными и в окружающей среде, и в организме человека. Например, в его кишечнике, желудке, на слизистых. С одной стороны, казалось бы, «общение» с непатогенными организмами сулит одни заманчивые перспективы. Ведь ждать беды от «безобидных» бактерий вроде бы даже и неразумно. А с другой — не учитывать возможность появления угрозы здоровью и благополучию человечества как раз в данном случае было бы преступной халатностью. Ну в самом деле, кто может гарантировать, что специально сконструированные с помощью методов генетической инженерии штаммы не вырвутся из-за стен лаборатории и очень легко не впишутся в окружающую среду, поскольку это их родная среда? Недаром же среди множества гипотез о происхождении вируса СПИДа есть и предположение о том, что возбудитель этого грозного заболевания — не что иное, как тот самый лабораторный затворник, «дорвавшийся» до свободы.

Жизнь уже не раз и не два вносила поправки в те весьма заманчивые перспективы, которые открывала биотехнология перед человечеством. А поскольку эти поправки, как правило, весьма и весьма разочаровали нас в самых радужных надеждах, то общественное мнение немедленно меняло свое искреннее расположение к тому или иному веществу, полученному с помощью биотехнологических методов, на не менее праведный гнев.

Так, например, произошло и с оценкой уже упоминавшегося в этой книге аспартама. Как известно, это искусственно созданное вещество — синтетический интенсивный подсластитель - стало предметом всеобщего интереса в США еще в 1981 году. По крайней мере, именно тогда он появился в американских магазинах под многообещающим названием «Nutra Sweet», а уже через шесть лет о том же самом веществе наиболее популярные газеты и журналы страны иначе как «о сладкой отраве» не упоминали. И это после того, как в надежде избавиться от избыточного веса, одновременно не отказывая себе в сладком, на аспартам перешла чуть ли не вся Америка. О его популярности можно судить хотя бы по такой официально называемой цифре его потребления: 3500 тонн в год, а в пересчете на сахарный эквивалент сладости (аспартам слаще сахара в 200 раз) это составляло 700 тысяч тонн в год. Вот какое колоссальное количество аспартама потребляли пищевая и кондитерская промышленность США. Большая часть его расходовалась на производство всевозможных напитков, которые расходились по всем штатам страны в огромных количествах.

Так с чего же началось «развенчивание» аспартама? С возникновения тех самых сомнений, которые появились у исследователей еще на заре испытаний, перед «запуском» данного вещества на массовый индустриальный поток. Дело в том, что задолго до неслыханной популярности этого подсластителя, он был «заподозрен» в том, что, употребляемый даже в нормальных, не чрезмерных дозах, способен изменять «химию» мозга.

Но раз такие подозрения существовали, как же вещество, пусть предположительно способное нанести столь тяжкий урон здоровью человека, все-таки появилось на прилавках магазинов? — сам собою напрашивается здесь вопрос.

Не располагая точными сведениями по данному поводу, могу лишь предположить, что события, вероятно, развивались приблизительно так: лабораторные изучения воздействия аспартама на отдельные ткани и органы человека и на весь организм в целом, безусловно, велись. Но они, по всей видимости, не ставили своей задачей выявление его длительного влияния на организм. А ограничивались, опять же предположительно, отдельными проверками.

Между тем, когда «эксперимент» был поставлен ни мало ни много как в масштабах такой гигантской страны, как США, а употребление аспартама превысило употребление того же сахара, скрытый порок этого вещества проявился весьма отчетливо.

По крайней мере, на сегодняшний день уже несколько весьма авторитетных научных лабораторий располагают доказательством того, что поведенческие реакции человека меняются даже под влиянием небольших доз этого подсластителя. Например, докладывая в Вашингтоне на специально созванной информационной встрече (май 1987 года) о результатах проверки, организованной в бостонской больнице Бет Из-раэль, один из исследователей рассказал следующее: нескольким добровольцам, изъявившим желание участвовать в довольно рискованном эксперименте, в ежедневный рацион питания включили аспартам. Он давался испытуемым в количествах, несколько превышающих те, которые обычно употребляют сладкоежки.

Уже первый день эксперимента выявил ухудшение показателей в тех тестах, с помощью которых специалисты, как правило, определяют те или иные отклонения в деятельности головного мозга. Чем дольше длились испытания, тем большие отклонения от нормы выявляли экспериментаторы. Так, все без исключения испытуемые страдали от тяжкой головной боли и у всех отмечалось головокружение.

Разумеется, столь серьезные симптомы нарушения здоровья людей, употребляющих аспартам, потребовали и столь же серьезного изучения причин, приводящих к резкому сбою обмена веществ в организме, особенно в головном мозге.

Как выяснилось, причиной урона, наносимого аспартамом организму обследуемых, стал так называемый фенилаланин — аминокислота, входящая в состав аспартама. Кстати, эта аминокислота и в «чистом» виде широко рекламируется в Штатах и продается там в качестве «здоровой» пищевой добавки. Но фенилаланин — составная часть не только аспартама, она неотъемлемая составная всех белков вообще. Однако в том случае, если данная аминокислота поступает в мозг в составе белков, участвующих в обмене веществ, то есть естественным путем, ее уровень никогда не превысит нормы, поскольку другие аминокислоты, также участвующие во внутриорганизменном обмене, препятствуют поглощению мозгом фенилаланина.

Науке доподлинно известно, что фенилаланин — та самая аминокислота, которая способна оказывать на нервную систему чрезвычайно тяжелое токсическое действие. Существует даже наследственное заболевание, известное под названием фенилкетонурия, обусловленное ее избыточностью. Дети, родившиеся на свет с этим тяжелым недугом, страдают умственной отсталостью, подвержены тяжелым судорогам, а причины этой болезни кроются во врожденном дефекте фермента фенилаланингидроксилазы.

Болезнь наносит непоправимый урон интеллекту. Правда, последнее время и у нас в стране, и за рубежом это заболевание лечится специально разработанной диетой. Однако курс лечения чрезвычайно сложен, поскольку назначают его с первых дней рождения младенца. А это, как вы сами понимаете, связано с ранним выявлением болезни, что не всегда и не везде возможно, поскольку требует диагностических методов высочайшего уровня.

Последние достижения медицинской генетики установили, что эффективно усваивать фенилаланин могут даже не все здоровые люди, поскольку некоторые из них (до 2%) располагают только одной полноценной копией гена фенилаланингидроксилазы, а не двумя, как предписано природой. И потому дополнительное введение в их организм этой аминокислоты не только значительно повышает ее уровень в крови, но и представляет серьезную опасность деградации мозга.

Эти данные подтвердил своими наблюдениями доктор Л. Элсас из Медицинской школы университета Эмори. Он наблюдал как раз тех людей, что обладают всего одной полноценной копией гена фенилаланингидроксилазы. Дополнительное получение фенилаланина вызывало у них замедление мозговой активности уже при получении в сутки тридцати четырех миллиграммов этого вещества на килограмм веса.