Как ГМО спасает планету и почему люди этому мешают

Тут нужна небольшая предыстория. У скотоводческой отрасли много своих проблем. Как и при любом нахождении животных в больших количествах на одной территории, здесь возникает множество инфекционных заболеваний, проблем с правильным подбором диеты, условий содержания, вопросов об очистке территории от паразитов и от продуктов жизнедеятельности самих животных[174]. Одними из традиционных заболеваний в списке являются всевозможные артриты. Они развиваются и от содержания в стойлах, и от травм, которые животные при скученном содержании способны нанести сами себе и друг другу, и от многих других факторов, включая несбалансированность питания[175]. Но суть одна – их нужно лечить. Кстати сказать, именно от артрита в свое время умерла знаменитая клонированная овечка Долли, а вовсе не от приписываемых ей в СМИ патологий развития из-за ее клонированной природы[176]. Артриты – это как раз те самые воспалительные заболевания, сопровождаемые болями. Поэтому многие годы для их лечения использовался диклофенак. И все достаточно долго было хорошо. Пока ученые-экологи не заметили масштабного снижения численности популяций хищных птиц неподалеку от пастбищ.

Первые тревожные колокольчики зазвонили еще в начале 2000-х – экологи заметили, что численность грифов на территории Индии стала сокращаться невероятными темпами[177]. За короткий срок в окрестностях Мумбаи популяция уменьшилась на 95 %, что мгновенно привело к росту количества бродячих собак – достававшаяся ранее грифам падаль теперь стала их добычей. С увеличением количества собак все чаще стали фиксироваться случаи бешенства. Так под угрозой оказались не только птицы, но и люди. Вскрытие птичьих тел показало, что смерти каждый раз наступали в результате развития почечной недостаточности. И что ткани жертв содержали диклофенак. У контрольной группы – птиц, погибших от других причин, – диклофенак в теле обнаружен не был. Расследование было долгим, но связь диклофенака с птичьими смертями в итоге была полностью подтверждена.

Итак, грифы питаются падалью. Например, павшими коровами, овцами, буйволами[178]. Животными, которых местные ветеринары, как и положено, лечили диклофенаком. У грифов, как у еще некоторых видов хищных птиц, нет необходимых ферментов, которые отвечают за выведение из организма этого препарата. Что в итоге приводит к развитию почечной недостаточности[179].

В отличие от грифов, населяющих Азию, европейские грифы долгое время вроде бы не страдали от этой проблемы. Диклофенак не был запрещен как ветеринарный препарат на территории Европы, а с популяциями местных птиц все вроде было более-менее в порядке (скорее всего, это связано не с особенностями птиц, а с меньшим применением препарата или применением его в меньших дозах). Но экологи уже были настороже. И не зря. В 2012 году нашли первую мертвую птицу, анализ тканей которой показал наличие флуниксина – аналога диклофенака, применяемого в ветеринарии Испании[180]. Новые печальные находки последовали за первой.

Птичек, как говорится, жалко. Но мы вспомним, что где скотоводство, там и загрязнение сточных вод. То есть всех окружающих водоемов. И да, диклофенак обнаружился в водах, прилегающих к пастбищам. Причем в довольно высоких концентрациях. Исследования показали, что присутствие этого препарата в воде способно значительно ухудшать здоровье рыб[181]. Рыб, которые, эгоистично подчеркнем, рано или поздно попадут на стол человека. Вот теперь уж точно пора бы пошевелиться.

Чем же могут помочь в этой беде дрожжи? Они могут работать как биоиндикаторы! И ничего необычного в генно-инженерных индикаторах уже давно нет. В геном наших старых знакомцев пекарских дрожжей Saccharomyces cerevisiae ученые встроили ген, кодирующий белок, реагирующий на присутствие в среде диклофенака[182]. При реакции с биологически активной фракцией лекарства белок начинает флуоресцировать. Интенсивность флуоресценции затем считывается датчиками, чтобы оценить уровень содержания диклофенака в воде. Такой довольно простой биодатчик позволяет непрерывно мониторить состояние водоема и вовремя реагировать на изменения в нем. Новизна же изобретения заключается не в использовании генетически модифицированных дрожжей, а в особенностях самой системы датчика: сенсорные клетки в нем изолированы от окружающей среды, и потому флуоресцентный сигнал не искажается потерей клеток, что свойственно другим подобным индикаторным системам. Кроме того, такая конструкция устройства предотвращает попадание дрожжевых клеток в окружающую среду, что тоже важно. Разработанное авторами микрожидкостное устройство с заключенными в него генетически модифицированными клетками продемонстрировало эффективность своей работы не только в пробирке, но и в искусственной симуляции сточных вод. Дело за малым – внедрить технологию уже на практике, чтобы помочь регуляторным органам отслеживать нарушения среди фермеров и предприятий.