Весной этого года в журнале «Nature Plants» была опубликована весьма любопытная статья. Речь в ней идёт о помидорах с отредактированным геномом. Что сделало этот овощ просто кладезем витамина D. Хочу обратить ваше внимание, что геном именно отредактировали, а не модифицировали. Ведь речь идёт о технологии отличной от ГМО. Как получили такие помидоры, что это за технология и на сколько актуальна эта новость для жителей нашей огромной, но расположенной в северных широтах Родины? Об этом подробнее далее.
Отредактированные помидоры
На сегодняшний день растения не рассматриваются как диетический источник витамина D, т.к. не идут ни в какое сравнение с его содержанием и активностью формы из рыбы, молочных продуктов, яиц и пр. Так же витамин D может синтезироваться в организме человека под воздействием солнечных лучей. Когда ультрафиолет (УФ) попадает на кожные покровы, из провитамина D со сложным названием 7-дегидрохолестерин (7-ДХС) синтезируется наш герой.
Так вот товарища 7-ДХС помидоры, пока они ещё зелёные, тоже используют для своих целей. А к моменту созревания от него не остается и следа. Вот так вот – попользовали и забыли, как звать (шутка). Учёные же блокировали путь его дальнейшего использования растением. Деваться провитамину D стало некуда, и он не только остался, но начал накапливаться. Да так, что после обработки УФ витамина D образовалось 0,3 мкг/1 г сухого веса в зеленых плодах и 0,2 мкг/1 г сухого веса в красных плодах. Кстати, в листьях это значение достигло 200 мкг/1 г сухого веса [1]!
Для лучшего понимания, много это или мало – один из лидеров по содержанию витамина D дикий лосось содержит 0,15-0,25 мкг /1 г веса [2]. Потребность же в витамине D для профилактики его дефицита у лиц в возрасте 18-50 лет составляет не менее 15-20 мкг/сут [2]. Если кому-то проще ориентироваться в международных единицах (МЕ), то 1 мкг = 40 МЕ.
А что там про отредактированный ген?
Для создания подобных помидоров была применена технология генного редактирования - CRISPR/Cas9. Я оставлю рассуждения на тему того, что она имеет перспективы применения для борьбы с многими тяжелыми заболеваниями, среди которых рак, наследственные болезни, ВИЧ [3] более компетентным людям.
Просто вкратце поясню, что мутации, вызванные CRISPR/Cas9, по существу не отличаются от мутаций, возникающих естественным путём, но имеют гораздо более высокую специфичность и эффективность [4]. При использовании этой технологии изменения происходят в собственных генах без введения материала, получаемого из других организмов, как в случае с ГМО [5].
Если кого-то смущает сам факт «игры» с генами – напрасно. Это началось не сегодня и даже не в этом веке. Селекция, благодаря который мы способны прокормить миллиарды людей, является таким же способом воздействия на гены растений для выведения у них новых свойств. И никого не смущает, когда для достижения этих целей используются химикаты [6] или радиация [7]. Технология же CRISPR/Cas9 – инструмент более тонкий и предсказуемый. Статус растений, появившихся благодаря ей, в нашем государстве пока ещё не определён [8].
Актуальны ли такие помидоры для жителей РФ?
Забегая вперёд, скажу – да, однозначно актуальны. И вот немного данных по этой теме. Крайняя южная точка России находится на 41 параллели. [9]. Из-за более острого угла падения солнечных лучей (выше 35 параллели) и их рассеивания в атмосфере в период с ноября по март кожа практически не вырабатывает витамин D, вне зависимости от времени, которое проводится человеком на солнце [2].
Ситуация усугубляется и низким поступлением витамина из пищевых источников. Что совсем не удивительно. Попробуйте вспомнить, когда вы последний раз ели, например, сельдь или говяжью печень? И это должна быть не разовая акция с целью побаловать организм. Поступление витамина должно быть регулярным. Кстати, представьте, каково живётся нашим согражданам, которые ещё и исключили из рациона продукты животного происхождения по тем или иным причинам. Всё это приводит к суммарному показателю дефицита и недостаточности витамина D у от 63,59% до 93,31% населения, в зависимости от региона проживания [10].
Пару слов от себя
Насыщение привычного и доступного продукта, как помидор, витамином D – серьезный шаг в сторону устранения его дефицита в рационе огромного количества людей. Вообще я бы назвал это маленьким чудом. Только представьте, какие ещё проблемы мы можем решить благодаря подобным технологиям. Стоит ли нам их бояться? Конечно, нет. Бояться – значит не использовать потенциал развития при отсутствии явных угроз. Ведь это весьма перспективное направление, которое при ответственном подходе способно обеспечить здоровье нашей нации, продовольственную безопасность и независимость нашей страны от зарубежных технологий. Сегодня это актуально, как никогда. Поэтому я считаю, что государство должно взять это под контроль, обеспечить доказательную базу пользы и безопасности, а также установить правовой статус таких растений.
_________________________________________________________________________________________________________
[1] Biofortified tomatoes provide a new route to vitamin D sufficiency (https://www.nature.com)
[2] ДЕФИЦИТ ВИТАМИНА D У ВЗРОСЛЫХ: ДИАГНОСТИКА, ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА (КЛИНИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ)
[3] CRISPR/CAS9: что значит для человечества переход от чтения генома к его редактированию? www.forbes.ru
[4] Xingliang Ma, Qinlong Zhu, Yuanling Chen, Yao-Guang Liu. (2016). CRISPR/Cas9 Platforms for Genome Editing in Plants: Developments and Applications. Molecular Plant. 9, 961-974;
[5] GMOs and gene editing: What’s the difference? https://allianceforscience.org
[6] «Химический мутагенез как метод создания исходного материала для селекции мягкой пшеницы» Кротова Л.А. Доктор сельскохозяйственных наук, профессор ФГБОУ ВПО ОмГАУ им. П.А.Столыпина, г. Омск
[7] Mutation induction in plants. https://www.iaea.org
[8] Правовое положение растений, полученных с использованием технологии редактирования генома: перспективы для России
[9] География России. https://ru.wikipedia.org
[10] Дефицит витамина D в России: первые результаты регистрового неинтервенционного исследования дефицита и дефицита витамина D в различных регионах страны (PMCID: PMC8926136)
