GenCrop “Połowę naszych genów mamy wspólnych z bananem” Robert May, 2001 Podobieństwo genetyczne człowieka 96% do szympansów 50% do roślin 30% do bakterii Inżynieria genetyczna nie tworzy nowych genów. Umożliwia jedynie rearanżację genów istniejących Protesty przeciwko GMO w Polsce Gazeta.pl, 21.08.2011 r. Protest przed Pałacem Prezydenckim w 2009 r. Protesty przeciwko GMO w Europie Protesty dotyczą żywności modyfikowanej genetycznie Protest Greenpeace przed Parlamentem Europejskim, 2008 2010 Protest przeciwko wprowadzeniu GM brokułu przed Urzędem patentowym, 2011, Monachium 1978 – E. coli; insulina GMO w medycynie, farmacji czy badaniach nie budzi kontrowersji 1994 – wprowadzenie GM tytoniu we Francji rozpoczęło debatę o zagrożeniach Dlaczego Europa boi się GMO? 1 Czy Europa boi się GMO? Opinie społeczne Regulacje prawne 2 Co to jest GMO? 3 Jak otrzymuje się GMO? 4 Dlaczego tworzy się GMO? 5 Czy GMO jest niebezpieczne? 1. Czy Europa boi się GMO? - opinie Wsparcie dla GMO (żywność) w Europie jest dwukrotnie niższe niż dla innych biotechnologii Procent [%] 80 Farmakogenomika 70 Terapia genowa 60 GMO w produkcji żywności 50 40 30 20 10 0 USA Europa Czechy Francja Holandia Grecja Niemcy UK Polska Wsparcie dla GMO w Europie jest o połowę niższe niż w USA Eurobarometer 2006 (próba 25 000 osób, po 1 000 z każdego państwa UE); Zhang et al. 2004 1. Czy Europa boi się GMO? - opinie Ocena Wsparcie dla GMO spadło w latach 1996-2005 Procent [%] 2.0 Holandia UK Niemcy Francja Procent [%] 90 80 EUROPA 70 1.5 1.0 0.5 0.0 60 Moralnie nieakceptowana Bezużyteczna 50 Ryzykowna Powinna być zakazana 40 Technologia GMO jest negatywnie postrzegana w Europie. Uważana jest za ryzykowną technikę, która powinna być zakazana. 30 20 10 0 1996 1999 2002 2005 Eurobarometer 2006 1. Czy Europa boi się GMO? - prawo EC 1829/2003 – żywność GMO EC 1830/2003 – znakowanie GMO EC 2001/18/EC – uwolnienie do środowiska Bazy GMO w UE oraz w Polsce Ustawa o GMO 22.06.2001. Dz.U. Nr 76, poz. 811 Rozporządzenia Ministra Środowiska z 2002 r. i 2004 r. Ramowe stanowisko Polski z 18.11.2008 r. 1. Czy Europa boi się GMO? - prawo Zezwolenia na użycie GMO w UE Kukurydza - 25 Bawełna - 8 Rzepak - 3 Soja - 3 Ziemniak - 1 Burak cukrowy - 1 Mikroorganizmy - 2 Zakaz uprawy GMO w Europie na podstawie prawa narodowego (http:ec.europa.eu/food, 2011) Większość GMO wprowadzonego do obrotów handlowych w Europie to zmodyfikowane genetycznie rośliny uprawne 1. Czy Europa boi się GMO? - prawo GENET – sieć prowadząca krytyczną debatę o GMO, zrzesza 41 organizacji pozarządowych z 21 państw EU. Skupia się na: hodowli roślin i zwierząt, produkcji żywności, wpływie GMO na środowisko i człowieka OPINIE: Problem GMO jest bezprzedmiotowy. (HJ Jacobsen, sierpień 2011, TVP) Nikt do tej pory nie udowodnił, że GMO jest szkodliwe dla człowieka. (K. Niemirowicz-Szczytt, 2012.02.08. PR 3) Regiony wolne od GMO (2010) GMO to ogromne zagrożenie. Szkody jakie wywoła będą większe niż wszystko z czym mieliśmy do tej pory do czynienia. (Z. Mirek, 2012.02.08., PR3) Dlaczego Europa boi się GMO? 1 Czy Europa boi się GMO? TAK - w Europie istnieją obawy przed wprowadzeniem GMO do produkcji żywności 2 Co to jest GMO? Znaczenie skrótu “GMO” Problemy z definicją 2. Co to jest GMO? - znaczenie skrótu GMO – „Genetically Modified Organism” – Organizm zmodyfikowany genetycznie Deinonynchus (przodek ptaków) Wątrobowce (pierwsze rośliny lądowe ) Gil (Photo by J. Chmiel) Termin GMO jest mylący bowiem modyfikacja genetyczna (zmienność) jest podstawą ewolucji. W tym sensie wszystkie organizmy są zmodyfikowane genetycznie. Trawy (najmłodsza grupa roślin lądowych) 2. Co to jest GMO? - definicja Organizmy, których geny zostały celowo zmienione przez człowieka Organizmy, w których materiał genetyczny został zmieniony w sposób nie zachodzący w warunkach naturalnych (krzyżowanie, rekombinacja) Ministerstwo Środowiska Dyrektywa UE 2001/18/EC WHO Organizmy, które zawierają w swoim genomie obce geny (Biotechnolog.pl; STOP.GMO) Food and safety, EC Eurobarometer 2006 Definicje są nieścisłe Wikipedia (Polska) Umożliwia to różną interpretację przez zwolenników oraz przeciwników GMO 2. Co to jest GMO? – problemy z definicją Celowa ingerencja w genom, może ona prowadzić do nieobliczalnych skutków, naukowcy nie są w stanie kontrolować efektów modyfikacji (Wiąckowski 2007) Helianthus annuus, dziko rosnący Helianthus annuus, forma uprawna Przodek kukurudzy Teosinte i Zea mays (Allmystery.de) Wszystkie udomowione gatunki zostały zmodyfikowane przez człowieka i proces ten nie był kontrolowany 2. Co to jest GMO? – problemy z definicją Materiał genetyczny został zmieniony w sposób nie zachodzący w warunkach naturalnych (izba-ochrona.pl) Brenda GMO H02B MRS Mutant clavicula Wiele współczesnych odmian otrzymano w sposób nie zachodzący w warunkach naturalnych np. poprzez traktowanie środkami chemicznymi nasion 2. Co to jest GMO? – problemy z definicją GMO zawierają obce geny w genomie, które nie mogłyby się przedostać w wyniku procesów naturalnych Gen odporności na Festulolium (Lolium multiflorum x Festuca pratensis) – od 1950 r. Fusarium Solanum pimpinellifolium S. lycopersicum Przepływ genów pomiędzy różnymi gatunkami jest zjawiskiem powszechnym w przyrodzie i od wielu lat wykorzystywanym w hodowli Rośliny zaatakowane przez Agrobactrium tumefaciens. Fragment DNA bakterii jest przenoszony do genomu gospodarza 2. Co to jest GMO? – problemy z definicją GMO jest znane wśród młodzieży akademickiej i licealnej, 92% słyszało o GMO w prasie (34%) TV (24%), szkołach (24%), Internecie (18%) Czym są organizmy zmodyfikowane genetycznie? 5% Czy GMO jest niebezpieczne? Nie wiem 33% 46% 40% Tak 38% Nie 29% 9% Każdy organizm, do którego wprowadzono obce geny poprzez inżynierię genetyczną Każdy organizm zawierający obce geny Organizmy otrzymane w wyniku wywoływania w nich mutacji Nie wiem Ponad połowa respondentów nie wie czym jest GMO. Respondenci nie wiedzą czy GMO jest niebezpieczne Ankiety wg pomysłu Piotra Kaczyńskiego i wykonane w ramach koła naukowego „GENIUS”, 2009, grupa 508 osób Dlaczego Europa boi się GMO? 1 Czy Europa boi się GMO? TAK - w Europie istnieją obawy przed wprowadzeniem GMO do produkcji żywności 2 Co to jest GMO? Nieprecyzyjna definicja pozwala manipulować opinią publiczną, która nie ma pełnej wiedzy o GMO 3 Jak otrzymuje się GMO? GMO czy GEO? Podstawy technologii GMO Precyzja 3. Jak otrzymuje się GMO? – GMO czy GEO Cohen et al. 1973 – otrzymali Escherichia coli z genem Salmonella typhimurium. Wykorzystali naturalne procesy występujące u bakterii. Odporność na streptomycynę DNA pRSF1010 Salmonella typhimurium (photo by V. Brinkmann) DNA pSC101 Enzym restrykcyjny EcoRI Ligaza Odporność na streptomycynę i tetracyklinę Odporność na tetracyklinę Escherichia coli GEO: „Genetically Engineered Organism” Organizm otrzymany przy pomocy metod inżynierii genetycznej pRSF1010/pSC101 duplex 3. Jak otrzymuje się GMO? – GMO czy GEO Wikipedia ang GMO (GEO) – organizm, którego materiał genetyczny został zmieniony przy pomocy inżynierii genetycznej. Technika ta umożliwiają połączenie DNA z różnych organizmów w jedną cząsteczkę, która następnie jest wprowadzana do organizmu docelowego nadając mu nowe cechy Biology online 3. Jak otrzymuje się GMO? – technologia Przeniesienie genu pomiędzy gatunkami biologicznymi Organizm transgeniczny – nowy gen dziedziczy się zgodnie z prawami Mendla Malina (Rubus idaeus) Izolacja genu Groch (Pisum sativum) pNos-npt LB bar 35S RB pgip S. hygro- A. rhiso MALINA WIRUS scopicus genes E. coli A. tumefaciens (visualphotos.com) 3. Jak otrzymuje się GMO? – technologia Czynniki fizyczne i chemiczne wspomagają transfer DNA do komórek Działko genetyczne (BioRad) PEG (Flicr.com) CaCl2 Związki chemiczne używane u roślin i ssaków Danio pręgowany – mikroiniekcja (Gene Nakonechny, McMaster University) Elektroporator (BioRad) 3. Jak otrzymuje się GMO? – technologia Powstały organizm transgeniczny zawiera konstrukt DNA składający się z genów pochodzących z różnych organizmów. Te „obce geny” to transgeny. Groch (Pisum sativum) z genem rpgip1 pochodzącym z maliny (Rubus idaeus). Gen koduje odporność na choroby grzybicze. Metoda jest nieprecyzyjna, nie wiadomo gdzie konstrukt został wstawiony i jakim uległ zmianom w genomie biorcy Groch z genem pgip wyprowadzony został przez zespół Prof. H.-J. Jacobsena, Leibniz Universitat Hannover 3. Jak otrzymuje się GMO? – precyzja Wprowadzone geny mogą być nieaktywne lub utracone w kolejnych pokoleniach Baroness – odmiana wyjściowa GMO z genem rpgip1 oraz bar (odporność na herbicyd) GMO z genem vst1 oraz bar (odporność na herbicyd) Ekspresja genu bar zanika w dalszych pokoleniach. Zarówno rośliny kontrolne jak i transgeniczne są wrażliwe na herbicyd BASTA. 3. Jak otrzymuje się GMO? – precyzja Transgeny mogą występować w wielu kopiach i ulegać re-aranżacjom 2 kopie 3 kopie 2 kopie M Linie transgeniczne Liczba kopii rpgip1 w liniach transgenicznego grochu (Richter et. al. 2007) Identyfikacja transgenu u grochu (1 Baroness, 2 PGIP, 3 PGIP x VST, 4 Plazmid (Polok & Jacobsen 2011) Mutacje w genie rpgip1 u transgenicznego grochu częstość - 1,1 x 10-3 (Polok & Jacobsen 2011) Częstość mutacji u GM soi, Roundup-Ready (Ogasawara et al. 2005) Transgene – 0,87 x 10-3 Cong1 i Cong2 – 0,92 x 10-3 (geny soi) Częstość mutacji w transgenach nie odbiega od częstości mutacji w genach gospodarza i jest zgodna z częstością przewidywaną przez teorię ewolucji molekularnej 3. Jak otrzymuje się GMO? – precyzja W roślinach transgenicznych mogą występować liczne mutacje w genomie AFLP Zróżnicowanie genetyczne mutantów jęczmienia i grochu B GMO Zróżnicowanie genetyczne transgenicznych linii grochu U roślin transgenicznych pojawiają się insercje i delecje sekwencji genomowych, ale mutacje takie obserwuje się również u mutantów i tradycyjnych odmian Polok et al. 2008; Polok & Zielinski 2011 Dlaczego Europa boi się GMO? 1 Czy Europa boi się GMO? TAK - w Europie istnieją obawy przed wprowadzeniem GMO do produkcji żywności 2 Co to jest GMO? Nieprecyzyjna definicja pozwala manipulować opinią publiczną, która nie ma pełnej wiedzy o GMO 3 Jak otrzymuje się GMO? GMO (GEO) – otrzymany metodami inżynierii genetycznej, które są nieprecyzyjne i nie różnią się od metod tradycyjnej hodowli 4 Dlaczego tworzy się GMO? Przykłady GMO GMO w medycynie GMO w przemyśle GMO w rolnictwie 4. Dlaczego tworzy się GMO? – przykłady Pomidor z dwoma genami wyżlinu kodującymi syntezę antocjanów jako lek wspomagający leczenie raka (John Innes Institute, Norwich, 2008) Kot z genem meduzy (świecenie ) oraz genem FIV z makaków blokującym infekcję HIV (Mayo Clinic, 2008) „Glofish” danio pręgowany z genem ukwiałów kodującym czerwono fluoryzujące białko (Hallerman, 2004) 4. Dlaczego tworzy się GMO? – medycyna Około 250 leków i szczepionek jest produkowanych przy pomocy GMO a dalsze 100 jest w fazie testów GMO jest wykorzystywane w: produkcji hormonów i innych związków (protropina, erytropoetyna, ludzka SOD, antybiotyki) produkcji przeciwciał (nowotwory, AIDS) Insulina jest produkowana przez E. coli w bioreaktorach (od 1982 r.) produkcji szczepionek (polio, hepatitis B) hodowli skóry, kości Antytrombina (ATryn) jest wytwarzana z mleka GM kóz (od 2009 r.) Ryż z genem ludzkiej albuminy, OsrHSA (He et al. 2011) 4. Dlaczego tworzy się GMO? – przemysł GMO lub produkty pochodzące z GMO wykorzystuje się w produkcji kosmetyków, alkoholi, nowoczesnych materiałów GM szczepy drożdży ML01, ECMo01 – USA, Kanada (Fermentacja, degradacja mocznika) GM len wytwarza polyhydroxybutyrate (PHB), biodegradowalny plastik (Wróbel et al. 2003) GM D. melanogaster – Białko Dm-AChE jako biosensor wykrywający pestycydy (Campas et al. 2009) Produkty wytworzone z wykorzystaniem GMO na ogół nie są znakowane ze względu na śladowe ilości transgenicznego materiału (<0,9%) 4. Dlaczego tworzy się GMO? – rolnictwo GM zwierzęta są produkowane w celu przyspieszenia wzrostu, zwiększenia odporności na choroby czy podniesienia płodności Szybszy wzrost (ryby, bydło, świnia, owca, królik) Gen hormonu wzrostu Skład mleka (bydło) Dodatkowe kopie genu kazeiny Niższy poziom fosforu w odchodach (świnia) Gen fytazy z bakterii Większa produkcja wełny (owca) Gen cysteiny z bakterii Odporność na choroby (kura, bydło, świnia, owca, królik) Geny przeciwciał z myszy, geny otoczki wirusa owcy Zwiększona płodność (świnia, owca) Geny receptora estrogenów (Cowan 2010; Gottlieb & Wheeler 2011) Zwierząt transgenicznych nie wprowadzono do obrotu handlowego 4. Dlaczego tworzy się GMO? – rolnictwo Transgeniczne rośliny są uprawiane na 134 mln ha w 25 krajach. W latach 1996-2009 obszar uprawy wzrósł blisko 50 razy (2,8 mln ha w 1996 r.). 8% Inne 6% Indie 48% USA 16% Argentyna 16% Brazylia Wzrost światowej powierzchni upraw GMO w latach 1996-2009 (James 1996-2009 after FCEC, EU 2010) W Europie uprawiana jest tylko GM kukurydza. Obszar uprawy GMO to zaledwie 0,7% areału światowego. Większość pól (87%) jest w Hiszpanii. dane z 2007 r, FCEC, EU 2010) Hiszpania 75 000 ha Czechy 5 000 ha Portugalia 4 200 ha Słowacja 900 ha Rumunia 400 ha Polska 300 ha dane z 2007 r., FCEC, EU 2010) 4. Dlaczego tworzy się GMO? – rolnictwo 12 gatunków roślin GMO jest uprawiane na świecie, z czego największą powierzchnię zajmuje transgeniczna soja (52%) i kukurydza (31%) 9% Liczba pozwoleń na uprawę GMO w Europie rzepak 2% 5% Kukurydza 1% 52% Soja 19% 7% 5% HT/Bt – tolerancja na herbicydy i insektycydy (21%) HT – tolerancja na herbicydy (62%) Bt – tolerancja na insektycydy (16%) HT/Bt - 11 pozwoleń: 9 - kukurydza, 2 - bawełna HT - 12 pozwoleń: 3 – soja, 3 – kukurydza, 3 – rzepak, 2 – bawełna, 1 – burak cukrowy Bt – 7 pozwoleń: 5 kukurydza, 2 bawełna F (jakość) – 1 pozwolenie: ziemniak pozbawiony amylazy Wszystkie obecnie uprawiane GMO to odmiany z wprowadzonymi genami tolerancji na pestycydy (na podstawie FCEC, EU 2010) 4. Dlaczego tworzy się GMO? – rolnictwo KUKURYDZA SOJA Transgeniczna soja i kukurydza wykorzystywane są do produkcji żywności i pasz w Europie Produkt Total [mln ton] Nieznakowane GMO [mln ton] [%] Nasiona 1.50 1.17 78% Olej 2.12 1.29 61% Żywność 31.15 27.41 88% RAZEM 34.77 29.87 86% Nasiona 0.87 0.04 5% Pasze 29.25 1.46 5% Żywność 8.97 0.45 5% RAZEM 39.00 1.95 5% (na podstawie FCEC, EU 2010) Większość produktów opartych o transgeniczną soję nie jest znakowana w Europie (<0.9%) Dlaczego Europa boi się GMO? 1 Czy Europa boi się GMO? TAK - w Europie istnieją obawy przed wprowadzeniem GMO do produkcji żywności 2 Co to jest GMO? Nieprecyzyjna definicja pozwala manipulować opinią publiczną, która nie ma pełnej wiedzy o GMO 3 Jak otrzymuje się GMO? GMO (GEO) – otrzymany metodami inżynierii genetycznej, które są nieprecyzyjne i nie różnią się od metod tradycyjnej hodowli 4 Dlaczego tworzy się GMO? Produkcja substancji czynnych oraz żywności poprzez GMO może być opłacalna, ale większość GMO to HT rośliny. Nie wszystkie produkty pochodzące od GMO są znakowane. 5 Czy GMO jest niebezpieczne? Środowisko Zdrowie Ekonomia 5. Czy GMO jest niebezpieczne? Środowisko Ekonomia Zdrowie Koszty produkcji Zanieczyszczenie Prawa rolników Bioróżnorodność Praktyki monopolistyczne Przepływ genów Alergie Toksyczność Odporność na antybiotyki 5. Czy GMO jest niebezpieczne? - środowisko W uprawach Bt używa się o 80% mniej insektycydów (2004 r.). W uprawach HT zużywa się o 43% więcej herbicydów niż w konwencjonalnych kg/ha 7.5 Herbicydy, HT Herbicydy, konwencjonalne 6.5 Insektycydy, Bt 5.5 Insektycydy, konwencjonalne 4.5 3.5 2.5 1.5 0.5 -0.5 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 Średnie zużycie pestycydów w USA w uprawach kukurydzy, soi i bawełny (na podstawie Benbrook 2004) Przymiotno kanadyjskie Pojawienie się chwastów odpornych na herbicydy jest przyczyną wzrostu ich zużycia 5. Czy GMO jest niebezpieczne? - środowisko Toksyny białkowych Cry z bakterii B. thuringiensis wytwarzanych przez transgeniczne rośliny nie wpływają negatywnie na inne organizmy Nie stwierdzono istotnego wpływu białek Cry1Ab na wzrost, rozwój i rozmnażanie dżdżownic. Białka były jednak obecne w przewodzie pokarmowym. Gąsienice Diptera atakujące kukurydzę i bawełnę Wzrost i rozmnażanie Caenorhabditis elegans są zahamowane w obecności Cry1Ab w glebie. Brak badań populacyjnych nicieni. Dane odnośnie wpływu uprawy odmian Bt na ryzosferę są sprzeczne. Obecność białek Cry wpływa na mikoryzę. Poziom kolonizacji jest niższy. Geny Cry Bacillus thuringiensis kodują toksynę białkową zabójczą dla owadów Nie stwierdzono wpływu białek Cry na aktywność enzymów. Skład chemiczny odmian Bt różnił się od tego u odmian konwencjonalnych (linie izogenioczne) (Icoz & Stotzky 2008) Wpływ toksyn Cry zależy od warunków klimatycznych, glebowych i uprawy 5. Czy GMO jest niebezpieczne? - zdrowie Wszystkie produkty na bazie GMO są testowane pod kątem alergenności oraz obecności substancji potencjalnie szkodliwych dla człowieka ETAP1 Testowanie nowej GM cechy np. czy produkowane białko może wywołać alergie. ETAP2 Analiza ewentualnych zmian w metabolizmie rośliny (analiza składu chemicznego, testy na zwierzętach) non-GMO Control GMO - VST EFSA wydaje opinie dotyczące ryzyka związanego z żywnością zgodnie z regulacją 178/2002 Profile HPLC grochu wykazują obecność resweratrolu u roślin transgenicznych z genem Vst1 (Richter et al. 2007) 5. Czy GMO jest niebezpieczne? - zdrowie Zbyt mało niezależnych badań nad bezpieczeństwem GMO dla zdrowia, a dostępne testy nie zawsze są wystarczające Ilość alergenów u soi transgenicznej mieści się w zakresie zmienności biologicznej nietransgenicznych odmian. (Rouquie et al. 2010) Parametry fizjologiczne szczurów karmionych HT kukurydzą NK603 (gen epsps) różniły się od parametrów szczurów kontrolnych (Vendomois et al. 2009) Jak dotąd nie wykazano negatywnych skutków spożywania GMO. Jednakże nadal brakuje badań o charakterze populacyjnym Badania przeprowadzono jedynie na 10 szczurach, a autorzy nie podali wartości uzyskanych dla zwierząt kontrolnych, wyniki przedstawili tylko w % pomijając dane wyjściowe 5. Czy GMO jest niebezpieczne? - ekonomia Rolnicy produkujący GMO są uzależnieni od firm chemicznych będących właścicielami patentów „Rolnik nie może przekazać nikomu nasion bez zgody Monsanto” Kukurydza NP603 jest odporna na Roundup. Właścicielem patentu oraz producentem Roundup-u jest MONSANTO Praktyki producentów GMO mogą prowadzić do monopolu na rynku produkcji żywności oraz ograniczają swobodę badań nad GMO, które wprowadzono do obrotu Dlaczego Europa boi się GMO? 1 Czy Europa boi się GMO? TAK - w Europie istnieją obawy przed wprowadzeniem GMO do produkcji żywności 2 Co to jest GMO? Nieprecyzyjna definicja pozwala manipulować opinią publiczną, która nie ma pełnej wiedzy o GMO 3 Jak otrzymuje się GMO? GMO (GEO) – otrzymany metodami inżynierii genetycznej, które są nieprecyzyjne i nie różnią się od metod tradycyjnej hodowli 4 Dlaczego tworzy się GMO? Produkcja substancji czynnych oraz żywności poprzez GMO może być opłacalna, ale większość GMO to HT rośliny. Nie wszystkie produkty pochodzące od GMO są znakowane. 5 Czy GMO jest niebezpieczne? GMO jak dotąd nie spowodowały istotnych strat środowiskowych i nie wywołały zagrożenia zdrowia. Firmy stosują praktyki monopolistyczne GenCrop Ci, których udział był nieoceniony… GMO zawdzięczamy wiele leków, ale GMO w rolnictwie to niespełnione nadzieje. Zamiast przełomu na miarę „Zielonej Rewolucji”, mamy „Zimną Wojnę”