В процесі переносу нової генетичної конструкції є можливість пересадити декілька копій бажаного гена або пошкодити як сам ген, так і сусідні гени в місці його нового розташування, що може призвести до перебудови окремих генів чи тимчасового або постійного їх вимикання. Таким чином, не може бути повної впевненості, що новий організм буде мати окрім бажаних ознак (стійкість до гербіцидів, підвищений вміст вітамінів, більшу харчову цінність, морозостійкість, і таке інше), ще якісь незаплановані. До того ж маніпулюючи ДНК не можна виключити і більш серйозних пошкоджень. Наприклад, виведення з ладу цілих блоків генів, або вмикання так званих "сплячих" ДНК.
3. Горизонтальне перенесення генів
Горизонтальне перенесення генів - це переміщення генетичного матеріалу між клітинами або геномами, які належать неспорідненим видам, шляхом відмінним від звичайної репродукції. [13] Ця здібність використовується в генній інженерії при переносі нових генів до організму реципієнту. Механізм переносу забезпечується спеціальними генами які захищають чужорідні ДНК від знищення організмом господаря та дають їм можливість вбудуватися в геном господарської клітини. Мікробні ДНК не назавжди лишаються в геномі господаря. Часто, виконавши свої функції, вони залишають господаря та, в складі нового мікроорганізму, вирушають на пошуки нової "здобичі". В процесі цього можуть бути прихвачені гени господаря, а деякі мікробні гени навпаки залишитися в його ДНК. В результаті в обхід біологічних бар'єрів виконується обмін генами між неспорідненими видами. Це цілком природній процес, який не несе дійсно серйозної загрози.
Проблеми починаються коли людина створюючи ГЗО шукає найбільш активні гени що забезпечують перенос ДНК між видами, а часом і створює нові штучні гени для цих цілей. Тобто, людина шукає можливості для полегшення обміну ДНК між неспорідненими видами. До того ж такі фактори, як тепловий вплив, або забруднювачі (наприклад важкі метали або антибіотики) можуть посилювати горизонтальне перенесення генів [13]. Визначення реальності небезпеки горизонтального переносу генів потребує окремих досліджень. Наприклад, слід проаналізувати динаміку процесу інфекційних захворювань та поширення стійкості до антибіотиків за останні 20 років, та прослідкувати її кореляцію із різними факторами, в тому числі із ростом вивільнення ГЗО у довкілля. Фактично, більшості трансгених рослин надано досить небезпечних ознак. Зараз стійкість до гербіцидів мають 75% ГМ культур, стійкість до шкідників - 17%, а на додачу більшість оснащено маркерними генами стійкості до антибіотиків. Поширення таких ознак у довкіллі може мати непередбачені наслідки для природних екосистем та сільського господарства.
4. Вплив на навколишнє середовище
Впровадження генних технологій в сільське господарство, а найближчим часом і в тваринництво та рибне господарство, пропонується як засіб зниження тиску на природу та навіть її захисту. Як вже було сказано вище абсолютна більшість впроваджених сортів ГМ рослин має стійкість до гербіцидів або до шкідників. Це повинно знизити використання відповідних засобів захисту рослин. На не вдалося знайти даних які це б підтвердили. Питання зниження використання хімікатів завдяки ГЗО залишається відкритим. Виникає також питання чому не розвиваються інші напрямки генної інженерії рослин, які можливо були б більш безпечними для довкілля. Це, наприклад, надання можливості азотфіксації небобовим рослинам, що повинно знизити використання азотних добрив. Підвищення ефективності фотосинтезу, що підвищить продуктивність вирощування, тощо. Взагалі розвиток новітніх біотехнологій має направлятися згідно дійсних виважених потреб людства, базуючись на повному економічному розрахунку „життя” продукції.
Розглянемо ті ознаки, які зараз широко впроваджуються в практику. Стійкість до гербіцидів означає що останні або не включаються до метаболізму рослини, або дуже швидко виводяться не встигаючи заподіяти шкоди. Виникає питання, чи не залишаються гербіциди в неактивній формі в тканинах рослини, і як вони себе поводять в харчових ланцюгах. Тобто, який вплив може бути на тварин споживачів цих рослин.
Для стійкості до шкідників використовується ген Вt запозичений у бактерії Bacillus thuringiensis який виробляє токсин, який в кишечнику комах перетворюється на смертельну для них отруту. Зараз вже синтезовано штучний ген Вt, який надає трансгенним рослинам більш широкий спектр стійкості до комах [12]. Знову небезпеці піддаються організми, пов'язані з новими Вt сортами харчовими ланцюжками. Вже широко відомі випадки загибелі метелика Монарха (Danaus plexippus) від отруйного для нього пилку Вt кукурудзи. Страждають не тільки шкідники а й нецільові види тварин.
Поки що ми розглядали випадки повної "слухняності" модифікованих організмів, тобто коли вони знаходяться тільки у вибраних людиною рослинах, і виконують тільки зазначені функції. На практиці, слідуючи природним біологічним законам, ГМ сільськогосподарські рослини схрещуються з дикими спорідненими видами, що може призвести до виникнення, приміром, стійких до гербіцидів «супербур'янів» або отруйних для своїх природних ворогів гібридів (у випадку передачі гена інсектицидостійкості). Також слід згадати горизонтальне перенесення генів. Це вже загрожує переносу названих генів у зовсім неспоріднені види, що є ще більш небезпечним.
Узагальнюючи можна сказати, що штучно надані властивості ГМ сільськогосподарських культур (стійкість до гербіцидів, комах тощо.) можуть дестабілізуюче впливати на тендітну природну рівновагу екологічних систем, і без того підірвану іншими видами людської діяльності.
Широко використовуючи ГМ сільськогос-подарські культури, ми вносимо в природу нові неконтрольовані чинники впливу на рівновагу в природі. Це тим більш справедливо для умов України, де природні екосистеми перебувають під значним антропогенним впливом, і додання нового (генетичного) чинника може докорінно змінити, або зовсім дестабілізувати речові та енергетичні зв'язки в екосистемі. Створюючи та інтродукуючи у природу генетично модифіковані організми, ми починаємо впливати на еволюційний процес, порушуючи генетичні бар'єри між таксономічними групами починаючи з родів і закінчуючи навіть царствами (наприклад у випадку пересадки рослинам генів ссавців). Потрапивши у природні умови, ці нові живі істоти можуть докорінно змінити вигляд існуючих екосистем та спричинити зникнення деяких існуючих видів тварин та рослин.
5. Вплив на здоров'я людини
Спочатку щодо формальних медичних висновків. На сьогоднішній день зареєстрованих випадків захворювань, отруєнь або інших прямих впливів на здоров'я людини не відзначено.
Що це може означати. Перше. Існуючі зараз ГЗО не викликають негативного, принаймні короткострокового, впливу на людський організм. Маються на увазі, в першу чергу, ГЗО та їх складові що використовуються у харчових цілях.
Друге. Зараз не існує специфічних ознак та методів визначення шкідливої дії ГЗО на здоров'я. Тобто, вплив ГЗО сприймається як прояв традиційних захворювань та дія звичайних оточуючих факторів. Скоріш за все вплив ГМ продукції може виявлятися у вигляді алергійних реакцій, отруєнь та змін метаболізму.
Поки що мова може йти тільки про гострі прояви та безпосередні пошкодження організму. Практично нічого не відомо про довгострокові наслідки такого споживання. Тривалі випробування перед внесенням на ринок ГМ продукції практично не провадяться. Дослідження, як правило, обмежуються загальною оцінкою та короткостроковим тестуванням на тваринах. Оцінка безпечності модифікованого організму базується на принципі "поживної рівноцінності" ('substantial equivalence'). Згідно цього принципу ГМ продукція порівнюється з відповідним харчовим продуктом або його компонентом. Передбачається порівняння за фенотипічними характеристиками:
* агрономічне, морфологічне та фізіологічне порівняння, та складове порівняння;
* розгляд основних поживних речовин та токсикантів, властивих відповідному природному виду.
Подібна оцінка безпечності не може вважатися достатньою. Не досліджується молекулярна характеристика ГМ продукції, не береться до уваги наявність маркерних генів, нових промоторів та генів модифікаторів, а також зміни метаболічних шляхів [13]. Передбачене дослідження скоріше спрямовано на виявлення відхилень у кількісних характеристиках об'єкту, ніж на визначення потенційно небезпечних нехарактерних властивостей та нових компонентів.
Деякі знайдені дані свідчать що випадки негативного впливу продуктів сучасної біотехнології на здоров'я людини вже мали місце. Ще у 1990 році в США було зафіксовано епідемію синдрому еозінофільної міалгії (EMS), результатом якої стала смерть 37 та значне порушення здоров'я ще 1500 осіб. Це захворювання було пов'язано з вживанням L-триптофану, звичної для харчування людини амінокислоти, але отриманої від ГМ штаму Bacillus amyloliquefaciens.
Зафіксовано випадок накопичення в ГМ дріжджах в токсичній та мутагенній концентрації такого метаболіту, як метілгліоксал (methylglyoxal).З метою підвищення ферментативної активності в дріжджі було вбудовано збільшену кількість копій гену що відповідає за синтез одного із гліколітичних ферментів. Після цієї трансформації і було визначено накопичення згаданого метаболіту. Ще один випадок несподіваних метаболічних змін було знайдено в генетично модифікованій рослині тютюну. Рослина, що була змінена для виробництва гамма - ліноленової кислоти, несподівано почала виробляти октодекотетраеноїнову кислоту, сполуку до цього невідому в природних рослинах тютюну [12]. В рамках існуючого тестування, без більш детальної перевірки метаболічних змін, неможливо виявити нові сполуки, які можуть бути загрозою для здоров'я та життя людини. Досить тривожним є той факт, що за період з 1988 по 1996 рік з'явилося близько 50 нових вірусних патогенів людини.
Свідченням того, що світова система біобезпеки поки що недостатньо розвинута є випадок пов'язаний з використанням у харчових цілях ГМ кукурудзи “Star Link”. У вересні 2000 року на території США, що є одним із найбільших виробників ГМ культур, було виявлено наявність у харчовій продукції кормової кукурудзи “StarLink”. Цей сорт кукурудзи був створений відомою біотехнологічною компанією Авентіс (Aventis). Він має властивість стійкості до комах-паразитів і близький до сорту з яким пов'язують загибель метеликів Монархів - Danaus plexippus. Для цього різновиду кукурудзи була отримана ліцензія на використання тільки як кормової рослини для худоби. Харчове використання було заборонено в зв'язку з наявністю у цій рослині властивості викликати у людини алергійну реакцію. Це пов'язують із присутністю в кукурудзі так званого Cry9C білку що може викликати у деяких людей реакцію у вигляді нудоти або навіть афілактичного шоку.
Однією із найважливіших складових всебічного системного розгляду придатності широкого застосування сучасної біотехнології є проведення оцінки ризику. Оцінку ризику ми розуміємо як науковий стандарт, що використовується щоб оцінити ризик будь якої нової технології, що може впливати на здоров'я людини і тварин, або на стан довкілля. Згідно міжнародним керівним принципам щодо безпеки в сфері біотехнології, розробленим ЮНЕП, встановлено 5 стадій по визначенню потенційного впливу і оцінки ризиків:
1) визначення потенційних негативних ефектів для здоров'я людини та (або) довкілля;
2) розрахунок ймовірності здійснення цих негативних ефектів;
3) оцінка наслідків у випадку здійснення ризиків;
4) розгляд відповідних стратегій по управлінню ризиками;
5) розрахунок сумарного потенційного впливу, який може бути корисним для здоров'я людини або довкілля [15].
Доопрацювавши раніше запропоновану класифікацію [2] ми виділяємо дві групи біологічних ризиків відповідно до об'єкту впливу (людина, або довкілля) - гігієнічні та екосистемні ризики.
Гігієнічні ризики. Сюди ми включимо ризики для безпосереднього здоров'я людини та негативний вплив на його генотип:
* гострі порушення функціонування організму, такі як алергійні реакції, отруєння та метаболічні розлади що спричинено споживанням продуктів біотехнологій що виникають в короткий термін після взаємодії з ними;
* пошкодження організму в результаті інфекційних захворювань пов'язаних із вивільненням ГЗО та штучно підвищеною вірулентністю природних збудників;
* пошкодження та несприятливі зміни у генотипі, з урахуванням віддалених впливів на фізіологічну та репродуктивну системи в результаті горизонтального переносу генів посилені фізичним та хімічним впливом на генотип.
Екосистемні ризики. Ризики що піддають загрозі стійкість та саме існування екосистем та їх компонентів:
* порушення рівноваги екосистеми які викликані безпосереднім, або опосередкованим антропогенним впливом на біологічні об'єкти, компоненти екосистеми;
* зменшення природного біологічного та генетичного різноманіття спричиненого безпосереднім, або опосередкованим антропогенним впливом.
Далі зробимо короткий огляд юридичних, соціальних та економічних питань пов'язаних із впровадженням сучасної біотехнології.
6. Правові аспекти біологічної безпеки
На сьогоднішній день одним з основних міжнародних документів, що регулює поширення живих змінених організмів та збереження і стале використання біологічного різноманіття є Картахенський протокол з біобезпеки до Конвенції про біологічне різноманіття. Призначення протоколу - забезпечити належний рівень захисту при перевезенні та використанні існуючих модифікованих організмів, які були створені у результаті застосування методів сучасної біотехнології та які можуть зашкодити збереженню та сталому використанню біологічних ресурсів, а також можуть непередбачено впливати на здоров'я людини [9].