abstrakt

så længe risiciene for menneskers sundhed fra transgene planter forbliver potentielle snarere end faktiske og under alle omstændigheder forekommer lavere end dem fra traditionel planteavl, behøver farevurderingen ikke være omfattende. I betragtning af den nuværende offentlige holdning til transgene planter er det imidlertid nødvendigt, at de test, der kræves, er baseret på logik, på sund videnskab og i overensstemmelse med den bedste videnskabelige metode. Dette er især tilfældet med test for fødevareallergenicitet. Nuværende test er stort set indirekte og baseret på sammenligninger med andre kendte fødevareallergener. Udvikling af direkte test, der involverer interaktion mellem det aktuelle transgene protein og immunsystemet, er afgørende, hvis tilliden til reguleringssystemet skal gendannes.

forfatteren erhvervede nogle af baggrundsoplysningerne til denne artikel, mens han tjente i National Research Council/National Academy of Science committee, der producerede rapporten med titlen “genmodificerede Skadedyrsbeskyttede planter” (NRC, 2000). Mens jeg er virkelig taknemmelig for muligheden for at have tjent med dette fornemme udvalg, og for alle interaktioner med dem, det skal understreges, at der ikke er nogen forbindelse, formel eller uformel, mellem denne artikel og hverken udvalgets medlemmer eller dets arbejdsprodukt. Eventuelle udtalelser, der udtrykkes her, uanset om de falder sammen med udtalelser, der er udtrykt i ovenstående rapport, repræsenterer forfatterne personlig viden og overbevisning.

et kort svar på spørgsmålet i titlen ville være, at det er antitetisk for videnskabelig filosofi at tro, at yderligere forskning ikke vil reducere usikkerheden, men det er også sandt, at offentlighedens tillid i det nuværende klima har lidt, hvis noget at gøre med videnskab. Før du udforsker disse svar mere detaljeret, visse advarsler om processen skal fastlægges. For det første, mens risikovurdering i bedste fald er relativt videnskabelig og ligetil, risikovurdering er en upræcis procedure, der involverer antagelser, usikkerhedsfaktorer, og standardværdier i overflod. Dermed, når det er bedst, risikovurdering giver et rimeligt skøn; i værste fald stiger det næppe over niveauet for numerologi. Desuden udføres regulering af potentielt giftige materialer ikke udelukkende på grundlag af risikovurdering. Derudover inkluderer regulering også den politiske proces, der førte til den relevante lovgivning såvel som den offentlige mening udtrykt af offentlige interessegrupper med en række motivationer og formet af et ofte mindre end ekspertmedie. Imidlertid er risikoen relativ, og denne bestemt bysantinske proces kan repræsentere den bedst mulige måde for samfundet at indikere, hvor stor risiko den er villig til at tage på et bestemt tidspunkt. Toksikologens rolle er enklere: at analysere de eksisterende data så entydigt som muligt, at udføre den bedste eksperimentelle vurdering af fare, at stræbe efter en mere videnskabsbaseret risikovurderingsproces og at præsentere resultaterne på en klar og upartisk måde.

risikovurdering anses generelt for at bestå af 4 trin (Hodgson og Levi, 1997; NRC, 1983): farevurdering, dosis-respons evaluering, eksponeringsvurdering og risikokarakterisering. Det udføres normalt for at give en kvantitativ vurdering, det udføres på produktet snarere end den proces, der giver anledning til produktet, og det er et vigtigt indledende til 2 yderligere trin: risikokommunikation og risikostyring.

da forbedring af et af de 4 trin bør reducere usikkerheden og øge i hvilket omfang vurderingen er videnskabsbaseret, kan de adresseres individuelt med hensyn til nuværende status og fremtidige behov. Samtidig skal spørgsmålet stilles, om genprodukter, der udgør en trussel mod menneskers sundhed, vil forekomme oftere i transgene planter end i planter produceret ved traditionel genetisk krydsning. På den ene side involverer traditionelle genetiske kryds rekombination af store dele af genomer, herunder mange ukendte gener såvel som gener af betydning for planteopdrætteren, hvilket giver anledning til mange nye kombinationer af gener og potentielle genprodukter. Traditionel planteavl er blevet udført på prøve-og-fejl-basis i århundreder, muligvis årtusinder, og med betydelig videnskabelig strenghed i et århundrede eller mere. Transgene planter er derimod kun produceret i de sidste 2 eller 3 årtier og adskiller sig normalt med et eller højst et lille antal gener fra forældrestammen, hvilket tillader argumentet om, at de er mindre tilbøjelige til at give anledning til nye, potentielt farlige genprodukter. Dette argument kan modvirkes af observationen om, at generne af interesse for transgene planter kan trækkes fra enhver levende organisme, hvilket giver anledning til genkombinationer, der er i stand til at producere nye og uforudsigelige produkter med nye og uforudsigelige virkninger. Det er imidlertid sandt, at molekylære teknikker til produktion af nye sorter af afgrødeplanter faktisk kun er nye metoder i en meget gammel menneskelig aktivitet.

På trods af at farerne fra transgene planter er potentielle snarere end reelle, og at farerne forbundet med nye plantesorter primært har været forbundet med traditionelle ikke-transgene metoder til planteavl, er flere lovforslag, der foreslår at ændre Food, Drug og Cosmetic Act, blevet indført i begge kongreshuse. Goldman (2000) diskuterer disse foreslåede handlinger i detaljer og påpeger både juridiske og forfatningsmæssige problemer. Hendes konklusion er som følger: “Både GEFSA og GEFRKA er uforenelige med de grundlæggende principper for fødevareregulering samt den nuværende videnskabelige viden om bioingenierede fødevarer. Lovgivning om sikkerhed og mærkning af bioingeniørfødevarer eller regulering af enhver ny teknologi bør være baseret på sund videnskab.”

anbringendet om beslutninger baseret på sund videnskab ser ud til at være faldet for døve ører i tilfælde af Starlink corn. Denne majssort blev godkendt til brug i dyr, men ikke menneskelig mad, baseret på tilstedeværelsen af Cry9C, et Bacillus thuringiensis (Bt) protein, der anses for at være et muligt humant allergen. Denne beslutning var primært baseret på proteinstabilitet uden nogen direkte farevurdering, og det blev ignoreret, at selv under værst tænkelige scenarier ville menneskelig eksponering være størrelsesordener mindre end det, der var nødvendigt for at sensibilisere individer og føre til allergiske reaktioner ved efterfølgende eksponering (Anon, 2000).

i betragtning af de vanskeligheder, der er forbundet med at overvåge en sådan begrænsning, forekommer det uundgåeligt, at der opstår problemer. I efteråret 2000 blev der opdaget bevis for brugen af StarLink-majs i taco-skaller, og med ordene fra Jocelyn Kaiser (Kaiser, 2000), “alt helvede brød løs.”På trods af manglen på at finde strukturelle ligheder mellem Cry9-proteinet og kendte fødevareallergener og udtalelsen fra et EPA-udpeget ekspertpanel, der observerede, at sandsynligheden for skade på følsomme mennesker gennem allergiske reaktioner var lav, er der indledt en massiv tilbagekaldelse, straffende fyringer er blevet udført, og offentligheden har været udsat for en alarmerende blanding af information, misinformation og desinformation. I betragtning af denne offentlige reaktion vil det klart ikke længere være muligt for EPA at regulere majs eller andre fødevarer, der indeholder Cry9-proteiner på grundlag af sund videnskab alene. Man kan kun undre sig over, hvad det nye grundlag kan være.

en forordning, der begrænser brugen af en række fødevareplanter, der er så allestedsnærværende som majs til dyrefoder, men ikke menneskelig mad, synes i eftertid at have været en katastrofe, der venter på at ske. Katastrofens enorme omfang er for nylig blevet gjort klart i en fremragende oversigt over den aktuelle situation (Thayer, 2001). Thayer giver en fremragende oversigt over arten af Starlink corn, historien om dens frigivelse, og de deraf følgende problemer. Retssager og retssager diskuteres, ligesom udtalelser fra et EPA-ekspertpanel om muligheden for menneskers sundhedseffekter, specifikt allergenicitet.

farevurdering

skønt meget, hvis ikke alle, af farevurderingen stammer fra planlagte forsøg med kontrolleret eksponering; i tilfælde af genetisk modificerede planter og andre planter er det ofte fra optegnelser over hændelser.sekundære plantekemikalier (allelokemikalier) kan være giftige for pattedyr, herunder mennesker, og ændringer i koncentrationerne af sådanne forbindelser, uanset om de skyldes transgene eller traditionelle genetiske modifikationer, ses som potentielle farer. Selvom der ikke er beskrevet nok tilfælde til at tillade generaliseringer, nye sorter udviklet ved traditionel krydsning synes noget mere tilbøjelige til at vise human toksicitet end transgene Sorter. For eksempel indeholder kartofler giftige glycoalkaloider, der i de fleste sorter har relativt harmløse koncentrationer i knolden (Friedman og McDonald, 1977). Imidlertid blev Lenape-sorten, et Solanum tuberosum Kurt S. chacoense-Kors udviklet ved traditionelle metoder (Sturckov og lav, 1961) til skadedyrsbestandighed, ikke frigivet til generel plantning på grund af sygdom forårsaget af indtagelse af knolde med højt alkaloidindhold (Sitnack og Johnson, 1970). En anden kartoffelsort (Magnum Bonum) populær i Sverige blev trukket tilbage fra markedet af lignende grunde (Hellenas et al., 1995).

det er også muligt at bringe sammen på en sådan måde, at der produceres nye og muligvis giftige sekundære plantekemikalier. Igen i kartoffel og ved traditionel krydsning af S. brevidens og S. tuberosum viste afkommet sig at indeholde demissin, et giftigt steroidt alkaloid. Tilsyneladende producerede en hydrogenase fundet i S. brevidens, der producerer tomatidin fra teinamin, demissin fra solanidin, en forbindelse fundet i S. tuberosum, men ikke i S. brevidens (Laurila et al., 1996).

en ny selleri sort, udviklet af traditionel genetisk krydsning og udvælgelse for resistens over for Fusarium var næsten klar til kommerciel brug, da det blev tydeligt, at det forårsagede alvorlig kontaktdermatitis hos feltarbejdere. Årsagen til dermatitis, og sandsynligvis fusariumresistensen, var det høje indhold af lineære furanocoumariner (Diavara and Trumble, 1997; Trumble et al., 1990).

selvom den største bekymring med transgene planter ser ud til at være muligheden for at indføre allergifremkaldende proteiner i fødevareplanter, ser det ud til, at der er gjort få forsøg på at definere eller kræve strenge testprotokoller. Potentiel allergenicitet bestemmes i vid udstrækning af homologi og stabilitetssammenligninger med andre fødevareallergener. Proteinet, der anvendes i disse tests, er ofte det, der udtrykkes i organismen, der er kilden til genet, og ikke proteinet udtrykt i værtsplanten; dette på trods af at proteinet kan modificeres ved sekundære processer (f. eks., glykosylering) efter ekspression. Således anses BT-toksinerne Cry1Ab og Cry3A (EPA 1995, 1998a) for at være ikke-allergifremkaldende med den begrundelse, at de ikke er til stede i høje koncentrationer i fødevarer, ikke glycosyleres af planten og er modtagelige for gastrisk fordøjelse. I modsætning hertil reguleres Cry9C som et potentielt fødevareallergen, fordi det ikke nedbrydes hurtigt i mavevæsker og er varmestabil (EPA, 1998b).

det skal erkendes, at manglen på direkte test og regulering analogt er et dobbeltkantet sværd. Mens fødevareallergier kan undgås, er det også sandsynligt, at gavnlige fødevarer vil gå tabt. Allergenicitet repræsenterer en stor vanskelighed ved fareanalyse. Selvom testene ideelt set bør involvere immunsystemet eller involvere et allergisk endepunkt, er forudgående eksponering nødvendig for en allergisk reaktion. Et SOT-værksted (Kimber et al., 1999) præciserer nogle af problemerne omkring allergenicitetstest. For det første er fødevareallergi relativt almindelig og kan ikke kun have alvorlige kliniske manifestationer, men kan også være livstruende. Imidlertid er fødevareallergener almindelige i mange umodificerede madplanter, så uanset hvilke tests der udvikles og anvendes til transgene madplanter, vil det være vigtigt at differentiere allergi som følge af det transgene protein fra det, der stammer fra værtsplantens proteiner.

de differentierede tests, der i øjeblikket anvendes af regulerende agenturer til screening for fødevareallergener, inkluderer proteinhomologi og stabilitetssammenligninger med kendte fødevareallergener og immunoassays for visse klasser af antistoffer (Kimber et al., 1999). Som anført i NAS / NRC-rapporten (NRC, 2000):

testene i figur 2.1* er imidlertid enten indirekte, involverer ikke bivirkninger eller er på anden måde problematiske til test af nye proteiner, der ikke tidligere har været komponenter i fødevareforsyningen. Faktisk starter figur 2.1* med en beslutning baseret på, om proteinet stammer fra en kilde, der vides at være allergifremkaldende. Denne beslutning kan normalt træffes klart, hvis kilden er en fødevareplante. For transgene proteiner, såsom Bt-endotoksiner, ville det være kompliceret at foretage en sådan sammenligning. Hvis vi konservativt vælger” Ja ” – Beslutningen, ville det være ekstremt vanskeligt at gennemføre alle de nævnte tests, fordi testmaterialer og tidligere udsatte mennesker ikke er let tilgængelige.

betydningen af fødevareallergi og potentialet for transgene planter til at bringe fødevareallergener ind i fødevareforsyningen bør ikke minimeres. Udtrykket af et paranødprotein i sojabønner resulterede i, at et fødevareallergen blev udtrykt i en meget anvendt fødevareplante, skønt sorten ikke blev kommercialiseret (Nordlee et al., 1996). Det er muligt ud fra effekter observeret hos arbejdstagere, der bruger Bt-Spray, at Bt-endotoksiner kan have potentialet til at interagere med det humane immunsystem (Bernstein et al., 1999) skønt forholdet til transgene planter og fødevareallergi, selvom det er sandt, ikke let kan fastslås.

det er klart, at bestemmelsen af allergenicitet af transgene proteiner analogt med andre fødevareallergener er utilstrækkelig, og at der skal udvikles test, der involverer interaktionen mellem det pågældende transgene protein og immunsystemet. I betragtning af de omfattende nylige stigninger i vores viden om dette vigtige system (Selgrade et al., 2001), synes udviklingen af sådanne tests at være godt inden for det videnskabelige samfunds evner.

på grund af bekymring over sammenhængen mellem B. thuringiensis og B. cereus, tayabali og Seligy (2000) testede effekten af BT insekticide præparater på en række humane celletyper. For at citere forfatterne, ” disse data, herunder nyligt epidemiologisk arbejde, indikerer, at sporeholdige Bt-produkter har en iboende evne til at lyse humane celler i frie og interaktive former og kan også fungere som immunsensibiliserende midler.”Desuden siger de, at “for kritisk at påvirke hele kropsniveauet, skal eksponeringsresultatet være en ukontrolleret infektion som følge af indtagelse af BTK/Bti sporer.”

det er klart, at disse skadelige virkninger ikke kan relateres til et enkelt protein, herunder Bt-proteinerne, der er genstand for genoverførsel i skabelsen af skadedyrsbeskyttede afgrødeplanter. Disse resultater understreger dog behovet for strenge test for at dæmpe den offentlige alarm forårsaget af dårligt informerede forsøg på risikokommunikation.

akut, subkronisk og kronisk toksicitet udføres rutinemæssigt i tilfælde af syntetiske organiske kemikalier ved fodring, indånding eller dermal undersøgelser, dog overvejende ved den første af disse. Diætprøvning af transgenprodukter eller planter, der udtrykker transgener, giver nogle unikke problemer, da forbindelsen, der skal testes, i sig selv vil være et næringsstof, og den maksimale tolererede dosis (MTD) sandsynligvis vil være meget høj. Dette er tilfældet, der kan være smagsproblemer, og passende kontroller kan være umulige at udtænke, for så vidt som kontroldiet skal have de samme ernæringsmæssige egenskaber som den eksperimentelle diæt. Det er blevet foreslået, at det bedste alternativ ville være at fodre den transgene plante med foder til husdyr, hvis normale kost kunne omfatte den pågældende fødevareplante, idet den mest nært beslægtede plantesort anvendes som kontrol. I mange tilfælde kunne den sort, der blev brugt til oprettelsen af den transgene plante, anvendes. Selv om dette er en lovende tilgang, vil der være behov for et betydeligt arbejde for at validere tamme dyr som testorganismer under hensyntagen til forskelle i fordøjelseskanalen struktur og fysiologi mv. En anden fordel ved anvendelsen af husdyr ville være, at en MTD ikke behøver bestemmes, for så vidt som den mængde, der er nødvendig for normal vækst og udvikling, ville være både indlysende og en logisk erstatning for en MTD.

til dato er der ikke fundet nogen skadelige virkninger på pattedyrs sundhed ved fodring af kommercialiserede transgene afgrøder. (1999) hævdede, at ændringer i rottens mave-tarmkanal var forårsaget af at fodre dem kartofler indeholdende Galanthus nivalis agglutinin. Men både Royal Society (1999) og Kuiper et al., (1999) påpegede betydelige problemer med det eksperimentelle design og fortolkning, og det syntes klart, at eventuelle forskelle, der blev fundet, selvom de efterfølgende blev valideret, kunne tilskrives variationer mellem kartoffellinjer snarere end genetisk modifikation.

Dosisresponsevaluering, eksponeringsvurdering, risikokarakterisering, risikokommunikation og risikostyring

da der ikke er tilstrækkelige data til rådighed for passende dosisrespons og eksponeringsvurdering, er det endnu ikke muligt at tilvejebringe passende risikokarakterisering, da dette udtryk forstås af det videnskabelige samfund. I mangel af klart definerede toksiske endepunkter kan dosis-respons data ikke opnås, og problemet med at opnå eksponeringsdata er skræmmende. Brugen af fødevareforbrugsdatabaser vil give urimeligt høje værdier, hvis for eksempel majsforbrug sidestilles med transgen majsforbrug, eller hvis alle transgener betragtes som ækvivalente. I betragtning af den virtuelle umulighed at udvikle sund risikokarakterisering ved hjælp af traditionelle metoder kan det være, at der skal udvikles nye risikoparadigmer for at håndtere vurderingen af risici for menneskers sundhed fra transgene fødevareplanter. Risikokommunikation er stort set overladt til ikke-videnskabsfolk, selvom både videnskabs-og kemiske og tekniske nyheder har fungeret godt i årsagen til at bringe lidenskabelig rapportering til dette omstridte spørgsmål.