Abstrakti

niin kauan kuin siirtogeenisistä kasveista ihmisten terveydelle aiheutuvat riskit ovat potentiaalisia eivätkä todellisia ja vaikuttavat joka tapauksessa pienemmiltä kuin perinteisestä kasvinjalostuksesta aiheutuvat riskit, vaarojen arvioinnin ei tarvitse olla laajaa. Kun kuitenkin otetaan huomioon kansalaisten nykyiset asenteet siirtogeenisiä kasveja kohtaan, on tarpeen, että vaaditut testit perustuvat logiikkaan, luotettavaan tieteeseen ja parhaiden tieteellisten menetelmien mukaisesti. Tämä koskee erityisesti ruoka-allergisoivuuden testaamista. Nykyinen testaus on suurelta osin epäsuoraa ja perustuu vertailuun muiden tunnettujen ruoka-allergeenien kanssa. Jos halutaan palauttaa luottamus säätelyjärjestelmään, on tärkeää kehittää suoria testejä, joissa on kyse kyseisen varsinaisen siirtogeenisen proteiinin ja immuunijärjestelmän välisestä vuorovaikutuksesta.

kirjoittaja hankki osan tämän artikkelin taustatiedoista toimiessaan National Research Council / National Academy of Science committeessa, joka laati raportin ”Genetically Modified Pest-Protected Plants” (NRC, 2000). Vaikka olenkin todella kiitollinen siitä, että sain olla mukana tässä arvostetussa valiokunnassa, ja kaikesta heidän kanssaan käydystä vuorovaikutuksesta, on korostettava, ettei tämän artiklan ja valiokunnan jäsenten tai sen työtuotteen välillä ole mitään virallista tai epävirallista yhteyttä. Kaikki täällä ilmaistut mielipiteet, riippumatta siitä, ovatko ne yhtäpitäviä edellä mainitussa raportissa esitettyjen mielipiteiden kanssa, edustavat kirjoittajien henkilökohtaista tietoa ja uskomuksia.

lyhyt vastaus otsikossa esitettyyn kysymykseen olisi, että on tieteenfilosofian vastaista uskoa, että lisätutkimus ei vähennä epävarmuutta, mutta on myös totta, että kansalaisten luottamuksella on nykyisessä ilmapiirissä vain vähän jos mitään tekemistä tieteen kanssa. Ennen kuin näihin vastauksiin tutustutaan tarkemmin, on esitettävä tiettyjä menettelyyn liittyviä varoituksia. Ensinnäkin, vaikka vaarojen arviointi on parhaimmillaan suhteellisen tieteellistä ja yksinkertaista, riskinarviointi on epätarkka menettely, johon liittyy oletuksia, epävarmuustekijöitä ja oletusarvoja runsaudessa. Riskinarviointi antaa siis parhaimmillaan kohtuullisen arvion, pahimmillaan se tuskin nousee numerologian tason yläpuolelle. Lisäksi mahdollisesti myrkyllisten aineiden sääntelyä ei suoriteta pelkästään riskinarvioinnin perusteella. Lisäksi sääntely sisältää myös poliittisen prosessin, joka johti asiaa koskevaan lainsäädäntöön, sekä yleisen mielipiteen, jonka ovat ilmaisseet eri syistä toimivat eturyhmät ja jota usein vähemmän asiantunteva media on muokannut. Riskit ovat kuitenkin suhteellisia, ja tämä bysanttilainen prosessi voi olla yhteiskunnalle paras mahdollinen tapa osoittaa, kuinka suuren riskin se on valmis ottamaan tiettynä ajankohtana. Toksikologin rooli on yksinkertaisempi: analysoidaan olemassa olevat tiedot mahdollisimman yksiselitteisesti, suoritetaan paras kokeellinen vaarojen arviointi, pyritään tieteellisempään riskinarviointiprosessiin ja esitetään havainnot selkeällä ja puolueettomalla tavalla.

riskinarvioinnin katsotaan yleensä koostuvan 4 vaiheesta (Hodgson and Levi, 1997; NRC, 1983): vaaran arviointi, annos-vasteen arviointi, altistumisen arviointi ja riskien Luonnehdinta. Se tehdään yleensä niin, että annetaan kvantitatiivinen arviointi, se suoritetaan tuotteelle eikä prosessille, joka synnyttää tuotteen, ja se on olennainen esivaihe 2: lle seuraavalle vaiheelle: riskiviestintä ja riskinhallinta.

koska jonkin näistä neljästä vaiheesta parantaminen vähentänee epävarmuutta ja lisää arvioinnin tieteellisyyttä, niitä voidaan käsitellä yksilöllisesti nykytilan ja tulevien tarpeiden osalta. Samalla on kysyttävä, esiintyykö ihmisten terveydelle vaarallisia geenituotteita useammin siirtogeenisissä kasveissa kuin perinteisellä geneettisellä risteytyksellä tuotetuissa kasveissa. Toisaalta perinteisissä geneettisissä risteytyksissä rekombinoidaan suuria osia genomeista, mukaan lukien monia tuntemattomia geenejä sekä kasvien kasvattajalle tärkeitä geenejä, jolloin syntyy monia uusia geeniyhdistelmiä ja potentiaalisia geenituotteita. Perinteistä kasvinjalostusta on harjoitettu kokeellisesti ja erehdyttävästi vuosisatojen, mahdollisesti vuosituhansien ajan ja huomattavalla tieteellisellä kurinalaisuudella yli vuosisadan ajan. Siirtogeenisiä kasveja sitä vastoin on tuotettu vasta 2 tai 3 viime vuosikymmenen aikana, ja ne eroavat yleensä yhden tai korkeintaan pienen määrän geenejä kantamuodosta, mikä mahdollistaa sen väitteen, että ne eivät todennäköisesti aiheuta uusia, mahdollisesti vaarallisia geenituotteita. Tämä väite voidaan kumota toteamalla, että siirtogeenisissä kasveissa kiinnostavat geenit voivat olla peräisin mistä tahansa elävästä organismista, jolloin syntyy geeniyhdistelmiä, jotka kykenevät tuottamaan uusia ja arvaamattomia tuotteita, joilla on uusia ja arvaamattomia vaikutuksia. On kuitenkin totta, että molekyylitekniikat uusien kasvilajikkeiden tuottamiseksi ovat itse asiassa vain uusia menetelmiä hyvin vanhassa ihmisen toiminnassa.

huolimatta siitä, että siirtogeenisten kasvien aiheuttamat vaarat ovat pikemminkin potentiaalisia kuin todellisia ja että uusiin kasvilajikkeisiin liittyvät vaarat on liitetty ensisijaisesti perinteisiin ei-siirtogeenisiin kasvinjalostusmenetelmiin, on kongressin molemmissa kamareissa esitetty useita lakiehdotuksia elintarvike -, lääke-ja Kosmetiikkalain muuttamiseksi. Goldman (2000) käsittelee näitä ehdotettuja säädöksiä yksityiskohtaisesti, huomauttaen sekä oikeudellisista että perustuslaillisista ongelmista. Hänen johtopäätöksensä on seuraava: ”Sekä GEFSA että GEFRKA ovat ristiriidassa elintarvikkeiden sääntelyn perusperiaatteiden kanssa sekä nykyisen tieteellisen tiedon kanssa bioteknisistä elintarvikkeista. Bioteknisten elintarvikkeiden turvallisuutta ja merkintöjä koskevien lakien tai minkä tahansa uuden teknologian säätelyn pitäisi perustua luotettavaan tieteeseen.”

terveeseen tieteeseen perustuva vetoomus päätöksistä näyttää kaikuneen kuuroille korville Starlink Cornin tapauksessa. Kyseinen maissilajike hyväksyttiin käytettäväksi eläinten, mutta ei ihmisten elintarvikkeissa, koska siinä oli mahdollisesti ihmiselle allergeenina pidettyä Cry9C-proteiinia, Bacillus thuringiensis (Bt) – proteiinia. Tämä päätös perustui ensisijaisesti proteiinin stabiiliuteen ilman suoraa vaaran arviointia, ja siinä sivuutettiin se seikka, että jopa pahimmissa skenaarioissa ihmisten altistuminen olisi suuruusluokkaa vähäisempää kuin on tarpeen ihmisten herkistämiseksi ja allergisten reaktioiden aiheuttamiseksi myöhemmässä altistumisessa (Anon, 2000).

kun otetaan huomioon tällaisen rajoituksen valvontaan liittyvät vaikeudet, näyttää siltä, että ongelmia tulisi väistämättä. Syksyllä 2000 löydettiin todisteita Starlink-maissin käytöstä tacojen kuorissa ja Jocelyn Kaiserin (Kaiser, 2000) sanoin ”kaikki helvetti pääsi irti.”Huolimatta siitä, että Cry9-proteiinin ja tunnettujen ruoka-allergeenien välisiä rakenteellisia yhtäläisyyksiä ei löytynyt ja EPA: n nimittämä asiantuntijapaneeli totesi, että allergisten reaktioiden aiheuttaman haitan todennäköisyys herkille ihmisille oli alhainen, massiivinen takaisinkutsu on aloitettu, rankaisevia irtisanomisia on tehty ja yleisö on joutunut hälyttävän tiedon, väärän tiedon ja disinformaation sekoituksen kohteeksi. On selvää, että tämän julkisen reaktion vuoksi EPA ei voi enää säännellä maissia tai muita Cry9-proteiineja sisältäviä elintarvikkeita pelkästään järkevän tieteen perusteella. Voi vain ihmetellä, mikä Uusi pohja voisi olla.

asetus, jolla rajoitetaan maissin kaltaisen ravintokasvilajikkeen käyttö eläinten rehuksi mutta ei ihmisravinnoksi, näyttäisi jälkikäteen katsottuna olevan katastrofi, joka odottaa toteutumistaan. Katastrofin suuruus on äskettäin tehty selväksi erinomaisessa yhteenvedossa nykytilanteesta (Thayer, 2001). Thayer tarjoaa erinomaisen yhteenvedon Starlink Cornin luonteesta, sen julkaisuhistoriasta ja sen aiheuttamista ongelmista. Oikeusjutuista ja käräjöinneistä keskustellaan, samoin kuin EPA: n asiantuntijapaneelin lausunnoista ihmisten terveysvaikutusten, erityisesti allergisoivuuden, mahdollisuudesta.

vaarojen arviointi

vaikka synteettisten orgaanisten kemikaalien osalta suuri osa, ellei jopa kaikki, vaarojen arvioinnista on peräisin suunnitelluista kokeista, joissa altistutaan kontrolloidulle altistukselle; muuntogeenisten kasvien ja muiden kasvien osalta se on usein vaaratilanteita koskevista asiakirjoista.

sekundaariset kasvikemikaalit (allelukemikaalit) voivat olla myrkyllisiä nisäkkäille, myös ihmisille (Senti ja Rizek, 1974), ja tällaisten yhdisteiden pitoisuuksissa tapahtuvia muutoksia, jotka johtuvat siirtogeenisistä tai perinteisistä geneettisistä muutoksista, pidetään mahdollisina vaaroina. Vaikka tapauksia ei ole kuvattu tarpeeksi, jotta yleistyksiä voitaisiin tehdä, perinteisellä risteyttämisellä kehitetyt uudet lajikkeet vaikuttavat jonkin verran todennäköisemmiltä ihmisille kuin siirtogeeniset lajikkeet. Esimerkiksi perunat sisältävät myrkyllisiä glykoalkaloideja, jotka ovat useimmissa lajikkeissa melko vaarattomina pitoisuuksina mukulassa (Friedman and McDonald, 1977). Lenape-lajiketta, Solanum tuberosum × S. chacoense-ristiä, joka on kehitetty perinteisin menetelmin (Sturckow and Low, 1961) tuholaisten torjuntaan, ei kuitenkaan päästetty yleiseen istutukseen korkean alkaloidipitoisuuden mukuloiden nauttimisesta aiheutuneen sairauden vuoksi (Zitnack and Johnson, 1970). Toinen Ruotsissa suosittu perunalajike (Magnum Bonum) vedettiin markkinoilta vastaavista syistä (Hellenas et al., 1995).

on myös mahdollista saattaa entsyymi ja substraatti yhteen siten, että syntyy uusia ja mahdollisesti myrkyllisiä sekundaarisia kasvikemikaaleja. Jälleen perunassa ja perinteisessä S. brevidensin ja S. tuberosumin risteytyksessä havaittiin jälkeläisten sisältävän demissiiniä, myrkyllistä steroideihin kuuluvaa alkaloidia. Ilmeisesti S. brevidensissä esiintyvä hydrogenaasi, joka tuottaa tomatidiinia teinamiinista, tuotti demissiiniä solanidiinista, yhdistettä, jota esiintyy S. tuberosumissa, mutta ei S. brevidensissä (Laurila et al., 1996).

Uusi sellerilajike, joka kehitettiin perinteisellä geneettisellä risteytyksellä ja valikoimalla Fusarium-resistenssiä vastaan, oli lähes valmis kaupalliseen käyttöön, kun kävi ilmi, että se aiheutti vakavaa kosketusihottumaa kenttätyöntekijöille. Ihotulehduksen ja luultavasti Fusarium-resistenssin syynä oli lineaaristen furanokumariinien korkea pitoisuus (Diawara and Trumble, 1997; Trumble et al., 1990).

vaikka siirtogeenisten kasvien pääasiallisena huolenaiheena näyttää olevan mahdollisuus lisätä allergisoivia proteiineja ravintokasveihin, näyttää siltä, että on vain vähän yritetty määritellä tai vaatia tiukkoja testausprotokollia. Mahdollinen allergeenisuus määritetään pitkälti homologisella ja stabiilisuusvertailulla muihin ruoka-aineallergeeneihin. Näissä testeissä käytetty proteiini on usein se, joka ilmaistaan eliössä, joka on geenin lähde, eikä isäntäkasvissa ilmaistu proteiini; tämä huolimatta siitä, että proteiinia voidaan muokata sekundaarisilla prosesseilla (esim., glykosylaatio) ilmentymisen jälkeen. Näin ollen Bt-toksiineja Cry1Ab ja Cry3A (EPA 1995, 1998a) ei pidetä allergisoivina, koska niitä ei esiinny elintarvikkeissa suurina pitoisuuksina, kasvi ei glykosyloi niitä ja ne ovat alttiita mahalaukun pilkkomiselle. Cry9C: tä taas säännellään mahdollisena ruoka-allergeenina, koska se ei hajoa nopeasti mahanesteissä ja on lämpöstabiili (EPA, 1998B).

on tunnustettava, että suoran testauksen ja sääntelyn puuttuminen analogisesti on kaksiteräinen miekka. Vaikka ruoka-aineallergioita voidaan välttää, on myös todennäköistä, että hyödyllisiä elintarvikkeita menetetään. Allergeenisuus on suuri vaikeus vaarojen analysoinnissa. Vaikka testeissä tulisi mieluiten olla mukana immuunijärjestelmä tai niihin pitäisi liittyä allerginen päätetapahtuma, allergiselle reaktiolle on altistuttava ennen altistusta. SOT-työpaja (Kimber ym., 1999) selventää joitakin allergeenisuuden testaukseen liittyviä kysymyksiä. Ensinnäkin, ruoka-allergia on suhteellisen yleinen ja voi olla vain vakavia kliinisiä oireita, mutta myös voi olla hengenvaarallinen. Ruoka-allergeenit ovat kuitenkin yleisiä monissa muuntelemattomissa ravintokasveissa niin, että riippumatta siitä, mitä testejä kehitetään ja käytetään siirtogeenisille ravintokasveille, on tärkeää erottaa siirtogeenisestä proteiinista johtuva allergia isäntäkasvin proteiineista johtuvasta allergiasta.

tällä hetkellä sääntelyvirastojen käyttämiä vaiheittaisia testejä elintarvikeallergeenien seulontaan ovat proteiinihomologia ja stabiilisuuden vertailu tunnettuihin ruoka-allergeeneihin sekä immunomääritykset tietyille vasta-aineluokille (Kimber et al., 1999). Kuten kuitenkin todetaan NAS/NRC: n raportissa (NRC, 2000):

kuvan 2.1* testit ovat kuitenkin joko epäsuoria, niihin ei liity haittavaikutuksia tai ne ovat muutoin ongelmallisia sellaisten uusien proteiinien testaamisessa, jotka eivät ole aiemmin olleet elintarvikevaraston osia. Kuva 2.1* alkaa päätöksellä, joka perustuu siihen, onko proteiini peräisin sellaisesta lähteestä, jonka tiedetään aiheuttavan allergiaa. Tämä päätös voidaan yleensä tehdä selvästi, jos lähde on ravintokasvi. Siirtogeenisten proteiinien, kuten Bt-endotoksiinien, osalta tällaisen vertailun tekeminen olisi monimutkaista. Jos valitsemme varovaisesti ”Kyllä” – päätöksen, kaikkien lueteltujen testien suorittaminen olisi äärimmäisen vaikeaa, koska testimateriaaleja ja aiemmin altistuneita ihmiskohteita ei ole helposti saatavilla.

ruoka-allergian merkitystä ja siirtogeenisten kasvien mahdollisuutta tuoda ruoka-allergeeneja ruokavarastoon ei pidä vähätellä. Parapähkinäproteiinin ilmaiseminen soijapavuissa johti siihen, että ruoka-allergeeni ilmaistiin laajalti käytetyssä ravintokasvissa, vaikka lajiketta ei kaupallistettukaan (Nordlee et al., 1996). Bt-sumutteita käyttävillä työntekijöillä havaittujen vaikutusten perusteella on mahdollista, että BT-endotoksiineilla voi olla yhteisvaikutuksia ihmisen immuunijärjestelmän kanssa (Bernstein et al., 1999), vaikka, vaikka totta, yhteyttä siirtogeenisiin kasveihin ja ruoka-allergiaan ei voida helposti todeta.

on selvää, että siirtogeenisten proteiinien allergeenisuuden määrittäminen analogisesti muiden ruoka-aineallergeenien kanssa on riittämätöntä ja että on kehitettävä testejä, joissa on kyse kyseisen siirtogeenisen proteiinin vuorovaikutuksesta immuunijärjestelmän kanssa. Koska laaja viimeaikainen kasvu tietämyksemme tämän tärkeän järjestelmän (Selgrade et al., 2001), tällaisten testien kehittäminen näyttää olevan hyvin tiedeyhteisön valmiuksien rajoissa.

B. thuringiensiksen ja B. cereus, Tayabali and Seligy (2000) testasivat Bt insecticidal preparations-valmisteen vaikutusta useisiin ihmisen solutyyppeihin. Lainatakseni kirjoittajia, ” nämä tiedot, mukaan lukien viimeaikainen epidemiologinen työ, osoittavat, että urheilu-sisältävät Bt tuotteet on luontainen kyky lyse ihmisen soluja vapaa ja vuorovaikutteisia muotoja ja voi myös toimia immuuni herkistäjät.”Edelleen, he sanovat, että” kriittiseen vaikutukseen koko kehon tasolla, altistumisen tuloksena olisi oltava hallitsematon infektio, joka johtuu BTK/Bti-itiöiden saannista.”

on selvää, että nämä haitalliset vaikutukset eivät voi liittyä yhteen proteiiniin, mukaan lukien Bt-proteiinit, jotka ovat geeninsiirron kohteena tuholaisilta suojattujen viljelykasvien luomisessa. Nämä tulokset korostavat kuitenkin tarvetta tiukkoihin testeihin, jotta voidaan lieventää yleistä hälytystä, joka aiheutuu huonosti tietoon perustuvista riskiviestintäyrityksistä.

akuutti, subkrooninen ja krooninen toksisuus suoritetaan synteettisten orgaanisten kemikaalien osalta rutiininomaisesti ruokinta -, hengitysteitse-tai ihotutkimuksissa, joskin pääasiassa ensimmäisessä näistä. Transgeenituotteiden tai transgeenejä ilmentävien kasvien ravinnon kautta tapahtuva testaus aiheuttaa joitakin ainutlaatuisia ongelmia, sillä testattava yhdiste on itse ravintoaine ja suurin siedetty annos (MTD) on todennäköisesti erittäin korkea. Näin ollen voi olla maittavuusongelmia, ja asianmukaista valvontaa voi olla mahdotonta suunnitella, koska kontrolliruokavaliolla pitäisi olla samat ravitsemukselliset ominaisuudet kuin kokeellisella ruokavaliolla. On ehdotettu, että paras vaihtoehto olisi syöttää siirtogeenistä kasvia rehukarjalle, jonka normaaliin ruokavalioon kyseinen ravintokasvi voisi sisältyä, käyttämällä torjuntana läheisintä kasvilajiketta. Monesti voitaisiin käyttää muuntogeenisen kasvin luomisessa käytettyä lajiketta. Vaikka tämä on lupaava lähestymistapa, tarvitaan paljon työtä, jotta kotieläimet voidaan hyväksyä koe-organismeiksi ottaen huomioon erot ruoansulatuskanavan rakenteessa ja fysiologiassa jne. Toinen kotieläinten käytön etu olisi se, että MTD: tä ei tarvitse määrittää, koska normaaliin kasvuun ja kehitykseen tarvittava määrä olisi sekä ilmeinen että looginen korvike MTD: lle.

tähän mennessä kaupallistettujen siirtogeenisten viljelykasvien ruokinnalla ei ole havaittu haitallisia vaikutuksia nisäkkäiden terveyteen. Ewen ja Pusztai (1999) väittivät, että muutokset rotan ruoansulatuskanavassa johtuivat siitä, että niille syötettiin Galanthus nivalis agglutiniinia sisältäviä perunoita. Kuitenkin sekä Royal Society (1999)ja Kuiper et al., (1999) toi esiin merkittäviä ongelmia koesuunnittelussa ja tulkinnassa, ja vaikutti selvältä, että havaitut erot, vaikka ne myöhemmin validoitaisiinkin, voivat johtua pikemminkin perunalinjojen välisistä vaihteluista kuin geneettisestä muuntelusta.

annos-vasteen arviointi, altistumisen arviointi, riskien Luonnehdinta, Riskiviestintä ja riskinhallinta

koska asianmukaista annos-vasteen ja altistumisen arviointia varten ei ole saatavilla riittäviä tietoja, ei ole vielä mahdollista esittää asianmukaista riskien luonnehdintaa, koska tiedeyhteisö ymmärtää tämän termin. Koska toksisia päätetapahtumia ei ole selkeästi määritelty, annos-vastetietoja ei voida saada, ja altistumistietojen saaminen on pelottava ongelma. Elintarvikkeiden kulutusta koskevien tietokantojen käyttö antaa kohtuuttoman korkeat arvot, jos esimerkiksi maissin kulutus rinnastetaan siirtogeenisen maissin kulutukseen tai jos kaikkia transgeenisiä pidetään vastaavina. Koska järkevän riskiluonnehdinnan kehittäminen perinteisin menetelmin on käytännössä mahdotonta, voi olla, että on kehitettävä uusia riskiparadigmoja siirtogeenisistä ravintokasveista ihmisten terveydelle aiheutuvien riskien arvioimiseksi. Riskiviestintä on jätetty suurelta osin ei-tiedemiesten käsiin, vaikka sekä tiede että kemian ja tekniikan alan uutiset ovat menestyneet hyvin, koska ne ovat tuoneet kiihkotonta raportointia tähän kiistanalaiseen kysymykseen.