遺伝子組み換え植物とヒトの健康リスク:追加の研究は不確実性を減らし、国民の信頼を高めることができますか?

Abstract

トランスジェニック植物からの人間の健康へのリスクが実際よりも潜在的であり、いずれにしても伝統的な植物育種からのものよりも低いように見える限り、ハザード評価は広範である必要はない。 しかし、トランスジェニック植物に対する現在の一般的な態度を考慮すると、必要とされる試験は、論理、健全な科学、および最良の科学的方法論に基づ これは、特に食物アレルゲン性の検査の場合に当てはまります。 現在のテストは主に間接的であり、他の既知の食物アレルゲンとの比較に基づいています。 問題の実際のトランスジェニックタンパク質と免疫系との間の相互作用を含む直接試験の開発は、規制システムへの信頼が回復される場合に不可欠である。

著者は、”遺伝的に改変された害虫で保護された植物”(NRC、2000)と題する報告書を作成した国立研究評議会/国立科学アカデミー委員会に勤務している間に、この記事の背景情報の一部を取得しました。 私はこの著名な委員会に奉仕する機会に本当に感謝していますが、彼らとのすべての相互作用のために、この記事と委員会のメンバーまたはその作業 ここで表明された意見は、上記の報告書で表明された意見と一致するかどうかにかかわらず、著者の個人的な知識と信念を表しています。

タイトルで提起された質問への簡単な答えは、さらなる研究が不確実性を減らすことはないと信じることは科学哲学とは正反対であるということであるが、現在の気候における国民の信頼は科学とはほとんど関係がないことも事実である。 これらの回答をより詳細に調べる前に、プロセスに関する特定の注意点を配置する必要があります。 その最高の状態でのハザード評価は比較的科学的かつ簡単ですが、第一に、リスク評価は、豊富で仮定、不確実性要因、およびデフォルト値を含む不正確な したがって、その最高の状態では、リスク評価は合理的な見積もりを提供します。 さらに、潜在的に有毒な物質の規制は、リスク評価のみに基づいて行われるものではありません。 さらに、規制には、関連する法律につながった政治的プロセスだけでなく、様々な動機を持つ公益団体によって表明され、しばしば専門家よりも少ないメデ しかし、リスクは相対的であり、この明らかにビザンチンのプロセスは、社会が特定の時点でどれだけのリスクを負うかを示すための最良の方法 毒物学者の役割はより簡単です: 既存のデータを可能な限り明確に分析し、危険性の最良の実験的評価を実施し、より科学に基づくリスク評価プロセスを追求し、明確かつ公平な方法で

リスク評価は、一般的に4つのステップ(Hodgson and Levi、1997;NRC、1983):ハザード評価、用量応答評価、暴露評価、およびリスク特性評価で構成されるように保持されています。 それは通常、定量的評価を与えるように行われ、製品を生み出すプロセスではなく製品に対して行われ、リスクコミュニケーションとリスク管理の2つのさらなるステップへの不可欠な予備的なものである。

4つのステップのいずれかの改善は、不確実性を減らし、評価が科学に基づいている程度を高める必要があるため、現在の状況と将来のニーズにつ 同時に、人間の健康に脅威を与える遺伝子産物が、伝統的な遺伝的交雑によって産生される植物よりもトランスジェニック植物においてより頻繁に 一方で、伝統的な遺伝的交雑は、多くの未知の遺伝子だけでなく、植物育種者にとって重要な遺伝子を含むゲノムの大部分の組換えを伴い、このように遺伝子と潜在的な遺伝子産物の多くの新しい組み合わせを生じさせる。 伝統的な植物育種は、何世紀にもわたって、おそらく何千年にもわたって試行錯誤し、一世紀以上にわたってかなりの科学的厳密さで行われてきました。 トランスジェニック植物は、対照的に、唯一の最後の2または3十年で生産されており、通常、彼らは新しい、潜在的に危険な遺伝子産物を生じさせる可能性が低いという議論を可能にする、親株からの遺伝子の一つ、または最大で少数で異なるされています。 この議論は、トランスジェニック植物における関心のある遺伝子は、新しい、予測不可能な効果を持つ新しい、予測不可能な製品を生産することができ、遺伝子の組み合わせを生じさせる、任意の生きている生物から引き出される可能性があるという観察によって対抗することができます。 しかし、新しい品種の作物を生産するための分子技術は、実際には非常に古い人間の活動における新しい方法論に過ぎないことは事実です。

トランスジェニック植物からの危険性は、実際のものではなく潜在的であり、新しい植物品種に関連する危険性は、主に植物育種の伝統的な非トランスジェニック方法に関連しているという事実にもかかわらず、食品、医薬品、化粧品法を改正することを提案するいくつかの法案が議会に導入されている。 ゴールドマン(2000)は、これらの提案された行為について詳細に論じ、法的問題と憲法上の問題の両方を指摘している。 彼女の結論は次のとおりです: 「GEFSAとGEFRKAの両方は、食品規制の基本原則、および生物工学的食品に関する現在の科学的知識と矛盾しています。 生物工学食品の安全性と表示、または新しい技術の規制に対処する法律は、健全な科学に基づいている必要があります。”

音科学に基づく決定のための嘆願はStarlinkトウモロコシの場合には聴覚障害者の耳に落ちているようです。 このトウモロコシ品種は、ヒトのアレルゲンの可能性があると考えられているbacillus thuringiensis(Bt)タンパク質であるCry9Cの存在に基づいて、動物ではなくヒトの食 この決定は主にタンパク質の安定性に基づいており、直接的なハザード評価は行われておらず、最悪のシナリオの下であっても、人間の曝露は個人を感作し、その後の曝露でアレルギー反応を引き起こすのに必要なものよりも一桁少なくなるという事実は無視された(Anon、2000)。

このような制限を取り締まることに伴う困難を考えると、問題が発生することは避けられないように見えるでしょう。 2000年の秋には、タコの殻にスターリンクコーンを使用した証拠が発見され、Jocelyn Kaiser(Kaiser、2000)の言葉では、”すべての地獄が緩んでしまった。”Cry9タンパク質と既知の食物アレルゲンとの間の構造的な類似点を見つけることができなかったにもかかわらず、アレルギー反応による敏感な人々への害の可能性が低いことを観察したEPAに任命された専門家パネルの意見は、大規模なリコールが開始され、懲罰的な発射が行われ、公衆は情報、誤報、偽情報の驚くべき混合物にさらされている。 明らかに、この公的反応を考えると、EPAが健全な科学だけに基づいてcry9タンパク質を含むトウモロコシまたは他の食品を規制することはもはや可 一つは、唯一の新しい基礎が何であるか疑問に思うことができます。

トウモロコシのようにユビキタスな様々な食品植物の動物飼料への使用を制限する規制は、振り返ってみると、起こるのを待っている災害であったように見えるだろう。 災害の巨大さは、最近、現在の状況の優れた要約(Thayer、2001)で明らかにされています。 セイヤーは、Starlinkトウモロコシの性質、そのリリースの歴史、および結果として生じる問題の優れた要約を提供します。 人間の健康への影響、特にアレルゲン性の可能性に関するEPAの専門家パネルの意見と同様に、訴訟と訴訟当事者が議論されています。

ハザード評価

有機合成化学物質の場合、ハザード評価の多くは、すべてではないにしても、制御された曝露を伴う計画された実験に由来するが、遺伝的に改変された植物や他の植物の場合、それはしばしば事件の記録からである。

二次植物化学物質(対立化学物質)は、ヒトを含む哺乳動物に毒性がある可能性があり(Senti and Rizek、1974)、そのような化合物の濃度の変化は、トランスジェニックまたは伝統的な遺伝的改変によってもたらされるかどうかにかかわらず、潜在的な危険と見なされる。 一般化を可能にするのに十分な症例は記載されていないが、伝統的な交雑によって開発された新しい品種は、トランスジェニック品種よりもヒト毒性を示す可能性がやや高いようである。 例えば、ジャガイモには有毒なグリコアルカロイドが含まれており、ほとんどの品種では塊茎中に比較的無害な濃度である(Friedman and McDonald、1977)。 しかし、害虫抵抗性のために伝統的な方法(Sturckow and Low、1961)によって開発されたSolanum tuberosum×S.chacoense crossであるLenape品種は、アルカロイド含量の高い塊茎の摂取による病気のために一般的な植え付けのために放出されなかった(Zitnack and Johnson、1970)。 スウェーデンで人気のある別のジャガイモ品種(Magnum Bonum)は、同様の理由で市場から撤退した(Hellenas et al., 1995).

酵素と基質を一緒にして、新しい毒性のある二次植物化学物質を生成することも可能です。

酵素と基質を一緒にすることも可能です。

酵素と基質を一緒に ジャガイモにおいても,S.brevidensとs.tuberosumの伝統的な交雑により,子孫は有毒なステロイドアルカロイドであるデミシンを含むことが分かった。 明らかに、s.brevidensに見出されるヒドロゲナーゼは、テイナミンからトマチジンを産生し、s.tuberosumに見出されるが、S.brevidensには見出されない化合物であるソラニジンからデミシンを産生した(Laurila e t a l., 1996).

伝統的な遺伝的交配とフザリウムに対する耐性のための選択によって開発された新しいセロリ品種は、現場労働者に重度の接触皮膚炎を引き起こ 皮膚炎の原因、およびおそらくフザリウム耐性は、線状フラノクマリンの高い含有量であった(DiawaraおよびTrumble、1 9 9 7;Trumble e t a l., 1990).

トランスジェニック植物の主な関心事は、食物植物にアレルゲン性タンパク質を導入する可能性があるように見えるが、厳密な試験プロトコ 潜在的なアレルゲン性は、主に他の食物アレルゲンとの相同性および安定性の比較によって決定される。 これらのテストで使用される蛋白質は頻繁に遺伝子の源、およびないホストの植物で表現される蛋白質である有機体で表現されるものです;蛋白質が二次プロセスによって変更されるかもしれないという事実にもかかわらずこれ(例えば。、グリコシル化)を発現後に行う。 したがって、Bt毒素Cry1A BおよびCry3A(EPA1 9 9 5、1 9 9 8a)は、それらが食物中に高濃度で存在せず、植物によってグリコシル化されず、および胃消化の影響を受け 対照的に、Cry9Cは、胃液中で急速に分解せず、熱安定性であるため、潜在的な食物アレルゲンとして規制されている(EPA、1998b)。

類推による直接テストと規制の欠如は両刃の剣であることを認識すべきである。 食物アレルギーは避けることができますが、有益な食品が失われる可能性もあります。 アレルゲン性は危険分析の大きい難しさを表します。 理想的にはテストが免疫組織を含むか、またはアレルギーの終点を含むべきである間、前の露出はアレルギー反応に必要です。 SOTワークショップ(Kimber et al.,1999)は、アレルゲン性試験を取り巻く問題のいくつかを明確にしている。 第一に、食物アレルギーは比較的一般的であり、深刻な臨床症状を有することができるだけでなく、生命を脅かす可能性もある。 しかし、食物アレルゲンは多くの未修飾食物植物に共通しているため、トランスジェニック食物植物にどのような試験が開発され、使用されていても、トランスジェニックタンパク質に起因するアレルギーと宿主植物のタンパク質に起因するアレルギーを区別することが不可欠である。

食物アレルゲンのスクリーニングのために規制当局によって現在使用されている段階的試験には、既知の食物アレルゲンとのタンパク質相同性, 1999). しかし、NAS/NRC報告書(NRC、2000)に記載されているように:

しかし、図2.1*のテストは間接的であるか、悪影響を伴わないか、または以前に食糧供給の成分ではなかった新規タンパク質のテス 実際、図2.1*は、タンパク質がアレルギー誘発性であることが知られている供給源に由来するかどうかに基づく決定から始まります。 この決定は、通常、供給源が食品工場である場合に明確に行うことができます。 Btエンドトキシンのようなトランスジェニックタンパク質の場合、そのような比較を行うことは複雑である。 我々が保守的に”はい”の決定を選択した場合、試験材料と以前に暴露されたヒト被験者は容易に入手できないため、リストされたすべての試験を完了す

食物アレルギーの重要性と、食物アレルゲンを食物供給にもたらすトランスジェニック植物の可能性を最小限に抑えるべきではあ 大豆中のブラジルナッツタンパク質の発現は、広く使用されている食品植物で発現される食物アレルゲンをもたらしたが、品種は商品化されなかった(Nordlee et al., 1996). Btスプレーを使用する作業者で観察された効果から、Bt内毒素がヒト免疫系と相互作用する可能性を有し得ることが可能である(Bernstein e t a l.,1999)が、たとえ真実であっても、トランスジェニック植物および食物アレルギーとの関係は容易に確認することはできない。

他の食物アレルゲンとの類推によるトランスジェニックタンパク質のアレルゲン性の決定は不十分であり、問題のトランスジェニックタンパク質と免疫系との相互作用を含む試験を開発しなければならないことは明らかである。 この重要なシステムに関する我々の知識の広範な最近の増加を考えると(Selgrade et al.,2001),このようなテストの開発は、科学界の能力の範囲内であるように見えるだろう.

B.thuringiensisとB.cereusの関連性に関する懸念のために、Tayabali and Seligy(2000)は、多くのヒト細胞型に対するBt殺虫剤製剤の効果を試験した。 著者らを引用すると、「最近の疫学的研究を含むこれらのデータは、胞子含有Bt製品がヒト細胞を自由で相互作用する形態で溶解する固有の能力を有し、免疫感作剤としても作用する可能性があることを示している。「さらに、彼らは「全身レベルで批判的に影響を与えるためには、曝露結果はBtk/Bti胞子の摂取から生じる制御されていない感染でなければならない」と言”

これらの有害な影響は、害虫保護された作物植物の作成における遺伝子導入の対象であるBtタンパク質を含む単一のタンパク質に関連するこ しかし、これらの結果は、リスクコミュニケーションの不正な試みによって引き起こされる公衆の警報を和らげるために、厳格なテストの必要性を強調

急性、亜慢性、および慢性毒性は、合成有機化学物質の場合、摂食、吸入、または皮膚研究によって日常的に行われるが、主にこれらの最初のものによっ 導入遺伝子産物、または導入遺伝子を発現する植物の食事試験は、試験される化合物自体が栄養素であり、最大許容用量(MTD)が非常に高い可能性がある この場合、嗜好性の問題があり、対照食餌が実験食と同じ栄養特性を有するべきであるため、適切な制御が考案することが不可能である可能性があ 最良の選択肢は、最も密接に関連する植物品種を対照として使用して、通常の食事が問題の食品植物を含むことができる家畜を飼料にトランスジェ 多くの場合、トランスジェニック植物の作成に使用される品種を使用することができる。 これは有望なアプローチですが、消化管の構造や生理学などの違いを考慮して、家畜を試験生物として検証するためにはかなりの作業が必要です。 家畜化された動物の使用の別の利点は、正常な成長および発達に必要な量が明らかであり、MTDの論理的代替物である限り、MTDを決定する必要がないこ

これまでに、商品化されたトランスジェニック作物を給餌することによって、哺乳類の健康に有害な影響は見出されていない。

EwenとPusztai(1999)は、ラットの胃腸管の変化は、Galanthus nivalis agglutininを含むジャガイモに餌を与えることによって引き起こされると主張した。 しかし、王立協会(1999)とKuiper et al.,(1999)は実験設計と解釈に重大な問題を指摘し、見つかった違いは、後で検証されたとしても、遺伝子改変ではなくジャガイモ系統間の変異に起因する可能性があることが明らかになった。

用量反応評価、曝露評価、リスク特性評価、リスクコミュニケーションおよびリスク管理

適切な用量反応および曝露評価のための適切なデー 毒性エンドポイントが明確に定義されていない場合、線量応答データを取得することはできず、暴露データを取得する問題は困難です。 例えば、トウモロコシの消費がトランスジェニックコーンの消費と同一視されている場合、またはすべてのトランスジェニックが同等とみなされている場合、食品消費データベースの使用は不当に高い値を与えるであろう。 伝統的な方法を用いて健全なリスク特性を開発することが事実上不可能であることを考えると、トランスジェニック食品植物からの人間の健康 リスクコミュニケーションは、科学と化学と工学の両方のニュースが、この論争の問題に冷静な報告をもたらす原因でうまくいっているが、主に非科学者の手に残されている。

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誰に対応するべきか毒物学科、850メインキャンパスドライブ、ボックス7633、NCSU、ローリー、NC27695で対処する必要があります。 ファックス:(919)513-1012. 電子メール:[email protected]

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