rezumat

atâta timp cât riscurile pentru sănătatea umană generate de plantele transgenice rămân mai degrabă potențiale decât reale și, în orice caz, par mai mici decât cele provenite din reproducerea tradițională a plantelor, evaluarea pericolelor nu trebuie să fie extinsă. Cu toate acestea, având în vedere atitudinile publice actuale față de plantele transgenice, este necesar ca acele teste care sunt necesare să se bazeze pe logică, pe știința solidă și în conformitate cu cea mai bună metodologie științifică. Acesta este în special cazul testării alergenicității alimentare. Testarea actuală este în mare parte indirectă și se bazează pe comparații cu alți alergeni alimentari cunoscuți. Dezvoltarea testelor directe care implică interacțiunea dintre proteina transgenică reală în cauză și sistemul imunitar este esențială pentru restabilirea încrederii în sistemul de reglementare.

autorul a obținut unele dintre informațiile de fond pentru acest articol în timp ce servea la Consiliul Național de cercetare / Comitetul Academiei Naționale de științe care a produs raportul intitulat „plante protejate împotriva dăunătorilor modificați genetic” (NRC, 2000). În timp ce sunt cu adevărat recunoscător pentru oportunitatea de a fi servit cu acest comitet distins și pentru toate interacțiunile cu ei, trebuie subliniat faptul că nu există nicio legătură, formală sau informală, între acest articol și membrii comitetului sau produsul său de lucru. Orice opinii exprimate aici, indiferent dacă coincid sau nu cu opiniile exprimate în raportul de mai sus, reprezintă cunoștințele și credințele personale ale autorilor.

un scurt răspuns la întrebarea pusă în titlu ar fi că este antitetic filozofiei științifice să credem că cercetările ulterioare nu vor reduce incertitudinea, dar este, de asemenea, adevărat că încrederea publicului, în climatul actual, are puțin sau nimic de-a face cu știința. Înainte de a explora mai detaliat aceste răspunsuri, trebuie prezentate anumite avertismente cu privire la proces. În primul rând, în timp ce evaluarea pericolelor la cele mai bune este relativ științifică și simplă, evaluarea riscurilor este o procedură inexactă care implică ipoteze, factori de incertitudine și valori implicite în abundență. Astfel, în cel mai bun caz, evaluarea riscurilor oferă o estimare rezonabilă; în cel mai rău caz, abia crește peste nivelul numerologiei. În plus, reglementarea materialelor potențial toxice nu se realizează numai pe baza evaluării riscurilor. În plus, reglementarea include și procesul politic care a condus la legislația relevantă, precum și opinia publică exprimată de grupuri de interes public cu o varietate de motivații și modelată de o mass-media adesea mai puțin expertă. Cu toate acestea, riscul este relativ, iar acest proces decisiv Bizantin poate reprezenta cel mai bun mod posibil pentru societate de a indica cât de mult risc este dispus să-și asume într-un anumit moment. Rolul toxicologului este mai simplu: să analizeze datele existente cât mai clar posibil, să efectueze cea mai bună evaluare experimentală a pericolului, să depună eforturi pentru un proces de evaluare a riscurilor mai bazat pe știință și să prezinte constatările într-o manieră clară și imparțială.

evaluarea riscului este în general considerată a fi formată din 4 etape (Hodgson și Levi, 1997; NRC, 1983): evaluarea pericolelor, evaluarea dozei-răspuns, evaluarea expunerii și caracterizarea riscurilor. De obicei, este realizat astfel încât să ofere o evaluare cantitativă, este efectuat mai degrabă pe produs decât pe procesul care dă naștere produsului și este un preliminar esențial pentru 2 pași suplimentari: comunicarea riscurilor și gestionarea riscurilor.deoarece îmbunătățirea oricăreia dintre cele 4 etape ar trebui să reducă incertitudinea și să crească măsura în care evaluarea este bazată pe știință, acestea pot fi abordate individual în ceea ce privește starea actuală și nevoile viitoare. În același timp, ar trebui să se pună întrebarea dacă produsele genetice care prezintă o amenințare la adresa sănătății umane vor apărea mai des în plantele transgenice decât în plantele produse prin încrucișarea genetică tradițională. Pe de o parte, încrucișările genetice tradiționale implică recombinarea unor părți mari de genomi, inclusiv multe gene necunoscute, precum și gene de importanță pentru Crescătorul de plante, dând astfel naștere la multe combinații noi de gene și produse genetice potențiale. Creșterea tradițională a plantelor a fost efectuată pe bază de încercare și eroare de secole, posibil milenii, și cu o rigoare științifică considerabilă timp de un secol sau mai mult. Plantele transgenice, în schimb, au fost produse numai în ultimele 2 sau 3 decenii și diferă de obicei de una sau cel mult un număr mic de gene din tulpina părinte, permițând argumentul că acestea sunt mai puțin susceptibile de a da naștere unor noi produse genetice potențial periculoase. Acest argument poate fi contracarat prin observația că genele de interes pentru plantele transgenice pot fi extrase din orice organism viu, dând naștere la combinații de gene capabile să producă produse noi și imprevizibile cu efecte noi și imprevizibile. Este adevărat, totuși, că tehnicile moleculare pentru producerea de noi soiuri de plante de cultură sunt, de fapt, doar metodologii noi într-o activitate umană foarte veche.în ciuda faptului că pericolele provenite de la plantele transgenice sunt mai degrabă potențiale decât reale și că pericolele asociate cu noile soiuri de plante au fost asociate în primul rând cu metodele tradiționale non-transgenice de reproducere a plantelor, mai multe proiecte de lege care propun modificarea Legii privind alimentele, medicamentele și cosmeticele au fost introduse în ambele camere ale Congresului. Goldman (2000) discută în detaliu aceste acte propuse, subliniind atât problemele legale, cât și cele constituționale. Concluzia ei este următoarea: „Atât GEFSA, cât și GEFRKA sunt incompatibile cu principiile de bază ale reglementării alimentelor, precum și cu cunoștințele științifice actuale despre alimentele bioinginerate. Legile care abordează siguranța și etichetarea alimentelor bioinginerate sau reglementarea oricărei noi tehnologii ar trebui să se bazeze pe o știință solidă.”

pledoaria pentru decizii bazate pe știința solidă pare să fi căzut pe urechi surde în cazul porumbului Starlink. Acest soi de porumb a fost aprobat pentru utilizare în hrana animală, dar nu umană, pe baza prezenței Cry9C, o proteină Bacillus thuringiensis (Bt) considerată a fi un posibil alergen uman. Această decizie s-a bazat în primul rând pe stabilitatea proteinelor, fără nicio evaluare directă a pericolelor și s-a ignorat faptul că, chiar și în cele mai nefavorabile scenarii, expunerea umană ar fi cu ordine de mărime mai mică decât cea necesară pentru sensibilizarea indivizilor și ar duce la reacții alergice la expunerea ulterioară (Anon, 2000).

având în vedere dificultățile implicate în controlul unei astfel de restricții, ar părea inevitabil să apară probleme. În toamna anului 2000, au fost descoperite dovezi ale utilizării porumbului StarLink în cochilii de taco și, în cuvintele lui Jocelyn Kaiser (Kaiser, 2000), „tot iadul s-a dezlănțuit.”În ciuda eșecului de a găsi asemănări structurale între proteina Cry9 și alergenii alimentari cunoscuți și opinia unui grup de experți numit de EPA, care a observat că probabilitatea de a dăuna persoanelor sensibile prin reacții alergice a fost scăzută, a fost inițiată o rechemare masivă, au fost efectuate trageri punitive, iar publicul a fost supus unui amestec alarmant de informații, dezinformare și dezinformare. În mod clar, având în vedere această reacție publică, nu va mai fi posibil ca EPA să reglementeze porumbul sau alte produse alimentare care conțin proteine Cry9 numai pe baza științei solide. Nu ne putem întreba decât care ar putea fi noua bază.

Un regulament care restricționează utilizarea unei varietăți de plante alimentare la fel de omniprezente ca porumbul la hrana animalelor, dar nu la hrana umană, ar părea, retrospectiv, să fi fost un dezastru care așteaptă să se întâmple. Enormitatea dezastrului a fost clarificată recent într-un rezumat excelent al situației actuale (Thayer, 2001). Thayer oferă un rezumat excelent al naturii porumbului Starlink, Istoricul eliberării sale și problemele rezultate. Procesele și justițiabilii sunt discutate, la fel ca și opiniile unui grup de experți EPA cu privire la posibilitatea efectelor asupra sănătății umane, în special alergenicitatea.

Evaluarea pericolelor

deși, în cazul substanțelor chimice organice sintetice, o mare parte, dacă nu toate, din evaluarea pericolelor provin din experimente planificate cu expuneri controlate; în cazul plantelor modificate genetic și al altor plante, aceasta provine adesea din înregistrări ale incidentelor.

substanțele chimice secundare din plante (alelochimice) pot fi toxice pentru mamifere, inclusiv pentru oameni (Senti și Rizek, 1974) și modificările concentrațiilor acestor compuși, indiferent dacă sunt cauzate de modificări genetice transgenice sau tradiționale, sunt văzute ca pericole potențiale. Deși nu au fost descrise suficiente cazuri pentru a permite generalizări, noile soiuri dezvoltate prin încrucișarea tradițională par oarecum mai susceptibile de a prezenta toxicitate umană decât soiurile transgenice. De exemplu, cartofii conțin glicoalcaloizi toxici care, în majoritatea soiurilor, sunt la concentrații relativ inofensive în tubercul (Friedman și McDonald, 1977). Cu toate acestea, soiul Lenape, o cruce Solanum tuberosum S. chacoense dezvoltat prin metode tradiționale (Sturckow și Low, 1961) pentru rezistența la dăunători, nu a fost eliberat pentru plantare generală din cauza bolilor cauzate de ingestia tuberculilor cu conținut ridicat de alcaloizi (Zitnack și Johnson, 1970). Un alt soi de cartofi (Magnum Bonum) popular în Suedia a fost retras de pe piață din motive similare (Hellenas și colab., 1995).

de asemenea, este posibil să se reunească enzima și substratul în așa fel încât să se producă substanțe chimice noi și, eventual, toxice din plante secundare. Din nou în cartofi și prin încrucișarea tradițională a S. brevidens și S. tuberosum, s-a constatat că descendenții conțin demissine, un alcaloid steroid toxic. Aparent, o hidrogenază Găsită în S. brevidens care produce tomatidină din teinamină, a produs demissine din solanidină, un compus găsit în S. tuberosum, dar nu în S. brevidens (Laurila și colab., 1996).

un nou soi de țelină, dezvoltat prin încrucișarea genetică tradițională și selecția pentru rezistența la Fusarium a fost aproape gata pentru utilizare comercială atunci când a devenit evident că a provocat dermatită de contact severă la lucrătorii de teren. Cauza dermatitei și, probabil, rezistența la Fusarium, a fost conținutul ridicat de furanocumarine liniare (Diawara și Trumble, 1997; Trumble și colab., 1990).deși principala preocupare cu plantele transgenice pare a fi posibilitatea introducerii proteinelor alergenice în plantele alimentare, puține încercări par să fi fost făcute pentru a defini sau a necesita protocoale riguroase de testare. Alergenicitatea potențială este determinată în mare măsură de omologie și comparații de stabilitate cu alți alergeni alimentari. Proteina utilizată în aceste teste este frecvent cea exprimată în organism care este sursa genei și nu proteina exprimată în planta gazdă; aceasta în ciuda faptului că proteina poate fi modificată prin procese secundare (de ex., glicozilare) după exprimare. Astfel, toxinele BT Cry1Ab și Cry3A (EPA 1995, 1998a) sunt considerate a fi non-alergenice pe motiv că nu sunt prezente în concentrații mari în alimente, nu sunt glicozilate de plantă și sunt susceptibile la digestia gastrică. În schimb, Cry9C este reglementat ca un potențial alergen alimentar, deoarece nu se degradează rapid în fluidele gastrice și este stabil la căldură (EPA, 1998b).

trebuie recunoscut faptul că lipsa testării directe și a reglementării prin analogie este o sabie cu două tăișuri. În timp ce alergiile alimentare pot fi evitate, este, de asemenea, probabil că produsele alimentare benefice vor fi pierdute. Alergenicitatea reprezintă o mare dificultate în analiza pericolelor. În timp ce, în mod ideal, testele ar trebui să implice sistemul imunitar sau să implice un obiectiv alergic, expunerea prealabilă este necesară pentru o reacție alergică. Un atelier SOT (Kimber și colab., 1999) clarifică unele dintre problemele legate de testarea alergenicității. În primul rând, alergia alimentară este relativ frecventă și nu numai că poate avea manifestări clinice grave, dar poate pune viața în pericol. Cu toate acestea, alergenii alimentari sunt obișnuiți în multe plante alimentare nemodificate, astfel încât, indiferent de testele dezvoltate și utilizate pentru plantele alimentare transgenice, va fi esențial să se diferențieze alergia rezultată din proteina transgenică de cea rezultată din proteinele plantei gazdă.

testele pe niveluri utilizate în prezent de agențiile de reglementare pentru screeningul alergenilor alimentari includ omologia proteinelor și comparațiile de stabilitate cu alergenii alimentari cunoscuți și testele imunologice pentru anumite clase de anticorpi (Kimber și colab., 1999). Cu toate acestea, după cum se menționează în raportul NAS/NRC (NRC, 2000):

cu toate acestea, testele din figura 2.1* fie sunt indirecte, nu implică efecte adverse, fie sunt altfel problematice pentru testarea proteinelor noi care nu au fost anterior componente ale aprovizionării cu alimente. Într-adevăr, figura 2.1* începe cu o decizie bazată pe faptul dacă proteina este sau nu derivată dintr-o sursă despre care se știe că este alergenică. Această decizie poate fi luată în mod clar dacă sursa este o plantă alimentară. Pentru proteinele transgenice, cum ar fi endotoxinele Bt, o astfel de comparație ar fi complicată. Dacă alegem în mod conservator decizia” da”, atunci ar fi extrem de dificil să finalizăm toate testele enumerate, deoarece materialele de testare și subiecții umani expuși anterior nu sunt ușor disponibili.

importanța alergiilor alimentare și potențialul plantelor transgenice de a aduce alergeni alimentari în aprovizionarea cu alimente nu trebuie reduse la minimum. Expresia unei proteine din nuci de Brazilia în soia a dus la exprimarea unui alergen alimentar într-o plantă alimentară utilizată pe scară largă, deși soiul nu a fost comercializat (Nordlee și colab., 1996). Este posibil, din efectele observate la lucrătorii care utilizează spray-uri Bt, ca endotoxinele Bt să aibă potențialul de a interacționa cu sistemul imunitar uman (Bernstein și colab., 1999) deși, chiar dacă este adevărat, relația cu plantele transgenice și alergia alimentară nu poate fi ușor stabilită.

este clar că determinarea alergenicității proteinelor transgenice prin analogie cu alți alergeni alimentari este inadecvată și că trebuie dezvoltate teste care implică interacțiunea proteinei transgenice în cauză cu sistemul imunitar. Având în vedere creșterile recente extinse ale cunoștințelor noastre despre acest sistem important (Selgrade și colab., 2001), dezvoltarea unor astfel de teste ar părea să se încadreze bine în capacitățile comunității științifice.datorită preocupărilor legate de relația dintre B. thuringiensis și B. cereus, Tayabali și Seligy (2000) au testat efectul preparatelor insecticide Bt asupra unui număr de tipuri de celule umane. Pentru a cita autorii, ” aceste date, inclusiv lucrările epidemiologice recente, indică faptul că produsele BT care conțin spori au o capacitate inerentă de a Liza celulele umane în forme libere și interactive și pot acționa, de asemenea, ca sensibilizatori imuni.”Mai mult, ei spun că” pentru a avea un impact critic la nivelul întregului corp, rezultatul expunerii ar trebui să fie o infecție necontrolată care rezultă din aportul de spori Btk/Ito.”

este clar că aceste efecte dăunătoare nu pot fi legate de o singură proteină, inclusiv proteinele Bt care fac obiectul transferului de gene în crearea plantelor de cultură protejate împotriva dăunătorilor. Cu toate acestea, aceste rezultate subliniază necesitatea unor teste riguroase pentru a atenua alarma publică cauzată de încercările prost informate de comunicare a riscurilor.

toxicitatea acută, subcronică și cronică se efectuează în mod obișnuit, în cazul substanțelor chimice organice sintetice, prin hrănire, inhalare sau studii dermice, deși predominant de către primul dintre acestea. Testarea dietetică a produselor transgene sau a plantelor care exprimă transgene prezintă unele probleme unice, deoarece compusul care va fi testat va fi el însuși un nutrient și doza maximă tolerată (MTD) este probabil să fie foarte mare. În acest caz, pot exista probleme de palatabilitate, iar controalele adecvate pot fi imposibil de conceput, în măsura în care dieta de control ar trebui să aibă aceleași proprietăți nutriționale ca și dieta experimentală. S-a sugerat că cea mai bună alternativă ar fi hrănirea plantei transgenice cu animale furajere a căror dietă normală ar putea include planta alimentară în cauză, folosind soiul de plante cel mai strâns înrudit ca martor. În multe cazuri, soiul utilizat la crearea plantei transgenice ar putea fi utilizat. Deși aceasta este o abordare promițătoare, vor fi necesare eforturi considerabile pentru a valida animalele domesticite ca organisme de testare, luând în considerare diferențele în structura și fiziologia tractului digestiv etc. Un alt avantaj al utilizării animalelor domestice ar fi că nu este necesar să se determine un MTD, în măsura în care cantitatea necesară pentru creșterea și dezvoltarea normală ar fi atât evidentă, cât și un substitut logic pentru un MTD.până în prezent, nu s-au găsit efecte nocive asupra sănătății mamiferelor prin hrănirea culturilor transgenice comercializate. Ewen și Pusztai (1999) au susținut că modificările tractului gastro-intestinal de șobolan au fost cauzate de hrănirea cartofilor care conțin aglutinina Galanthus nivalis. Cu toate acestea, atât Societatea Regală (1999), cât și Kuiper și colab., (1999) a subliniat probleme semnificative cu proiectarea și interpretarea experimentală și a apărut clar că orice diferențe găsite, chiar dacă ulterior validate, ar putea fi atribuite variațiilor dintre liniile de cartofi, mai degrabă decât modificării genetice.

evaluarea doză-răspuns, evaluarea expunerii, caracterizarea riscurilor, comunicarea riscurilor și gestionarea riscurilor

deoarece nu sunt disponibile date adecvate pentru evaluarea corespunzătoare a dozei-răspuns și a expunerii, nu este încă posibil să se furnizeze o caracterizare adecvată a riscurilor, deoarece acest termen este înțeles de comunitatea științifică. În absența unor obiective toxice clar definite, datele doză-răspuns nu pot fi obținute, iar problema obținerii datelor de expunere este descurajantă. Utilizarea bazelor de date privind consumul de alimente va da valori nerezonabil de mari dacă, de exemplu, consumul de porumb este echivalat cu consumul de porumb transgenic sau dacă toate transgenele sunt considerate echivalente. Având în vedere imposibilitatea virtuală de a dezvolta o caracterizare solidă a riscurilor folosind metode tradiționale, este posibil să fie nevoie de noi paradigme de risc pentru a face față evaluării riscurilor pentru sănătatea umană din plantele alimentare transgenice. Comunicarea riscurilor a fost lăsată în mare parte în mâinile oamenilor de știință, deși atât știința, cât și știrile chimice și inginerești au avut rezultate bune în cauza aducerii unei raportări imparțiale la această problemă controversată.