Obilježavanju pedesete obljetnice priključuje se i ovaj kratki pregled razvoja GMO oslikan kroz prikaz osam organizama, temeljnih prekretnica u povijesti razvoja tehnologije genetskog modificiranja. Većina tih organizama imaju (ili se od njih očekuje da će u skoroj budućnosti imati) značajan utjecaj na naše živote.

U studenom 1973. godine, prije točno pola stoljeća, genetičar Stanley Cohen i njegovi kolege objavili su rad u kojem su opisali kako su uspjeli stvoriti plazmid, prstenastu DNK koja prenosi gen iz jednog organizma i ugrađuje ga u DNK drugog živog organizma, u ovom slučaju bakterije Escherichia coli.

Taj se događaj smatra rođenjem genetskog inženjeringa, odnosno početkom genetske modifikacije organizama (GMO). Stanice kojima je unošenjem stranog gena izmijenjen (modificiran) njihov originalni genom mogu nastaviti živjeti i funkcionirati, štoviše mogu i dalje proizvoditi proteine, među kojima se nakon ubacivanja stranog gena sada proizvodi i posve novi protein, onaj čiju strukturu „diktira“ gen unesen izvana.

Genetska modifikacija je dakle uvelike nalik onome što se u craft-pivarstvu naziva „gypsy brewing“: velike pivovare koje proizvode na stotine vlastitih vrsta piva nekada mogu ustupiti dio svojih proizvodnih pogona malim proizvođačima, mikro-pivarima koji će koristiti strojeve i uhodanu tehnologiju za proizvodnju vlastitog piva sa svojom etiketom unutar velikih proizvodnih pogona.

1. Escherichia coli

Od 1973. naovamo, bakterija Escherichia coli postala je glavni mikroorganizam kojega se tehnologijom genetskog modificiranja iskorištava za kontroliranu masovnu proizvodnju ciljanih proteina, primjerice terapeutskih lijekova, razgradnju plastike i još mnogih drugih.

„Najvažniji GMO su upravo mikrobi koji se koriste za proizvodnju inzulina ", kaže genetičar Matthew Cobb sa Sveučilišta u Manchesteru. Godine 1978., suočeni s problemima s pročišćavanjem inzulina, proteina kojega se do tada skupo i nepouzdano dobivalo iz gušterača izvađenih iz zaklanih svinja i krava, znanstvenici su modificirali E. coli kako bi u laboratorijskim uvjetima proizvodila čisti ljudski, humani inzulin – protein za liječenje dijabetesa. Genetskom modifikacijom dobiveni humani inzulin koji od tada nadalje spašava život milijunima dijabetičara pojavio se na tržištu 1982. godine.

2. Transgeni miševi

Izraz „mišji modeli bolesti“ koristi se za miševe čija genska struktura je izmijenjena tako da oponaša neku od ljudskih bolesti. Takvi su miševi idealne pokusne životinje za znanstvenike koji žele proučavati ljudske bolesti na kontrolirani način, u laboratoriju. Godine 1974. biolozi Rudolf Jaenisch i Beatrice Mintz postavili su temelje za ove modele ubrizgavanjem DNK virusa u mišje embrije, koji su potom rođeni s virusnom DNK u svojim genomima.

U radovima objavljenim 1980. i 1981., tim znanstvenika predvođen biolozima Jonom Gordonom i Frankom Ruddleom uspio je ugraditi virusnu DNK u mišje genome tako da je potom kontinuirano prenošena sljedećim generacijama, dakle postala je nasljedna. Takvi kontinuirano genetski izmijenjeni laboratorijski glodavci nazvani su transgeni miševi. Od tada su na stotine transgenih i „nokautiranih“ miševa (oni kod kojih jedan gen iz genoma trajno uklonjen ili blokiran, „nokautiran“) razvijeni da oponašaju simptome i reakciju na terapiju za ljudske bolesti – od karcinoma i Alzheimerove bolesti, preko alkoholizma, autoimunih bolesti i depresije.

3. BT pamuk, duhan i ostalo

Godine 1987. genetičar Mark Vaeck i njegovi kolege izvijestili su znanstvenu javnost kako su uspjeli genetski modificirali biljku duhan na način da proizvodi posebne proteine, tzv. BT-toksine. Ovi toksini, koje inače proizvodi bakterija Bacillus thuringiensis, nisu otrovni za ljude i životinja, nego svoje toksično djelovanje iskazuju samo prema određenim vrstama insekata, uključujući nekoliko uobičajenih poljoprivrednih štetnika. Za prskanje poljoprivrednih polja pesticidima proizvedenim od BT-toksina inače je potrebno je utrošiti veliko vrijeme i novac, a nova GMO biljka duhana imala je jednaku, nepromijenjenu duhansku kvalitetu, ali povrh nje nosila je u svojem genomu ugrađenu samozaštitu od nametnika.

Od tada je postupak genetske modifikacije industrijskih biljaka proveden na brojnim drugim biljnim vrstama, pa današnje procjene sugeriraju kako je do sada u svijetu uzgojeno više od jedne milijarde hektara BT usjeva kukuruza, pamuka, soje i drugih biljaka. Ovi usjevi imaju poboljšane prinose, a istovremeno smanjuju potrebu za pesticidima, a sve bez opaženih zdravstvenih problema ili nuspojava za potrošače (OK, možemo raspravljati je li potrošnja duhana baš sasvim „bez zdravstvenih problema“, ali kužite što hoću reći, ne?). Takvi GMO usjevi se „…uzgajaju u velikim razmjerima, u mnogim zemljama širom svijeta,“ kaže Emma Kovak, analitičarka za hranu i poljoprivredu na Breakthrough Institutu, ekološkom think tanku u Berkeleyju, Kalifornija.

4. Flavr Savr rajčica

Utjecaj GMO rajčice Flavr Savr, proizvedene 1994. godine, uglavnom je simboličan. Njezin genom je modificiran kako bi blokirao proizvodnju enzima odgovornog za omekšavanje voća, čime je voće (a rajčica je po genetici voće) ostalo dulje čvrstim. Naposljetku su visoki troškovi proizvodnje i distribucije ipak osudili Flavr Savr na propast, ali ona je bila prvi genetski modificirani usjev kojega je odobrila FDA (američka Agencija za hranu i lijekove) i koji se komercijalno prodavao, pa je već samo tom činjenicom zaslužila biti počasno spomenuta u ovom kratkom povijesnom pregledu.

Od vremena kada je Flavr Savr neslavno propao, procvjetali su brojni drugi GM usjevi: u 2019. godini je GM usjevima (krumpirom, tikvicom, šećernom repom, papajom i kukuruzom) bilo zasađeno više od 190 milijuna hektara.

Treba spomenuti i kako povijest protivljenja GMO-u seže unazad do rajčice Flavr Savr. Premda je ta rajčica prošla (baš kao i svaki drugi GMO prije i poslije nje) kroz intenzivna ispitivanja sigurnosti za konzumente, ljudi koji se općenito protive GMO hrani, kako tada tako i sada, kontinuirano ukazuju na potencijalne zdravstvene i ekološke rizike, za koje u načelu nemaju konkretnih dokaza, već ih temelje na pretpostavkama i oslanjanju na teorije globalnih zavjera protiv ekologije i zdravlja ljudi.

5. Biofortificirana riža

Više od dvije milijarde ljudi diljem svijeta suočava se s nedostatkom mikronutrijenata (vitamina i minerala) u hrani. Tradicionalni uzgoj i genetski inženjering mogu povećati sadržaj tih hranjivih tvari u namirnicama, a riža je bila očita meta, jer „…više od polovice svjetske populacije, uključujući mnoge od onih koji žive u siromaštvu, oslanja se na rižu kao izvor većinu svojih dnevnih kalorija,“ kako ističe Mallikarjuna Swamy, stručnjak za biofortificiranu rižu na Međunarodnom institutu za istraživanje riže u Los Bañosu na Filipinima.

Zlatna riža, koju je kasnih 1990-ih razvio tim predvođen biolozima Ingom Potrykusom i Peterom Beyerom, sadrži gene iz cvijeta narcisa i iz zemne bakterije, koji joj omogućuju proizvodnju prekursorskih molekula iz koji se stvara vitamin A. Endemski nedostatak vitamina A u prehrani (uzrokovan konzumacijom prirodnih sorti riže koje ga ne sadržavaju) uzrok je masovnih zdravstvenih  posljedica među stanovništvom tih područja: sljepilo zbog sindroma suhih očiju (kseroftalmija) i nemogućnosti stvaranje rodopsina, proteina u mrežnici oka, kseroderma (stanje suhe kože koje može dovesti do dermatitisa i infekcija), oslabljen imunološki sustav s posljednično povećanim rizikom od infekcija...

Regulatori sigurnosti hrane odobrili su zlatnu rižu u Sjedinjenim Državama, Australiji, Kanadi i Novom Zelandu, a nedavno je odobren za komercijalnu upotrebu na Filipinima. Ipak, unatoč obećanjima, zlatna riža još nije široko prihvaćena zbog regulatornih prepreka i protivljenja GMO-a u brojnim drugim zemljama svijeta.

6. AquAdvantage losos

FDA je odobrila AquAdvantage losos za ljudsku prehranu 2015. godine, čime je ta riba postala prva GMO životinja koja je službeno prihvaćena kao ljudska hrana u Sjedinjenim Državama, a Kanada je sa svojim odobrenjem slijedila već godinu dana potom, 2016.

S genom koji regulira produkciju hormona rasta prenešenim iz Chinook lososa, AquAdvantage losos postiže punu veličinu za upola manje vremena od tradicionalnog atlantskog lososa uzgojenog na farmi. Brzorastući uzgojeni losos mogao bi biti široko rasprostranjen, ali postoji zabrinutost da bi, ako modificirani losos pobjegne izvan kontroliranih uzgajališta u prirodu, mogao istisnuti divljeg lososa. Za sada se AquAdvantage lososa može naći samo u opskrbnim lancima Sjeverne Amerike.

7. Američki kesten

Neki istraživači okreću se GMO tehnologiji s ciljem očuvanja prirode. Američki kesten, koji je nekoć dominirao istočnom obalom, prvi je primjer kako bi takvi napori mogli izgledati. Broj stabala toga kestena, nazvanog „sekvoja Istoka“ ozbiljno je smanjen sredinom 1900-ih godina zbog najezde plamenjače, parazitske gljive koja je u Ameriku unesena s uvezenog drveća. Prvobitna nastojanja da se tradicionalnim uzgojem razvije kesten otporan na plamenjaču nisu urodila plodom, ali bi GMO kesten Darling mogao bi biti odgovor.

No, Darling-kesten, genetski modificirano drvo američkog kestena, otpornije je na pošast gljivične bolesti zahvaljujući ugrađenom genu iz pšenice koji razgrađuje štetnu kemikaliju iz gljive-plamenjače. Prva GMO stabla Daring-kestena su pod nadzorom regulatornih agencija od siječnja 2020., a nakon odobrenja koje se očekuje uskoro, Američki projekt istraživanja i obnove kestena na Državnom sveučilištu New York College of Environmental Science and Forestry planira ga početi distribuirati putem programa pošumljavanja i obnove.

8. Komarci

Genetska modifikacija životinja koje u svojim nemodificiranim, prirodnim „verzijama“ proširuju teške i smrtonosne bolesti, mogla bi spasiti mnogo života; samo malarija ubija preko 700.000 ljudi svake godine. „Već nekoliko godina koristimo genetski modificirane komarce za kontrolu bolesti“, objašnjava biologinja Vanessa Macias sa Sveučilišta North Texas u Dentonu. Tijekom testova provedenih 2021. na Floridi, pušteni su mužjaci komarca Aedes aegypti, genetski modificiranog tako da njihovo žensko potomstvo umire prije odrasle dobi. Cilj toga „femicida u drugoj generaciji“ je smanjenje populacije tih krvopijnih insekata koji osim malarije (koju uzrokuje mikroskopski parazit što ga u sebi prenosi komarac) šire i opasne, smrtonosne virusne bolesti kao što su zika i dengue.

Modificirani komarci također su pušteni u Brazil, na Kajmanske otoke, u Panamu i Indiju. Istovremeno, drugi istraživački timovi iskušavaju genetske modifikacije kojima se u DNK komaraca dodaju geni koji ih potom čine otpornima na patogene parazite i viruse, čime prestaju biti pogodan vektor za prenošenje i širenje tih bolesti. Napredak u modificiranju i uređivanju gena vidljiv je i u činjenici da je sada moguće u vrlo kratkom razdoblju proširiti željene genetske modifikacije kroz cijele populacije komaraca. Ipak, na području takvih naprednijih tehnologija ostaju otvorena pitanja, uključujući pitanje je li etično i mudro transformirati cijele životinjske populacije. "U pitanju su jednadžbe s previše nepoznanica“, ističu neki od znanstvenika.

^{Igor „Doc“ Berecki je pedijatar-intenzivist na Odjelu intenzivnog liječenja djece Klinike za pedijatriju KBC Osijek. Pobornik teorijske i praktične primjene medicine i znanosti temeljene na dokazima, opušta se upitno ne-stresnim aktivnostima: od pisanja znanstveno-popularnih tekstova i objavljivanja ilustracija u tiskanom izdanju časopisâ BUG, crtkanja računalnih grafika i primijenjenog dizajna, zbrinjavanja pasa i mačaka, fejsbučkog blogiranja o životnim neistinama i medicinskim istinama, sve do kuhanja upitno probavljivih craft-piva i sasvim probavljivih jela, te neprobavljivog sviranja bluesa.}