Organizm zmodyfikowany genetycznie, GMO (od ) – organizm, którego genom został zmieniony metodami inżynierii genetycznej w celu uzyskania nowych cech fizjologicznych (lub zmiany istniejących). Pierwszy GMO został stworzony w 1973 roku, a pierwsze próby polowe miały miejsce w 1986 roku i dotyczyły tytoniu. Pierwsze komercyjne rośliny zmodyfikowane genetycznie zaczęto sprzedawać w Stanach Zjednoczonych w 1994 roku (zaprzestano jednak 3 lata później) – w pomidorach FlavrSavr zmniejszono aktywność genu odpowiadającego za proces dojrzewania i mięknięcia pomidora.
Rodzaje modyfikacji genetycznych Modyfikacje, jakim podlegają organizmy, można podzielić na trzy grupy: zmieniona zostaje aktywność genów naturalnie występujących w danym organizmie do organizmu wprowadzone zostają dodatkowe kopie jego własnych genów wprowadzany gen pochodzi z organizmu innego gatunku – organizmy transgeniczne.
Modyfikacje genetyczne wprowadzane metodami hodowlanymi są znane od starożytności – w ten sposób za pomocą selektywnego krzyżowania wytworzono heksaploidalną pszenicę zwyczajną oraz szereg mieszańców, takich jak pierwiosnek czy liczne międzygatunkowe krzyżówki wśród zwierząt (np. muł). Stosowano również szczepienie, a także środki chemiczne i promieniotwórcze aby przyspieszyć mutagenezę.
Modyfikacje genetyczne budzące najwięcej kontrowersji to przeważnie wprowadzenie genów pochodzących z innych gatunków, które nadają modyfikowanemu organizmowi pożądaną cechę, niewystępującą u niego naturalnie.
Główne zastosowania modyfikacji: zmodyfikowane mikroorganizmy są używane do produkcji pewnych substancji chemicznych, na przykład insuliny modyfikowanie roślin pozwala dodać/wzmocnić cechy zwiększające opłacalność produkcji.
Modyfikacje genetyczne w biologii i medycynie Organizmy transgeniczne mają szerokie zastosowania w badaniach współczesnej biologii i medycyny molekularnej, między innymi w badaniach nad rakiem, chorobami dziedzicznymi, chorobami zakaźnymi oraz w badaniach nad mechanizmami rozwoju (tzw. modele transgeniczne).
Przykłady organizmów transgenicznych w medycynie: mysi model białaczki.
Modyfikowane organizmy Bakterie Genetycznie modyfikowanych bakterii używa się głównie do produkcji pożądanych substancji chemicznych. Pierwszą bakterią GMO została Escherichia coli w 1973.
Grzyby W jednym z badań dodano kilka genów (jeden z nich pochodził od skorpiona) grzybowi Metarhizium anisopliae infekującemu komary. Dzięki temu szansa, że zarażą się one malarią zmalała kilkukrotnie.
Zwierzęta mały|500px|Tworzenie roślin genetycznie zmodyfikowanych Modyfikacje zwierząt mają na celu głównie uzyskanie zwierząt o pożądanych cechach w hodowli – szybszym wzroście (świnie czy ryby), zastosowaniu ich w produkcji białek, enzymów i innych substancji wykorzystanych w przemyśle farmaceutycznym (jako bioreaktory), uodpornieniu na choroby. Pierwsze zmodyfikowane zwierzę stworzono w 1974 roku (był to mysi embrion).
Modyfikować genetycznie zwierzęta można, między innymi, w ramach terapii genowej.
Prognozuje się, że w przyszłości będzie można tak zmodyfikować zwierzęta, iż będą rozwijały się w nich tkanki i narządy przystosowane do ksenotransplantacji.
Rośliny Modyfikacje roślin uprawnych polegają przede wszystkim na wprowadzeniu lub usunięciu z nich określonych genów. Modyfikacje mają przede wszystkim na celu: zwiększenie odporności na herbicydy i szkodniki zwiększenie odporności na infekcje wirusowe, bakteryjne i grzybicze zwiększenie tolerancji na stres abiotyczny (głównie zmiany klimatyczne) przedłużenie trwałości owoców poprawę składu kwasów tłuszczowych oraz aminokwasów białek unormowanie stężenia fitoestrogenów zwiększenie zawartości suchej masy zmianę zawartości węglowodanów, karotenoidów i witamin usunięcie składników przeciwżywieniowych – toksyn, związków utrudniających przyswajanie składników odżywczych oraz związków, które podczas obróbki kulinarnej ulegają reakcjom chemicznym, wytwarzając toksyny. Modyfikacje te zwiększają np. zawartość nutraceutyków, czyli substancji niezbędnych dla zdrowia.
Na świecie najczęściej modyfikowanymi roślinami są: kukurydza, pomidory, soja zwyczajna, ziemniaki, bawełna, melony, tytoń. W Europie najczęściej modyfikuje się: kukurydzę, rzepak, buraki cukrowe.
Przykłady organizmów transgenicznych w rolnictwie: transgeniczne pomidory o przedłużonej trwałości (obecnie nie ma dostępnych na rynku) transgeniczne rośliny tytoniu, odporne na herbicydy soja transgeniczna odporna na działanie glifosatu.
Wirusy Wirusy nie są zaliczane do organizmów żywych, jednak zawierają materiał genetyczny, który można modyfikować metodami inżynierii genetycznej. Genetyczne zmodyfikowane wirusy służą w wielu terapiach:
Jako wektor w terapii genowej W immunoterapii
Wpływ Wielu naukowców zajmujących się GMO uważa, że nie stanowią one większego zagrożenia niż organizmy niemodyfikowane. Stanowisko to popiera przynajmniej 271 organizacji naukowych, w tym:
Union of Concerned Scientists (organizacja kilkudziesięciu naukowców, w tym 6 związanych z agrotechniką) krytykuje obecne wykorzystanie GMO w rolnictwie. European Network of Scientists for Social and Environmental Responsibility przekonuje o konieczności dalszego prowadzenia badań nad wpływem GMO, a Institute of Science in Society uważa je za chorobotwórcze. Sceptyczne wobec GMO są również organizacje ekologiczne. Food and Water Watch i Worldwatch stwierdzają, że zmodyfikowane rośliny są nieopłacalne dla rolników i szkodliwe dla środowiska, a Center for Food Safety dodaje, że także dla zdrowia ludzi. Greenpeace uważa GMO za nieopłacalną dla rolników i nieprzebadaną technologię.
W 2011 roku na podstawie analizy 94 badań z lat 1996–2009 wykazano, że bycie autorem badań ukazujących GMO jako bezpieczne nie korelowało z jego finansowymi powiązaniami z koncernami biotechnologicznymi, ale korelowało z jego powiązaniami zawodowymi z sektorem GMO. 48% autorów zadeklarowało swoje źródło finansowania, przy czym okazało się, że większość naukowców, którzy tego nie zrobili, było powiązanych z firmami biotechnologicznymi. 38% badań miało źródło finansowania niezależne od przemysłu biotechnologicznego, a 8% – zależne (reszta była niezadeklarowana albo mieszana). W 44% badań przynajmniej jeden autor miał z nim powiązania. Badanie z 2015 roku wykazało, że przypadku 26% prac występował konflikt interesów, a w 16% badań jego istnienie było niewiadomą. W 2011 roku EFSA ulepszyła swoją politykę zapobiegania konfliktom interesów.
Do 2003 roku włącznie opublikowano 32 tys. badania o uprawach i żywności GMO, w tym 2 tys. o ich bezpieczeństwie. W latach 2002–2012 opublikowano przynajmniej 1783 badania nad bezpieczeństwem GMO, co czyni z niego jeden z lepiej przebadanych tematów w nauce. Według autorów statystyki nie wykazały one szkodliwości żywności modyfikowanej genetycznie.
Zdrowie ludzi i zwierząt hodowlanych Zdrowie ludzi Brak negatywnych skutków zdrowotnych po spożyciu GMO przez ludzi potwierdziło wiele organizacji naukowych. Również metaanalizy i przeglądy systematyczne pokazują, że u ludzi nie ma żadnych efektów ubocznych po spożyciu GMO. Powstały również odmiany GMO, które niosą ze sobą mniejsze (w porównaniu od żywności niemodyfikowanej) ryzyko alergii. Podnosi się też argument, że GMO jest spożywane od 1995 roku przez miliony osób, jednak dotąd nie zaobserwowano z tego powodu epidemii. Recenzowane badania wskazują na to, że dla niemowląt niektóre odmiany GMO są zdrowsze od ich tradycyjnych odpowiedników.
Zdrowie zwierząt hodowlanych Brak negatywnych skutków zdrowotnych po spożyciu GMO przez zwierzęta hodowlane potwierdziło wiele organizacji naukowych. Z analizy bazy IPAFEED, która zawiera ponad 3 tys. publikacji, płynie wniosek, iż używanie pasz GMO nie jest niezdrowe, a kilka raportów wskazuje, że uprawy odporne na niektóre szkodniki mają mniejsze stężenie toksyn niż niemodyfikowana żywność. Metaanaliza z 2012 roku 12 długoterminowych badań (90 dni-2 lata) i 12 wielopokoleniowych (2–5 generacji) wykazała, że GMO (w tym NK603) nie stwarza większego zagrożenia dla zwierząt niż żywność niemodyfikowana.
Glifosat W roku 2012 zespół badawczy pod kierownictwem prof. G.-E. Séraliniego z Uniwersytetu w Caen opublikował w Food and Chemical Toxicology badania, z których wynika, że u szczurów linii Sprague-Dawley karmionych przez 2 lata kukurydzą NK603 – modyfikowaną genetycznie, typu Roundup Ready, obserwowano problemy zdrowotne, w tym częstsze występowanie nowotworów (50–80%; głównie rak sutka) niż w grupie kontrolnej (20–30%). Ponadto stwierdzono u nich zwiększoną śmiertelność. Podobnie niekorzystne miało być długotrwałe spożywanie przez szczury roztworu glifosatu o stężeniu uważanym za bezpieczne. Badania te spotkały się z ostrą krytyką części środowiska naukowego, zwłaszcza ze względu na brak odpowiedniej analizy statystycznej i małą liczebność badanych grup zwierząt (10 szczurów każdej płci w grupie, podczas gdy według standardów OECD powinno to być >65 osobników). Krytykowano również nierejestrowanie ilości jedzenia, jakie dostały szczury. Seralaini nie spełnił swojej obietnicy udostępnienia więcej informacji na temat przeprowadzonych doświadczeń, mimo że EFSA upubliczniła dane dotyczące analizy NK603. M.in. EFSA i niemiecki Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) uznały, że wnioski grupy Séraliniego nie znajdują oparcia w zaprezentowanych badaniach, a publikacja ma zbyt niską jakość naukową, aby mogła być brana pod uwagę przy ocenie ryzyka. Kilkanaście innych państwowych i międzynarodowych organizacji badających bezpieczeństwo żywności i agencji regulujących jej dostępność podzieliło to zdanie. Podobne oświadczenie wydała VIB, organizacja zrzeszająca 1200 naukowców z 60 krajów. 6 francuskich akademii nauk wystosowało wspólne oświadczenie (wydarzenie określone jako „ekstremalnie rzadkie”) – potępiające publikację Seraliniego. W czasopiśmie Food and Chemical Toxicology opublikowano szereg krytycznych listów do redakcji. Wyniki Séraliniego zyskały poparcie 131 naukowców i wywołała opinie, że konieczne jest wydłużenie obecnego standardowego 90-dniowego okresu badań żywieniowych na zwierzętach (pierwsze nowotwory w eksperymentach Séraliniego pojawiły się po 4 miesiącach, a większość po 18 miesiącach). W 2013 roku Food and Chemical Toxicology wycofał publikację Séraliniego. Praca została ponownie opublikowana w Environmental Sciences Europe w 2014 roku wraz z dodatkowymi danymi z intencją ułatwienia jej weryfikacji.
Rolnictwo i pokrewne dziedziny