Geenimuunneltu organismi
Geenimuunnellulla organismilla eli GMO:lla tarkoitetaan eliötä, esimerkiksi eläintä, kasvia tai bakteeria, jonka perimää on muunneltu geenitekniikan keinoin. Kun muunneltua eliötä käytetään elintarvikkeen raaka-aineena, puhutaan geenimuunnellusta elintarvikkeesta. Toisinaan käytetään myös termejä muuntogeeninen, geenimanipuloitu, transgeeninen ja siirtogeeninen organismi. Geenimuunnelluista organismeista tutuimpia ovat muuntogeeniset kasvit, joita viljellään lähes 20 maassa. Yleisimpiä geenimuunneltuja organismeja ovat esimerkiksi maissi, soija ja rapsi. Suurin osa niistä tuotetaan Yhdysvalloissa.
Geenitekniikan katsotaan alkaneen vuonna 1973, kun yhdysvaltalainen Paul Berg siirsi menestyksekkäästi erään viruksen DNA:ta erään bakteerin kromosomin osaksi. Berg palkittiin tästä hyvästä kemian Nobelilla vuonna 1980. Nykyään voidaan minkä tahansa lajin mikä tahansa geeni, jonka paikka kromosomistossa tunnetaan, siirtää mihin tahansa toiseen lajiin. Tämä geeni myös voi säädellä monien ominaisuuksien syntyä organismissa tai se voi toimia toisten geenien säätelijänä.
Muuntogeenisen soijan ja maissin viljely aloitettiin laajoilla alueilla ensimmäisenä vuonna 1996 Yhdysvalloissa. Vuonna 2006 muuntogeenisten viljakasvien viljelypinta-ala ylitti 100 miljoonan hehtaarin rajan. Kaikkiaan 10,3 miljoonaa viljelijää 22 eri maassa viljeli yhteensä 102 miljoonan hehtaarin alalla muuntogeenisiä kasveja.
Arvioiden mukaan yli kaksi miljardia ihmistä maailmassa on maistanut tai syö säännöllisesti muuntogeenisestä vehnästä, soijasta tai riisistä tehtyä ruokaa. Noin 300 miljoonaa ihmistä Yhdysvalloissa ja Kanadassa on syönyt tällaista ruokaa yli kymmenen vuoden ajan.
Yhdistelmä-DNA-tekniikan lääketieteellisesti merkittävimpiä sovelluksia on tehdä bakteerisoluissa aineita, jotka ovat hyödyllisiä ihmiselle. Tällaisten lääkinnälliseen käyttöön tarvittavien aineiden tuottaminen mikrobeissa on aiempiin menetelmiin nähden halvempaa ja tehokkaampaa ja tuote on turvallisempi.
Yhdysvaltain lääketurvallisuusviranomainen FDA antoi vuonna 1981 luvan Hepatiitti B -rokotteelle, jonka antigeeni oli tuotettu mikro-organismeissa, joihin oli siirretty viruksen geeni.
Vuonna 1982 FDA antoi luvan mikrobeissa tuotetulle ihmisen insuliinille. Myös muun muassa interferonia ja kasvuhormonia tuotetaan yhdistelmä-DNA-tekniikalla.
Siirtogeeniset eläimet ovat ilmeisen tieteellis-teknisen puolensa lisäksi myös kaupallisia innovaatioita. Esimerkiksi 1980-luvun alussa kehitetty syöpähiiri oli myös maailman ensimmäinen patentoitu eläin.
Ensimmäinen elintarvikkeeksi hyväksytty geenimuunneltu eläin oli AquaBounty Technologiesin vuonna 2015 kehittämä AquAdvantage-lohi.
Suomessa biotekniikka ja geenimuuntelu nousi ensi kertaa todella otsikoihin joulukuussa 1993 Kuopion yliopistolla syntyneen siirtogeenisen Huomen-vasikan myötä.
Satokasveja voidaan mahdollisesti muunnella geneettisesti niin, että niistä saadaan suurempia satoja kehitysmaiden heikoissa olosuhteissa. Italiassa vuonna 2005 tehdyssä viljelykokeessa Bt-maissilajikkeista toisen sato oli 28 ja toisen jopa 43 prosenttia suurempi kuin geenimuuntelemattoman vertailuviljelmän. Koe tehtiin alueella, jossa maissikoisa on yleinen tuholainen. Espanjassa vastaavassa kokeessa geenimaissin sato oli seitsemän prosenttia suurempi kuin muuntelemattoman viljelmän.
Plos One -lehdessä julkaistun tutkimuskirjallisuuden meta-analyysin (2014) mukaan GM-viljely on vähentänyt kasvinsuojeluaineiden käyttöä 37 % sekä lisännyt satoja 22 % ja viljelijöiden voittoja 68 %, kehitysmaissa vieläkin enemmän.
Geenimuuntelun avulla voidaan tuottaa tehokkaita lääkkeitä moniin sairauksiin, joista ihmiskunta nyt kärsii, sekä tuleviin pandemioihin, "hullun lehmän taudin" kaltaisiin ihmisille vaarallisiin eläinsairauksiin , pienten lasten kuolettavaan lihasrappeumatautiin, hemofiliaan, syöpään, diabetekseen ja vuosi vuodelta yhä useampaan vaivaan, HIV-rokotetta ym.
Jo nyt monet tavalliset lääkkeet, rokotteet ja lisäaineet Suomessa on tuotettu geenitekniikan avulla.
Geenimuuntelun tavoitteena on useimmiten muunneltavan organismin jo olemassa olevien ominaisuuksien parantaminen tai vaihtoehtoisesti kokonaan uusia ominaisuuksia koodaavien geenien liittäminen eliöön. Muuntelulla pyritään esimerkiksi tekemään organismista kestävämpi ulkoisille vaikutuksille. Tämä voi tarkoittaa parempaa sään vaihteluiden sietokykyä tai vastustuskykyä tuholaisia ja torjunta-aineita vastaan. Kasvin solut saadaan tuottamaan tuholaismyrkkyä siirtämällä kasviin "Bacillus thuringiensis" -bakteerin (Bt) myrkkygeeni.
Toinen merkittävä muuntelun tavoite on lisätä organismin tuotantoa tai satoa.
Siirtogeenisten eliöiden proteiinituotantoa voidaan myös muokata siten, että ne saadaan tuottamaan jotakin ihmiselle hyödyllistä yksittäistä ainetta. Näin mahdollistetaan esimerkiksi erilaisten lääkeproteiinien tuotanto eläinsolussa tai jonkin terveyttä edistävän aineen lisääminen elintarvikkeeseen.
1960-luvulta 1980-luvun puoleenväliin saakka GMO:iden turvallisuutta ja ympäristövaikutuksia koskeva lainsäädäntö oli tiukempi Yhdysvalloissa kuin Euroopassa. 1980-luvun puolivälin jälkeen asiat ovat olleet päinvastoin. EU:ssa on nykyisin todennäköisesti maailman tiukimmat säädökset GMO-sisällölle ruoassa ja rehussa. Tuotteet, joissa hyväksytyn GMO-aineksen osuus ylittää 0,9 %, täytyy merkitä. Ei-hyväksytylle GMO-materiaalille on nollatoleranssi, mikä tarkoittaa sitä, että lastit, jotka sisältävät ei-hyväksyttyä GMO:ta käännytetään alkuperämaahan tai tuhotaan. EU:ssa GMO:iden hyväksymisprosessi on hidas ja altis poliittiselle väliintulolle. Tämä on johtanut erikoiseen tilanteeseen, jossa EU on riippuvainen erityisesti GM-soijapavun tuonnista eläinten rehuksi, mutta lain takia joutuu torjumaan nämä, jos ne sisältävät pieniäkin määriä ei-hyväksyttyjä geenimuunneltuja organismeja. Yhdysvallat on toisaalta usein kritisoinut EU:ta sen epätieteellisistä GMO-säädöksistä, joiden se katsoo olevan taloudellista protektionismia ja toisaalta suunnitellut USA:an samankaltaista GMO-lainsäädäntöä kuin nyt EU:ssa.