Απόδραση γονιδίων από ΓΤΟ

Η δημιουργία των πρώτων διαγονιδιακών οργανισμών γύρω στο 1970 έδωσε την αφορμή για να ξεκινήσει η κουβέντα γύρω από τους κινδύνους που θα μπορούσαν να προκύψουν από τη χρήση τους, μία κουβέντα που συνεχίζεται ακόμα και σήμερα. Στο πλαίσιο αυτό θα αναφερθούμε στο πρόβλημα που μπορεί να προκύψει από τη "απόδραση" γονιδίων από Γενετικά Τροποποιημένους Οργανισμούς (ΓΤΟ) στο περιβάλλον, μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται "Γονιδιακή Ροή".

Αρχικά, ως γονιδιακή ροή αναφέρεται η εισαγωγή γονιδίων στη γενετική δεξαμενή ενός πληθυσμού από έναν ή περισσότερους άλλους πληθυσμούς. Ο κύριος τρόπος με τον οποίο επιτυγχάνεται η ροή αυτή είναι με τη μεταφορά γύρης, ενώ έχει αναφερθεί ότι στο φαινόμενο αυτό συμβάλει και η διασπορά των σπερμάτων. Βέβαια, για να συμβεί η ροή γονιδίων μεταξύ πληθυσμών, αυτοί πρέπει να γειτνιάζουν, να επικαλύπτονται οι περίοδοι άνθισής τους και να μπορούν να διασταυρωθούν δίνοντας γόνιμους απογόνους. Πολύ σημαντική παράμετρος στη γονιδιακή ροή είναι το αναπαραγωγικό σύστημα των φυτών, καθώς σε φυτά που αναπαράγονται κυρίως με αυτογαμία είναι αναμενόμενο να εμφανίζουν χαμηλότερη γονιδιακή ροή. Επιπλέον, είναι απαραίτητη η μακροπρόθεσμη διατήρηση του γονιδίου στον πληθυσμό δέκτη. Ειδικά στην περίπτωση που η ροή λαμβάνει χώρα μεταξύ πληθυσμών με διαφορετική πλοειδία είναι απαραίτητο να συμβούν διασταυρώσεις των υβριδίων με άτομα του άγριου πληθυσμού.

Ως γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί προσδιορίζονται αυτοί στους οποίους το γενετικό υλικό έχει υποβληθεί σε τροποποιήσεις, μέσω τεχνικών γενετικής μηχανικής. Η πιο συχνά αναφερόμενη και αυτή που απασχολεί την παρούσα αναφορά είναι η εισαγωγή κάποιου αλληλομόρφου σε ένα οργανισμό από κάποιον άλλο. Οι κύριες γενετικές τροποποιήσεις στα καλλιεργούμενα φυτά είναι αυτές που προσδίδουν ανοχή στα ζιζανιοκτόνα και εντομοκτόνο δράση στους οργανισμούς που τα φέρουν και αυτές έχουν μελετηθεί ως προς τις πιθανές επιπτώσεις τους λόγω γονιδιακής ροής.

Γενικά, η γονιδιακή ροή δεν είναι ένα φαινόμενο που εμφανίστηκε με την ανάπτυξη των γενετικά τροποποιημένων οργανισμών, αλλά είναι ένα φυσικό φαινόμενο που λαμβάνει χώρα τόσο μεταξύ άγριων πληθυσμών όσο και μεταξύ καλλιεργούμενων φυτών διαφορετικών ποικιλιών, αλλά και καλλιεργούμενων φυτών και άγριων συγγενών τους ή ζιζανίων. Βέβαια, με την εισαγωγή αλληλομόρφων με τη γενετική μηχανική έχουν εκφραστεί ανησυχίες για πιθανές επιπτώσεις στο περιβάλλον από αύξηση της αρμοστικότητας του δέκτη του γονιδίου, ή μείωση της γενετικής ποικιλότητας έως ακόμα και εξαφάνιση του άγριου πληθυσμού δέκτη, ενώ υπάρχουν και ανησυχίες για πιθανή μόλυνση των μη γενετικά τροποποιημένων καλλιεργειών.

Τέλος, παρόλο που η πλειονότητα των μελετών επικεντρώνεται σε εκτιμήσεις κινδύνου, για την αντιμετώπιση της γονιδιακής ροής έχουν προταθεί και κάποιες πρακτικές που στοχεύουν κυρίως στη διαχείριση της διασποράς της γύρης. Αυτές περιλαμβάνουν πρωτίστως τη δημιουργία άγονων ζωνών ή παγίδων γύρης γύρω από τις γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες. Σε κάθε περίπτωση όμως οι πρακτικές αυτές κρίνονται ανεπαρκείς, διότι δεν είναι δυνατόν με αυτά τα μέσα να ελεγχθεί η διασπορά της γύρης.

Η περίπτωση του γενετικά τροποποιημένου ρυζιου (Oryza sativa)

Ας δούμε όμως το φαινόμενο αυτό μέσα από ένα παράδειγμα. Το ρύζι είναι ένα ευρέως καλλιεργούμενο φυτό με ιδιαίτερη οικονομική σημασία ειδικά σε χώρες της ΝΑ Ασίας ενώ η κύρια γενετική τροποποίηση που παρατηρείται σε αυτό αφορά στην ανοχή σε ζιζανιοκτόνα. Το ρύζι είναι κυρίως αυτογονιμοποιούμενο φυτό και για το λόγο αυτό αναμένεται να παρουσιάζει χαμηλά ποσοστά γονιδιακής ροής. Σημαντικό είναι στη συνέχεια να αναγνωριστούν οι συμβατοί συγγενείς με τους οποίους θα μπορούσε να εμφανίσει ροή γονιδίων. Συνήθως οι συγγενείς χωρίζονται σε τρεις ομάδες σε σχέση με την κατάταξη που βασίζεται στην γονιδιακή δεξαμενή για τα καλλιεργούμενα είδη, με την πρώτη να περιλαμβάνει τους πρόγονους του καλλιεργούμενου ρυζιού, καθώς και άλλα στενά συγγενικά είδη άγριου ρυζιού αλλά και ζιζανίων, όπως το κόκκινο ρύζι (Oryza sativa f. spontanea) που φέρουν το γένωμα ΑΑ. Η δεύτερη ομάδα περιλαμβάνει λιγότερο συμβατούς συγγενείς, κυρίως πιο απομακρυσμένα είδη του γένους Oryza, ενώ στην τρίτη υπάρχουν είδη άλλων γενών που περιλαμβάνονται όμως στη φυλή Oryzaea. Τέλος, είναι απαραίτητο να καθοριστεί η επικάλυψη με αυτά τα συγγενικά είδη, που όπως φαίνεται για το ρύζι είναι πολύ μεγάλη. Παρ’ όλα αυτά η παρατηρούμενη γονιδιακή ροή τόσο μεταξύ καλλιεργούμενων φυτών, όσο και μεταξύ των άγριων ή ζιζάνιων συγγενών τους είναι μικρή, πρωτίστως διότι το είδος αυτό είναι αυτόγαμο.

Παρά τη μικρή γονιδιακή ροή, έχουν εκφραστεί ανησυχίες για μετάβαση του γονιδίου που προσδίδει ανθεκτικότητα στα ζιζανιοκτόνα σε ζιζάνια, όπως στο κόκκινο ρύζι (Oryza sativa f. spontanea) που ανήκει στο ίδιο είδος με το καλλιεργούμενο ρύζι (Oryza sativa). Έχουν βρεθεί απόγονοι διασταύρωσης καλλιεργούμενου ρυζιού με κόκκινο ρύζι οι οποίοι έφεραν το γονίδιο για την ανοχή στα ζιζανιοκτόνα. Παρόλο που ο ρυθμός των διασταυρώσεων αυτών είναι μικρός, θεωρείται ότι λόγω της επιλεκτικής πίεσης που υπάρχει στα αγροτικά οικοσυστήματα από τη χρήση των ζιζανιοκτόνων είναι πιθανό αυτού του είδους οι απόγονοι να ευνοηθούν οδηγώντας έτσι στη διατήρηση του γονιδίου στον πληθυσμό. Η εμφάνιση ανθεκτικών στα ζιζανιοκτόνα ζιζανίων μπορεί να έχει πολύ μεγάλες οικονομικές συνέπειες στην καλλιέργεια ρυζιού.

Από την άλλη, θεωρείται ότι η διασταύρωση μεταξύ γενετικά τροποποιημένου ρυζιού και άγριων συγγενών του μπορεί να οδηγήσει στη μείωση της γενετικής ποικιλότητας των τελευταίων, ακόμα και στην εξαφάνισή τους όταν πρόκειται για μικρού μεγέθους πληθυσμούς. Βέβαια, στο φυσικό περιβάλλον δεν υπάρχει η επιλεκτική πίεση από τη χρήση ζιζανιοκτόνων και έτσι τα υβρίδια δεν εμφανίζουν κάποια αύξηση στην αρμοστικότητά τους ώστε να υπάρχει πιθανότητα να συμβούν τα προαναφερθέντα.

Συνεπώς, φαίνεται πως ο μόνος πιθανός κίνδυνος που πρέπει να αντιμετωπισθεί διαχειριστικά είναι η διασταύρωση μεταξύ του καλλιεργούμενου ρυζιού και των ζιζανίων συγγενών του. Για να επιτευχθεί αυτό έχει προταθεί ο θερισμός με τα κατάλληλα μέσα και την κατάλληλη εποχή ώστε να μη διαφεύγουν σπέρματα από μια τέτοια διασταύρωση, αλλά και η διακοπή της καλλιέργειας για λίγο καιρό ώστε να φυτρώσουν σπέρματα που πιθανώς διέφυγαν και να αντιμετωπισθούν έπειτα με τη χρήση κάποιου άλλου ζιζανιοκτόνου. Οι μέθοδοι όμως αυτοί είναι αμφιβόλου ποιότητας, καθώς είναι πολύ δύσκολο να φέρουν τα επιθυμητά αποτελέσματα.