Genetycznie zmodyfikowana ryba jest rybą którego genetyczne dziedzictwo została zmodyfikowana przez człowieka.
Transgeniczne ryby jest ryba do genomu których jeden lub więcej genów zostały wprowadzone transgenezy .
W latach 80. postęp w biologii molekularnej umożliwił inżynierii genetycznej produkcję organizmów (znanych jako GMO), bakterii, a następnie roślin i zwierząt. Garth Fletcher (specjalista od „ białek zapobiegających zimnu ” umożliwiających adaptację do zimna) wraz z kilkoma kolegami zidentyfikował w 1988 r. Rybę Macrozoarces americanus, która żyje w wodach bliskich 0 ° C, geny odporności na zimno. Następnie powoduje, że łosoś atlantycki wytwarza hormon wzrostu (poprzez gen pobrany z łososia z Pacyfiku Coho ). Będzie nadal pracował nad transgenezą mającą na celu przyspieszenie wzrostu ryb i zostanie prezesem Aqua Bounty Canada , firmy stworzonej w celu finansowego wzmocnienia konstrukcji genetycznych , które opracował. Powstają pierwsze ryby transgeniczne, jedna z genem produkującym ludzki hormon wzrostu, a druga (karp) produkująca ludzką laktoferynę .
Na początku lat 90. XX wieku transfery genów były już przeprowadzane z technicznym sukcesem w embrionach pstrąga (w tym we Francji, gdzie cele komercyjne były później przewidziane w 1996 r.), A także w przypadku łososia , karpia i tilapii . Inne gatunki zostały zmodyfikowane transgenezy, w tym medaka (proponowanych w tym czasie, gdy organizm modelowy dla transgenezy w FISH), rybki , danio pręgowanego , Loach , szklisty i inne). W medace podjęto próbę bezpośredniego wstrzyknięcia obcego genu i udało się to w jądrze oocytu ). W tej chwili przeżywalność zarodków, którym wstrzyknięto, jest uważana za całkiem dobrą i wiele z nich osiąga dojrzałość, z czego 1 do 50% lub więcej, w zależności od gatunku i eksperymentatorów, ma zintegrowane obce DNA. Wszystkie te transgeniczne ryby wykazywały mozaikowe rozmieszczenie zmienionych komórek, liczba kopii obcego DNA różniła się między tkankami, a mniej niż 50% potomstwa F1 odziedziczyło gen od swoich rodziców, co sugeruje, że transgen został zintegrowany z rybą genom na etapie dwukomórkowym lub na bardziej zaawansowanym etapie, ale zgodnie z badaniami DNA zintegrowanego z różnymi typami komórek zwierzęcia, głównie we wczesnym stadium embriogenezy. Transgen jest na ogół nierearanżowany w genomie ryb (i ich potomstwa), co sugeruje stabilne przeniesienie na potomstwo „na sposób mendlowski” . Analiza Southern pokazuje również obecność fragmentów i rearanżację wstrzykniętego DNA. We wszystkich gatunkach DNA integruje się głównie losowo. Niewielką część obcego DNA utrzymywanego jako niezintegrowane konkatamery znaleziono w komórkach krwi transgenicznego pstrąga. Transgeny są generalnie słabo lub słabo wyrażane. Większość wstrzykniętych konstruktów genetycznych zawierała sekwencje wyewoluowanych ssaków lub kręgowców. Porównanie wydajności ekspresji tych konstruktów przez ryby i transfekowane komórki ssaków wskazuje, że niektóre sekwencje DNA ssaków są skutecznie wykonywane przez maszynerię komórkową ryb.
Na Kubie produkowana jest transgeniczna ryba z genem kodującym hormon wzrostu . gatunkiem, który został wybrany w tym przypadku, była tilapia , gatunek, który już był przedmiotem hodowli ryb; ryba ta jest przedmiotem jednego z pierwszych protokołów oceny ryzyka środowiskowego w odniesieniu do ryb „GMO”. Protokół ten, stosowany przez naukowców z Hawany w rzeczywistości raczej dotyczący bezpieczeństwa żywności i opiera się na amerykańskim modelu istotnej równoważności opracowanym dla roślinnych GMO (i kwestionowanym przez różnych autorów, ponieważ jest prymitywny i tylko przywołuje jego część). Potencjalne skutki). Prowadzi to do wniosku, że nie ma zagrożenia dla środowiska, ponieważ „hormon wzrostu wytwarzany przez tilapię nie wykazuje aktywności biologicznej, gdy jest podawany innym naczelnym” i „przynajmniej w warunkach panujących na Kubie” Na podstawie spożycia tej ryby przez ochotników nie stwierdzono żadnego problemu związanego z bezpieczeństwem spożycia. We Francji Ministerstwo Badań, stosując załącznik III do dyrektywy 98/81, który opisuje zasady, których należy przestrzegać w celu oceny zagrożeń związanych z GMO, z Komisją Inżynierii Genetycznej (CGG) mniej lub bardziej precyzyjnie określa ramy eksperymentów w celu w szczególności w celu uniknięcia rozprzestrzeniania się genów lub transgenicznych rozmnażań u dzikich gatunków.
W Szkocji w 1996 r. Geny łososia Chinook (Pacific) zostały wprowadzone do 10 000 jaj łososia atlantyckiego. 50 z tych ryb rośnie i powiększa się cztery razy szybciej niż normalnie; ryby te zostały zniszczone po eksperymencie.
W 1999 : Purdue University opublikował wyniki badań, które sugerowały, że istnieje ryzyko wyginięcia dzikiego łososia w wyniku kontaktu z transgenicznym łososiem, aw następnym ( 2000 )20 styczniaraport środowiskowej organizacji pozarządowej Greenpeace ostrzega przed ryzykiem przypadkowego uwolnienia ryb transgenicznych do środowiska (ma to już często miejsce w przypadku nietransgenicznych ryb łososi hodowlanych, z wysoce podejrzewanym wpływem na środowisko). Autorzy tego raportu wspominają o możliwym przyszłym zezwoleniu na komercjalizację transgenicznej tilapii na Kubie, gdzie w 1997 r. Powstało już kilka szczepów tilapii wytwarzających hormon wzrostu;
W sierpniu we Francji INRA Rennes ogłosiła, że stworzyła sterylnego transgenicznego pstrąga; (10 lat później fluorescencyjny pstrąg powstanie w tym samym laboratorium, po wielu pracach skupionych w szczególności na możliwości wykorzystania transgenez do analizy funkcji genów ryb łososiowatych oraz pracach nad mięśniami transgenicznych łososiowatych prowadzonych z GL Fletcher , jeden z pionierów transgenez u ryb).
W tym samym roku 2000 Amerykańskie Towarzystwo Ichtiologów i Herpetologów (ASIH, stowarzyszenie skupiające wszystkich naukowców specjalizujących się w badaniach ryb w Stanach Zjednoczonych) wydało publiczne ostrzeżenie przed tworzeniem i komercjalizacją transgenicznego łososia.
W 2001 roku na wschodnim wybrzeżu Kanady prywatna amerykańsko-kanadyjska firma A / F Protein wystąpiła o pierwsze zezwolenie na sprzedaż ryb transgenicznych od FDA (Food and Drug Administration) w Stanach Zjednoczonych. Plik9 maja, „ Genetically Engineered Food Alert ” (GEFA) wzywa do moratorium na wprowadzanie do Stanów Zjednoczonych genetycznie zmodyfikowanych ryb (GEFA to koalicja grup konsumenckich i organizacji ekologicznych). Plik6 czerwca, Kuba formalnie zaprzecza zezwoleniu na komercjalizację transgenicznej tilapii, ale przyznaje, że badania są w toku.
the8 czerwca 2001, Organizacja ds. Ochrony Łososia Północnoatlantyckiego (Organizacja Ochrony Łososia Północnoatlantyckiego - NASCO) podczas dorocznego walnego zgromadzenia (w Mondariz w Hiszpanii) potwierdza swój zdecydowany sprzeciw wobec uwalniania transgenicznych łososi w naturalnych rzekach i oceanach. Organizacja zwraca się z prośbą, aby w przypadku chowu transgenicznego łososia nigdy nie należy go hodować w klatkach i na wolności, ale zawsze w lądowym, ograniczonym i bezpiecznym środowisku. „Delegacji amerykańskiej i kanadyjskiej odmówiono realizacji projektów hodowli transgenicznych łososi w zatopionych klatkach” .
XX wieku techniki transgenezy umożliwiły różnym laboratoriom uzyskanie rzekomo „stabilnych” linii karpia, łososia i tilapii, które wytwarzają hormon wzrostu i rosną znacznie szybciej. Dwie ryby dobrze znane akwarystom, danio pręgowany i chińska strzebla (zwane Cardinal lub Poor Man's Neon) zostały obdarzone genami meduzy ( Aequorea victoria ), które wytwarzają fluorescencję , ale wydaje się, że jest to produkcja hormonu wzrostu. Większość ( komercyjne) interesy producentów, ponieważ oceny środowiskowe są kontynuowane. Najpopularniejszą techniką transgenez jest nadal mikroiniekcja (ale z wadą wielomiejscowej i wielopunktowej integracji transgenów), ale zdaniem biotechnologów współwstrzyknięcie transpozonu lub meganukleazy powinno umożliwić poprawę wydajności transferu genów i dobrej integracji. Wielu ekspertów uważa, że w ocenie zagrożeń dla zdrowia należy zbadać cały genom, a nie tylko transgeny, ale przede wszystkim zagrożenie środowiskowe jest pierwszą przeszkodą w komercyjnej produkcji ryb transgenicznych. Te ostatnie wykazują zarówno cechy, które przynoszą im korzyści lub które mogłyby zakłócić rozwój gatunku, gdyby doszło do rozprzestrzeniania się genu u dzikich krewnych, a także zdolności a priori gorsze niż u dzikich ryb. Jednak związki między genotypem a środowiskiem uchwycone na podstawie eksperymentów in vitro lub bardzo uproszczonych modeli są trudne do ekstrapolacji na złożone interakcje ekologiczne występujące w przyrodzie. Różni autorzy opowiadają się za ustanowieniem „wysoce znaturalizowanych środowisk w celu uzyskania wiarygodnych danych, które można wykorzystać do oceny ryzyka środowiskowego” i uważają, że „skuteczne strategie fizycznego i biologicznego powstrzymywania pozostają kluczowe dla bezpiecznego stosowania transgenetyki stosowanej w przypadku ryb” .
Nadal nie ma pozwolenia na dopuszczenie do obrotu ad hoc , a według Louis-Marie Houdebine (INRA i współzałożyciela Bioprotein Technologies , sterylizacja ryb transgenicznych nie daje wystarczających gwarancji). ”Nawet jeśli działa w 99% przypadków, nadal istnieje niewielkie ryzyko, że transgen dostanie się do dzikich populacji . ” Na przykład profesor Tsai, wynalazca fluorescencyjnej zielonej medaki sprzedawanej na Tajwanie, przyznał, że nie był w stanie wysterylizować tylko około 90% ryb, które, jak mówi, są „ bezpieczne wystarczy . ” W przeciwieństwie do tego, co donosiły niektóre artykuły, ryby te nie świecą w ciemności, ale fluoryzują w kolorze, gdy są oświetlone w zakresie bliskiego ultrafioletu, ultrafioletu (czarnego światła) lub neonowego światła imitującego światło dzienne (z częścią UV ).
Wydaje się, że konstrukty DNA prawie zawsze były tworzone z organizmów morskich. Zostały wprowadzone do komórek embrionów ryb różnymi metodami, w tym:
Gatunki prezentowane jako potencjalnie interesujące dla hodowli ryb w celach spożywczych to pstrąg , łosoś , karp i tilapia, które należą do gatunków już przebadanych pod kątem transgenezji, w tym ekspresji hormonu wzrostu, co prowadzi do przyspieszonego rozwoju ryb. W 2013 roku zwierzęta te były nadal hodowane na etapie laboratoryjnym (w większości przypadków ze zniszczeniem badanych pod koniec eksperymentu).
Wprowadzenie do obrotu ryby transgenicznej wymaga zezwolenia, które samo w sobie podlega ocenie ryzyka przeprowadzonej przez właściwe organy krajów, których dotyczy ich produkcja i / lub konsumpcja. WStyczeń 2013nigdy nie wydano zezwolenia dla hodowli ryb transgenicznych przeznaczonych do spożycia. Dopuszczono niedawno tylko sprzedaż kilku gatunków ryb akwariowych w kilku rzadkich krajach (Tajwan, Stany Zjednoczone, z wyłączeniem Florydy)
W Stanach Zjednoczonych firma od prawie 10 lat stara się o pozwolenie na dopuszczenie do obrotu, którego co roku odmawia amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków (FDA), która dokonuje oceny na podstawie określonych kryteriów. Jest to pierwsza transgeniczna ryba, którą firmy północnoamerykańskie chcą sprzedawać jako żywność (w Stanach Zjednoczonych od 2013 r.); łosoś o nazwie handlowej AquAdvantage . Został stworzony przez firmę AquaBounty Technologies z łososia atlantyckiego zmodyfikowanego genetycznie poprzez wstawienie kilku transgenów z kilku innych gatunków. Te transgeny powodują, że rośnie i przybiera na wadze znacznie szybciej (przez cały rok, a nie tylko wiosną i latem, jak to ma miejsce w przypadku dzikiego łososia). Zgodnie z oceną środowiskową, wykonaną wspólnie z twórcami tej ryby, osiąga ona wielkość rynkową w ciągu 16 do 18 miesięcy zamiast trzech lat (ta ostatnia liczba odnosi się do odmian, których tempo wzrostu zostało już podwojone, przy zastosowaniu konwencjonalnych technik selekcji przez krzyżowanie) a ten przyspieszony wzrost nie wpływa na jego walory smakowe ani nie stwarza problemów dla środowiska. W 2004 roku Kalifornia, która mimo to jest stanem, który powszechnie zaakceptował, a nawet popierał rolnicze GMO, i który jest domem dla największej liczby firm biotechnologicznych w Stanach Zjednoczonych, zakazała wszelkiej hodowli i sprzedaży ryb transgenicznych, w tym GloFish . Decyzja ta została podjęta po tym, jak omówiliśmy ewentualne zezwolenie na sprzedaż transgenicznego łososia.
Zainteresowanie handlowe i społeczno-ekonomiczne tego typu modyfikacji pozostaje przedmiotem intensywnej dyskusji, a konwencjonalni hodowcy łososia w Norwegii publicznie zakwestionowali tempo wzrostu ogłoszone przez firmę AquaBounty, w tym we Francji, w tym przez promotorów innych gatunków transgenicznych.
Linie ryb transgenicznych są hodowane w laboratoriach od ponad 20 lat, w tym pięć stabilnych linii zarodkowych produkujących hormon wzrostu (GH). Wiele z tych ryb ma nieprawidłowości, które potencjalnie wpływają na ich zdrowie:
Szybko rosnący transgeniczny łosoś ma problemy sercowo-naczyniowe lub oddechowe i wykazuje nieprawidłowe następstwa stresu po wysiłku. Pływają wolniej, choć w tym samym wieku są bardziej umięśnieni.
Histologiczne badania wykazują nieprawidłowość somatotropowe osi transgenicznych łososia zmodyfikowane do produkcji hormonu wzrostu; ich włókna mięśniowe są cieńsze niż zwykle. W transgenicznym GH Danio rerio (linia F0104), skrawki histologiczne pokazują, że jeśli ryba rośnie szybciej, wykazuje również przerośnięte białe mięśnie szkieletowe (nawet bardziej u samic niż u samców).
Powstają dwa główne pytania, bardzo różne. Jedna dotyczy bezpieczeństwa żywnościowego i zdrowotnego, a druga zagrożeń środowiskowych, uznawanych przez naukowców za najbardziej realne i problematyczne.
Według pierwszych ocen FDA z 2010 roku ryba ta byłaby bezpieczna z punktu widzenia zagrożeń dla zdrowia. Istnieją również obawy ze strony organizacji konsumenckich.
Zagrożenia środowiskowe są głównie związane z „ryzykiem ekologicznym” możliwej ucieczki (lub uwolnienia) do natury ryb transgenicznych oraz „interakcjami gen-środowisko”.
W ciągu 20 lat poczyniono znaczne postępy w technikach hodowlanych oraz w ocenie i modelowaniu ryzyka, ale według chińskich badań opublikowanych w 2010 r., Które skupiały się z jednej strony na mechanizmach integracji i celowaniu w geny transgenu, az drugiej strony w sprawie żywotności i zdolności reprodukcyjnych transgenicznych ryb GH, nadal konieczne jest oszacowanie zdolności przeżycia transgenicznych ryb GH w złożonej przestrzeni i strukturze (w szczególności w przyrodzie, jeśli uciekają) oraz rozwinięcie możliwości kontrolowania rozrodu, za pomocą strategii on-off.
W badaniu (2007) porównano przyrost masy narybku zmodyfikowanego genetycznie łososia (wytwarzającego hormon wzrostu) w konwencjonalnym środowisku wylęgowym dla jednej grupy oraz w pożywce poddanej biokonfekcji, symulującej przepływ znaturalizowany dla drugiej grupy. W standardowej wylęgarni transgeniczny łosoś rósł prawie trzy razy szybciej niż dziki łosoś. Ale w stanie „bliskim naturze” pod koniec eksperymentu był tylko o 20% większy, co pozostaje bardzo istotne, ale mniejsze niż w idealnym stanie wylęgowym. Ten rodzaj badań może pomóc w lepszej kalibracji przyszłych modeli wpływu na środowisko lub modeli interakcji genotyp-środowisko, aby umożliwić lepszą ekstrapolację konsekwencji ekologicznych. Autorzy opowiadają się za badaniami wpływu przeprowadzanymi w zamkniętych środowiskach, ale lepiej imitującymi złożoność przyrody.