Geenitekniikan arvokeskustelu pukeutuu asiakeskustelun vaatteisiin

Kasveihin ja useimpiin eläimiin sovellettava geeninsiirto on siinä mielessä epätäsmällistä, ettei siirtogeenin liittymispaikkaa kromosomistossa voida etukäteen valita. Alan tutkijat esittävät, että geeninsiirron hallittavuus on paranemassa koko ajan, mutta tämä on kriittisesti suhtautuvien mielestä tämä on kestämätön väite. Kirjallisuudessa on raportoitu kaksikin tekniikkaa, jotka osoittavat, että kasvigenomin emästarkka muokkaus on mahdollista. Toinen menetelmä perustuu paikkatarkkaan rekombinaatioon (tekijäinvaihduntaan), joka mikrobien lisäksi on rutiinia hiiren siirtogeenitekniikassa. Paikkatarkan rekombinaation edut ovat tutkijoille hyvin tiedossa, ja sen soveltamista kasveille on tutkittu systemaattisesti. Viimeisimpiin tuloksiin voi tutustua Holger Puchtan yhteenvetoartikkelissa viime vuodelta (Plant Mol. Biol. 48:173, 2001). Toinen menetelmä perustuu kokonaisia geenejä paljon lyhyempien emäsjaksojen (ns. oligonukleotidien) siirtämiseen kasvisoluihin. Ne eivät jää pysyvästi soluun, mutta aiheuttavat kohdennettuja emästarkkoja muutoksia geeneihin, joiden mukaan ne on suunniteltu (Zhu ym., PNAS 96:8768, 1999). Geeninsiirron uudempiin menetelmiin kuuluu myös teknologia, jossa ylimääräinen geeninsiirrossa 'työkaluna' käytetty DNA poistetaan geeninsiirron jälkeen (esim. Zuo ym., Nature Biotechnology 19:157, 2001). Jälkimmäiset poistomenetelmät ovat jo siinä määrin rutiininomaisia, että EU on päättänyt siirtymävaiheen kuluttua olla kokonaan hyväksymättä tuotantokasveiksi muunlaisia GM-linjoja.

Geenitekniikkaan kriittisesti suhtautuvien kannanottojen toinen keskeinen aihe käsittelee genomien (kromosomistojen) toistuvajaksoista ei-koodaavaa DNA:ta. Joskus tätä kutsutaan 'täyte-DNA:ksi' ja nykytietämys ei todellakaan osaa varmuudella sanoa, onko se kokonaan turhaa vai onko sillä merkitystä eliöiden sopeutumisen kannalta. Toistuvajaksoista DNA:ta on toisilla eliöillä paljon (kasveista monilla liljoilla ja havupuilla) ja toisilla vähän (kuten ristikukkaisella lituruoholla tai viljoista riisillä), eikä esimerkiksi tiedetä, onko lituruoho menettänyt kyvyn ylläpitää sitä, vai kyvyn sietää sitä genomissaan. Vaikka toistuvajaksoisesta DNA:sta ei tiedetä kaikkea, se ei suinkaan tarkoita ettei siitä tiedetä mitään. Suuri osa (esim. ohralla ja maissilla 60%) tästä materiaalista on retrotransposoneja tai niiden jäänteitä. Retrotransposonit ovat 'hyppiviä geenejä' jotka muistuttavat monessa mielessä viruksia, paitsi että ne ovat vankina solun sisällä. Tällaiset DNA-jaksot ovat tavallaan parasiitteja genomissa, ja solu elää niiden kanssa tasapainossa. Aktiiviset transposonit tietenkin koodaavat transposonien geenejä, mutta kokonaisuudessaan tämän DNA-osuuden informaatiomäärä on toiston takia pieni. Toinen hyvin tunnettu jae toistuvajaksoisesta DNA:sta koostuu vieläkin yksinkertaisemmasta informaatiosta, jossa esim. kahta kirjainta toistetaan tuhansia kertoja.

Yksi toistuvajaksoisen DNA:n ominaisuuksista on sen muuttuvuus. Verrattuna geenejä koodaavaan osaan genomissa, se on jatkuvassa myllerryksessä. Toinen meistä (AS) on tutkinut ilmiötä ohran luonnonvaraisilla polulaatioilla lähi-idässä (Kalendar ym., PNAS 97:6603, 2000). Geeninsiirron vaikutusten kannalta tärkeä havainto on, että retrotransposonit itse kopioituvat ja muuttavat toistuvajaksoista DNA:ta samalla tavalla sattumanvaraisesti kuin siirtogeenit, ja että tätä on tapahtunut eliökunnassa ainakin miljardin vuoden ajan.

Käytännön geeninsiirron kannalta toistuvajaksoinen DNA ei ole suuri ongelma. Geeninsiirrossa siirtogeeni liittyy genomiin konkreettisesti ja on mahdollista, että se osuu aktiiviseen geeniin, joka tällöin sammuu. Niin kauan kuin paikkatarkka geeninsiirto ei ole rutiinia, on hyödyllistä että geenien välillä on ei-koodaavaa DNA:ta, jossa muutokset eivät vaikuta kasvin omien geenien toimintaan. Haittapuoli geeninsiirron kannalta on siinä, että osa toistuvajaksoisesta DNA:sta on toiminnallisesti passiivisessa tilassa ja siirtogeeni toimii siinä huonosti. Tämän takia yleensä tuotetaan joukko siirtogeenisä linjoja, joista parhaat valitaan jatkoon.

Kriittisesti suhtautuvat kansalaiset ovat myös huolissaan molekyylibiologian reduktionismin aiheuttamasta näkökyvyn heikkenemisestä, 'yksi geeni koodaa yhtä proteiinia' on keskeinen periaate molekyylitasolla. Molekyylibiologian suurin murros tänä päivänä liittyy holistisen perspektiivin muotoutumiseen. Suurimpia haasteita sekä teknisesti että käsitteellisesti on ymmärtää miten kunkin eliön (korkeamman kasvin tai eläimen) kaikki 25.000-50.000 geeniä toimivat yhdessä ja rakentavat koko organismin, sen ominaisuudet ja reaktiot ulkomaailmaan. 'Kaikki vaikuttaa kaikkeen' on sopiva lähtökohta, mutta tätäkin aihepiiriä voidaan lähestyä kokeellisesti (esim. Gavin ym., Nature 415:141, 2002) ilman että on päädyttävä kantaan 'mikä tahansa vaikuttaa mihin tahansa'. Kasvien ja muiden organismien geneettinen järjestelmä on monimutkainen, mutta sittenkin ennemmin vikasietoinen kuin helposti vikaantuva. Kasvien kohdalla genomimuutokset ovat tavallisia myös luonnossa ja raaka-ainetta evoluutiolle. Koristekasveista monet ovat lajihybridejä, joissa genomin 'epätasapaino' voi näkyä siementuotannon alenemisena tai kehityshäiriöinä. Hybridien elinkyky mittavista genomimuutoksista huolimatta osoittaa kuitenkin vikasietoisuutta, ja tunnetusti valinnalla ja jalostuksella hybrideistä saadaan viljelykasveiksi hyvin sopivia linjoja (esimerkkinä vehnä, alkuperältään kolmen lajin hybridi).

Aivan oikein peräänkuulutetaan sitä, että geenitekniikkaa koskeva kansalaiskeskustelu tulee käydä kaikkien kansalaisten kesken eikä vain asiantuntijoiden välillä. Kansalaiskeskustelu on kuitenkin luonteeltaan arvokeskustelu. Geenitekniikan kohdalla on käynyt niin, että arvokeskustelu on verhoutunut asiakeskusteluksi ja tämän seurauksena näyttää siltä, että asiantuntijakannanotot peittoavat aina kansalaiskannanotot. Mikäli GMO-keskustelu todella olisi faktakeskustelu kansalaistasolla, ei pitäisi olla näkyvissä mielipiteiden jakautumista siten, että lääketieteessä geeniteknikkka hyväksytään helpommin kuin esimerkiksi ravinnontuotannossa. Samoin monet fakta-argumentit, jotka esitetään GM-kasvien torjumiseksi, soveltuvat yhtä hyvin kasvin- ja metsänjalostuksen torjumiseksi yleisellä tasolla. Harvojen kohdalla tästä kuitenkaan on kysymys.