Po delší době pokračujeme na Science Worldu v sérii rozhovorů s představiteli české vědy. Tentokrát se zaměříme na technologie používané při tvorbě transgenních organismů (GMO). Na naše otázky týkající odpovídá profesor Jaroslav Drobník, předseda sdružení Biotrin a emeritní profesor Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy.
Můžete stručně popsat, jak se vlastně vnášení genů do organismu provádí?
Gen před vnesením musí být opatřen signály, které zajistí jeho funkci, čili expresi. Minimálně je to signál počátku přepisu (promotor) a signál ukončení přepisu (terminátor). Tyto signály musejí být samozřejmě v podobě srozumitelné pro příjemce. Takto při pravený úsek DNA (konstrukt) se vnáší do buňky příjemce buď přímo (mikroinjekcí, nastřelením mikročástic, na které je sorbován apod.), nebo pomocí vektoru. Tím může být např. plasmid nebo vhodně upravený virus.
Potom je nutno najít buňky, ve kterých se gen exprimuje, a tyto buňky pomnožit či regenerovat v celý organismus.
Geneticky modifikované rostliny se již běžně pěstují. Jak je to s živočichy (nemám na mysli ani tak hospodářská zvířata, ale spíše projekty typu moskytů odolných proti malárii).
Geneticky upravení živočichové mají dnes největší uplatnění jako laboratorní zvířata, na kterých se modelují lidské choroby (např. OncoMouse, na které se testuje kancerogenita, nebo tzv. „chytrá myš“). Dále se používají ryby (na Kubě tilapie, v Číně kapr, jinde losos) se zvýšenou produkcí růstového hormonu. Jiné aplikace jsou však pouze ve stadiu experimentů, existuje obava z nekontrolovaného šíření v přírodě. (To se týká jak komárů, tak škůdců, kteří by byli sterilní).
Co geneticky modifikované mikroorganismy? Nemohli bychom tímto způsobem vytlačit patogeny? Jaké jsou nejznámější projekty?
Geneticky modifikované mikroorganismy jsou používány v průmyslu (první aplikace GMO vůbec byl lidský insulin připravený firmou Genentech koncem 70. let z modifikovaného mikroorganismu Escherichia coli). Uvažuje se o použití proti zubnímu kazu.
Jak se mohou geneticky modifikované mikroorganismy uplatnit při řešení některých současných problémů? (rekultivace pouští, rozklad odpadu, tvorba ozonu v ionosféře, akumulace CO2, který se hromadí v atmosféře…).
V ekologickém použití je situace velmi komplikovaná, protože společenstva mikroorganismů v přírodě jsou komplexními systémy a transgenní organismus by se v nich patrně neudržel. Kromě toho se zdá praktičtější řešit problémy vhodným sestavením takového společenství – škála druhů mikrobů v přírodě (a tedy i toho, co „umí“) je obrovská.
Jak se díváte na možnosti využít geneticky modifikovaných mikroorganismů při teraformování dalších planet sluneční soustavy?
Použití v astrobiologii by teoreticky bylo možné, ale až potom, co bychom znali podmínky, se kterými se tam živý organismus setká. K tomu je ještě daleko.
Genetické modifikace znamenají vnesení malého počtu genů. Myslíte, že by šlo takto "přeinstalovat" i celé genomy?
Na přestavbu celých genomů je vhodnější použít moderních metod křížení. Ostatně takové triticale představuje chimerický genom uměle připravení kombinací genomu pšenice (dvou druhů) a žita.
Myslíte si, že bychom mohli vytvářet prostě zcela nové organismy tím, že bychom skládali DNA kousek po kousku (vyšli např. z nějaké bakterie a pak přidávali a přidávali).
Nedávno proběhla zpráva o pokusu připravit umělý virus. Toto měřítko je asi zatím stupínek, na který si současná molekulární biologie může troufnout.
Vy sám se angažujete ve sdružení Biotrin. Můžete stručně popsat náplň jeho činnosti?
Mám-li být hodně stručný, pak Biotrin je sdružení zabývající se PR činností pro moderní biotechnologii a poradenstvím pro různé orgány a žurnalisty. Řeší také samostatně výzkumné úkoly.
Která pracoviště dnes představují centra genetického výzkumu (nejenom modifikace)?
Základní výzkum probíhá na pracovištích AV ČR, jde např. o Ústav molekulární genetiky, Ústav experimentální medicíny, Ústav molekulární biologie rostlin, ale i na ústavech, které to nemají v titulu, jako např. Ústav Botanický, Mikrobiologický, Entomologický, Parazitologický, a jiné, dále na vysokých školách. Nelze zapomenout na resortní ústavy, jako je Výzkumný ústav rostlinné výroby, VÜ živočišné výroby a šlechtitelské stanice.
Na závěr dotaz v poněkud lehčím duchu, který by ale mohl zaujmout i další fanoušky moderních technologií. Docela rád bych si doma pěstoval nějaké geneticky modifikované pokojové květiny. Kde je můžu získat?
Legálně je dnes v zemích EU povolen karafiát, ale možná budou k disposici i další. Snad by poradil VÚ okrasného zahradnictví v Průhonicích u Prahy.
profesor Jaroslav Drobník
