Z hľadiska ochrany zdravia a životného prostredia je technický potenciál nových techník genetického inžinierstva alarmujúci, najmä technológia CRISPR/Cas, čo potvrdzujú samotní vynálezcovia. Nové techniky umožňujú zásadné zmeny v genóme aj bez vloženia iných génov a v mnohých prípadoch vedú k nezámerným a nežiaducejmu účinkom.
Riziká a zložitosť nových genómových techník
Génové nožnice CRISPR/Cas sú biotechnologické mutagény, ktoré otvárajú genóm pre zásahy novým a oveľa zásadnejším spôsobom, čo zvyšuje riziká spojené s možným vznikom nežiaducich látok a nežiaducich zmenách v organizmoch. Časť problémov vyplýva z nutnosti zaviesť DNA pre génové nožnice do buniek prostredníctvom doplnkových látok či baktérií, čo vedie k možnému vloženiu cudzích génov a vzniku nežiaducich zmien v genóme.
Okrem priameho vplyvu na genóm vznikajú aj environmentálne riziká, napríklad zmeny v zložení rastlín, ktoré môžu ovplyvniť potravinový reťazec a interakcie s prostredím. V niektorých prípadoch môžu drobné zmeny v jednotlivých bázových pároch génu viesť k xerozám v primeraných organizmoch (napr. octomilky, ktoré sa stávajú odolnými voči toxínom).
Génové nožnice sú často využívané v kombinácii so staršími metódami genetického inžinierstva, čo zvyšuje riziko nežiaducich dopadov, ako sú napríklad vnášanie cudzích génov či nežiaduce zmeny v genóme. Je potrebné dlhodobé posúdenie rizík a explicitné overenie všetkých výsledných organizmov skôr, než sa tieto techniky široko uplatnia v poľnohospodárstve.
Príklady z praxe a ich poučenia
Príklad dobytka, ktorý bol v rokoch 2015/2016 geneticky modifikovaný tak, aby postrádal rohy, ukazuje, že genetické úpravy majú zdanlivo jednoduchý cieľ, no môžu s sebou niesť vážne vedľajšie účinky a nežiaduce zmeny v genóme. Až v roku 2019 vedci zistili, že sa do genómu hovädzieho dobytka dostal aj genetický materiál baktérií použitých pri procese, čo demonštruje potrebu dôkladného skúmania všetkých výsledných organizmov pred ich uvádzaním do prostredia.
Podobné poznatky platia aj pre rastlinné gény: krížové zmeny 18 miest v genomóme ľaničníka či iné rastlinné modifikácie môžu viesť k šíreniu genetickej zmeny do poľnohospodárstva a do prirodzených populácií. V prípade ľaničníka a repky sú zistené admixtičné vzorce, ktoré ukazujú, že genetická modifikácia môže mať širší dopad na ekosystémy než pôvodne očakávané.
V súvislosti s hovädzím dobytkom sa uvádza, že moderné techniky vedú k možnosti „zvierat s dvojitým svalstvom“ (gény ovplyvňujúce rast svalov po vypnutí MSTN), no tieto pokusy často končia zdravotnými problémami zvierat a viaceré embryonálne línie zlyhávajú. Takéto príklady zdôrazňujú potrebu opatrného a dôkladného vyhodnocovania vedľajších účinkov u hospodárskych zvierat ešte pred komerčným uvoľnením.
Etické a environmentálne implikácie pre lesy a polia
Okrem hospodárskych zvierat sú cítené aj riziká pri úprave lesných stromov a koralov, kde genetické zásahy môžu viesť k nepredvídaným interakciám s ekosystémami. Úvod do prúdu, ktorý zahŕňa topoly a ďalšie stromy, môže viesť k zmenám kvitnutia, rastu, tvorbe konárov a koreňov, čo môže oslabiť celé lesné štruktúry a ekosystémy. V prípade koralových útesov genetické modifikácie môžu spôsobiť ťažkú situáciu, pretože koraly sú závislé od symbióznych mikroorganizmov a ich úprava môže narušiť fungovanie týchto vzťahov a ich adaptáciu na klimatické zmeny.
GMO potraviny, regulácie a spoločenské postoje
GMO plodiny a produkty sú predmetom regulácií na národnej úrovni; na Slovensku je pestovanie GMO plodín a sledovanie ich rizík v pôsobnosti Ministerstva pôdohospodárstva a rozvoja vidieka SR spolu s Ústredným kontrolným a skúšobným ústavom poľnohospodárskym. GMO plodiny musia podliehať hodnoteniu rizík a ich informácie sú zverejňované na príslušných stránkach.
V diskusiách o GMO sa často objavujú rozdielne názory: niektorí tvrdia, že genetické modifikácie umožňujú vyššie výnosy a lepšiu odolnosť proti stresom, iní vyjadrujú obavy z možných dlhodobých dopadov na zdravie ľudí, zvierat a životné prostredie. Zároveň existuje snaha o transparentnosť a informovanosť verejnosti, keďže označovanie potravín ako GMO nie vždy zaručuje úplnú identifikáciu všetkých krmovív a vplyvov na ľudskú stravu, najmä v prípade živočíšneho mäsa, ktoré môže obsahovať zložité zdroje kukurice a iných GMO plodín v krmivách.
Štúdie o genetickej štruktúre a jedinečnosti populácií
V kontexte Slovenského strakatého dobytka sa vykonávajú analýzy genomickej štruktúry a admixie s cieľom pochopiť jedinečnosť populácie a historický pôvod, pričom výsledky ukazujú pomerne nízku mieru admixie v porovnaní s inými plemenami a identifikujú signály selekcie na chromozómoch 5 a 6, súce pre znaky mliekovej produkcie a reprodukcie. Analýzy poskytujú aj možnosť identifikovať spoločné haplotypy a analyzovať dedičnosť po spoločných predkoch, čo zvyšuje presnosť odhadu plemenných hodnôt a skracuje generačné intervaly.
Genomická selekcia predstavuje formu markerovo asistovanej selekcie (MAS) a je významným nástrojom pre šľachtiteľské práce. SNP markery a ich význam pri odhade plemenných hodnôt sú predmetom medzinárodných spoluprác a analytických metód, ktoré umožňujú identifikovať jedinečnú genetickú identitu populácií a zlepšiť efektivitu plemenitby pri zachovaní genetickej diverzity.
Príloha: praktické poznámky o genetickej modifikácii v chove]
Pred nástupom nových techník je potrebné mať jasný obraz o rizikách a prínosoch: (1) všetky zmeny je potrebné starostlivo testovať v každom organizme a jeho kontexte; (2) je potrebné vyvíjať spoľahlivé metódy identifikácie potravín a krmív, ktoré obsahujú geneticky modifikované materiály; (3) dlhodobé následky prepustenia upravených organizmov do prostredia je ťažké odhadovať a môže viesť k vážnym ekologickým problémom; (4) etické a sociálne aspekty vrátane regulácií a transparentnosti sú neoddeliteľnou súčasťou implementácie nových technológií.
tags: #hovadzi #dobytok #modifikacia