Medzinárodný tím vedcov dokázal prísť s nápadom, vďaka ktorému by sa rozmach vírusu HIV, šíriaceho sa hlavne v rozvojových krajinách sveta, dokázal zastaviť. Samotný pojem geneticky modifikovaná ryža nepredstavuje nič nové. V minulosti bola špeciálne upravená ryža použitá na boj proti podvýžive, hladu v rozvojových krajinách či dokonca ako nástroj boja proti klimatickým zmenám. Podľa Svetovej zdravotníckej organizácie žije na Zemi v súčasnosti viac ako 36 miliónov ľudí postihnutých vírusom HIV, z toho 25 miliónov prípadov pochádza z Afriky. Súčasné vakcíny a implantáty ktoré zastavia rozvoj nákazy v postihnutých oblastiach prechádzajú štádiom testovania. Odhaduje sa, že prvé testovania na ľadoch začnú prebiehať začiatkom roka 2019.
Dnes dokážu doktori pomáhať iba dvoma spôsobmi. Do dnešného dňa existuje iba jediný prípad, kedy došlo k úplnej rekonvalescencii pacienta s vírusom HIV. Pacient menom Timothy Ray Brown zistil túto nebezpečnú diagnózu v roku 1995. Viac ako 11 rokov podstupoval rôzne testy a bral testovacie lieky, ktoré ho mali z choroby úplne vyliečiť. Čo však do veľkej miery zachránilo Brownovi život, bola transplantácia kostnej drene na základe ktorej sa Brown úspešne vyliečil z rakoviny. Avšak vedci naďalej skúmajú ďalšie možnosti boja proti tejto zákernej chorobe. Genetický modifikovaná ryža obsahuje 3 proteíny, ktoré pri správnej úprave dokážu neutralizovať vírus v tele.
Kým sa ale finálny produkt dostane k tým, ktorí to potrebujú najviac, musí prejsť ešte upravená ryža viacerými testami a reguláciami. Vedci vytvorili nový typ hybridnej potraviny - „mäsitú“ ryžu, ktorá by podľa nich mohla byť cenovo dostupným a ekologickým zdrojom bielkovín. Ako uvádza magazín Matter journal, hybridná ryža je zrejme o niečo tvrdšia a krehkejšia ako bežná ryža, ale obsahuje viac bielkovín. „Potrebné bielkoviny zvyčajne získavame z hospodárskych zvierat, ale živočíšna výroba spotrebuje veľa zdrojov a vody a uvoľňuje veľa skleníkových plynov. Predstavte si, že všetky živiny, ktoré potrebujeme, získame z bielkovinovej ryže vypestovanej na bunkovej kultúre.“
Ako dodala, neočakávala, že bunky „budú v ryži tak dobre rásť. Tím nie je prvý, kto skúma laboratórne vypestované alebo kultivované mäsové výrobky. Singapur nedávno začal zákazníkom predávať prvý výrobok z kultivovaného kuracieho mäsa na svete. Taliansko medzitým podporilo návrh zákona o zákaze laboratórne vyrábaného mäsa s cieľom chrániť potravinové tradície krajiny. Profesor Neil Ward, odborník na poľnohospodárske potraviny a klímu z University of East Anglia uviedol, že tento typ výskumu je prísľubom pre vývoj zdravšej a klimaticky priaznivejšej stravy v budúcnosti. „Ale niektorých ľudí treba presvedčiť. Hoci údaje o nákladoch a vplyve na klímu vyzerajú veľmi pozitívne, rozhodujúcim testom je chuť verejnosti na takéto laboratórne vyvinuté potraviny,“ povedal.
Do prelomovej metódy zapojili aj umelú inteligenciu. Reťazec aminokyselín, tvoriacich proteín (3D ilustrácia). Všetky živé bunky obsahujú proteíny, ktorých funkcie sa líšia v závislosti od typu bunky. Výskumníci z univerzity vo švédskom Göteborgu teraz objavili spôsob, ako bielkoviny identifikovať bez toho, aby sa zamerali na ich vonkajšiu štruktúru. V súčasnosti medzi odborníkmi prevláda názor, že práve štruktúra každého proteínu zodpovedá jeho jedinečnej funkcii v bunkách. Sekvencie aminokyselín (teda to, ako sú v proteínoch usporiadane) vytvárajú štruktúru proteínu a dávajú mu konkrétny tvar. Výskumník Gergely Katona preto vyvinul novú metódu, ktorá umožňuje určiť, o aké proteíny ide a akú majú funkciu. Vďaka tejto skenovacej metóde boli schopní relatívne spoľahlivo predpovedať, ktorá kombinácia aminokyselín je potrebná na to, aby proteín prežil.
Vedci testovali tisíce peptidov zložených z pätnástich aminokyselín, až dospeli k záveru, že práve obsah aminokyselín v nich mal vplyv na ich trvácnosť. Spôsob, ako sa rôzne oblasti proteínu PRC2 (vpravo) viažu na survivín. „Vo vede sa často osvedčilo jednoduché počítanie. Výskumníci vidia v skenovaní proteínov mnohé výhody. Spomínaný proteín sa vyskytuje vo veľkej miere prevažne v embryonálnych bunkách a zabraňuje programovanej bunkovej smrti. Výskumníci teraz prišli so zistením, že survivín priamo ovplyvňuje ďalší proteín s názvom PRC2, ktorý vypína a zapína rôzne funkcie DNA v bunke, ako keby ich programoval. Nefunkčný PRC2 môže byť spojený s rôznymi formami rakoviny. „Zaznamenali sme, že ak potlačíme úroveň survivínu, zvýši sa aktivita v PRC2.
Dostatočný prísun vitamínu A by zachranánil zrak tisíckam detí. Je GM ryža vhodným riešením? Svetová zdravotnícka organizácia odhaduje, že každý rok takmer pol milióna detí stratí zrak kvôli nedostatku vitamínu A. Tento problém by sa dal riešiť pomocou novej odrody tzv. Zlatej ryže, ktorá obsahuje až 20-krát viac beta karoténu, ktorý sa v ľudskom tele mení na vitamín A. Zlatá ryža je však geneticky modifikovanou (GM) odrodou bežnej ryže, a tak je, ako všetky geneticky modifikované plodiny, predmetom kritiky.
No či sa predpoklady naplnia aj v praxi, nie je zatiaľ isté. Geneticky modifikovaná Zlatá ryža ešte totiž neprešla skutočnými testmi. Kľúčovým problémom môže byť, že na to, aby mohol detský organizmus absorbovať všetok beta karotén a premeniť ho na vitamín A, potrebuje vyváženú stravu. Nadšenie vedcov. Nová modifikácia Zlatej ryže obsahuje veľké množstvo beta karoténu, a to vedie vedcov ako doktor Jörg Mayer, ktorý sa na jej vývoji priamo podieľal, k presvedčeniu, že deti prostredníctvom nej dostanú všetok vitamín A, ktorý potrebujú. Professor Ingo Potrykus, jeden z dvoch vynálezcov ryže s vysokým obsahom beta karoténu. „V krajinách, kde tvorí ryža základ stravy, skonzumujú dospelí 200 až 400 gramov ryže denne. Deti asi polovicu z tohto množstva. Nová odroda im poskytne celú odporúčanú dennú dávku bez toho, aby museli zvýšiť príjem stravy.“
Doktor Gerald Barry z Medzinárodného inštitútu pre výskum ryže na Filipínach vidí v Zlatej ryži spôsob, ako vyriešiť otázku nedostatku vitamínu A. Tento projekt je vzrušujúci najmä vďaka tomu, že ukázal, že je možné zavedením malého množstva génov vytvoriť ryžu s relatívne veľkým obsahom beta karoténu. Keď sa takáto ryža stane súčasťou stravy, má vysokú schopnosť pomôcť vyriešiť problém, ktorý je zložité riešiť inými spôsobmi. Skepticizmus ochranárov. Pochopiteľne, nie každý vidí geneticky modifikovanú Zlatú ryžu tak pozitívne. „Priatelia Zeme sú presvedčení, že je ešte priskoro tvrdiť, že toto je riešenie na nedostatok vitamínu A. Ryža neprešla dostatočnými testmi na to, aby mohla byť predložená ľuďom, ktorí sú veľmi zraniteľní v prípade choroby,“ tvrdí Clare Oxborrowová z nátlakovej environmentálnej skupiny Priatelia Zeme.
Nedávno však prišla aj iná triumfálna vízia: Umelá inteligencia spoločnosti DeepMind už pred rokom rozlúštila záhadu, ktorú ľudskí vedci nedokázali vyriešiť celé desiatky rokov. AlphaFold predpovedá 3D štruktúru proteínu z jeho aminokyselinovej sekvencie. Spoločnosť DeepMind a EMBL-EBI uzavreli partnerstvo s cieľom vytvoriť AlphaFold databázu, aby boli tieto predpovede voľne dostupné pre vedeckú komunitu. „Prvé uvoľnenie pokrýva ľudský proteóm a proteómy niekoľkých ďalších kľúčových organizmov.“
Ako informoval časopis Nature, proteínové štruktúry môžu poskytnúť neoceniteľné informácie pre biológiu a vývoj liekov. AlphaFold je systém AI vyvinutý spoločnosťou DeepMind, ktorý predpovedá 3D štruktúru proteínu z jeho aminokyselinovej sekvencie. Spoločnosť DeepMind a EMBL-EBI spolupracujú na tom, aby boli tieto predpovede voľne dostupné pre vedcov po celom svete. „Prvé uvoľnenie pokrýva ľudský proteóm a proteómy niekoľkých ďalších kľúčových organizmov.“
BRATISLAVA - Vedcom sa podarilo po niekoľkých desaťročiach vypestovať obzvlášť výživný druh ryže. Americko-indický tím vedcov o tom informoval v odbornom časopise Journal of Agricultural and Food Chemistry. Skrížením rozšíreného kultivovaného a divo rastúceho druhu sa im podarilo vypestovať ryžu, ktorá má o 18 percent vyšší obsah proteínov ako bežne pestované druhy. Indickí výskumníci vyvinuli prvé komerčné geneticky modifikované odrody ryže na svete: DRR Dhan 100 (Kamala) a Pusa DST ryža 1. Tieto priekopnícke plodiny ponúkajú až o 25 % vyšší výnos s menšou spotrebou vody, sú odolnejšie voči suchu a znižujú emisie znečisťujúcich látok.
- DRR Dhan 100 (Kamala) dozrieva až o 20 dní skôr a dosahuje priemernú úrodu 5,37 tony na hektár; v optimálnych podmienkach až 9 ton; znižuje emisie skleníkových plynov o 20 %.
- Pusa DST Rice 1 je optimalizovaná pre náročné pôdy a extrémne podmienky; modifikácia génu DST umožňuje prosperovať v suchu a slanosti; zlepšená účinnosť dusíka znižuje potrebu hnojív.
Obe odrody boli vyvinuté pomocou technológie editácie genómu SDN1, založenej na CRISPR-Cas. Štúdie CRISPR preukázali zvýšenie výnosu až o 31 %, okrem odolnosti voči hubám, zasoleniu a nematódam. Výhody sú nielen v produktivite: odrody by mohli mať globálny vplyv na potravinovú bezpečnosť a udržateľnosť poľnohospodárstva. India, druhý najväčší producent a spotrebiteľ ryže na svete, by mohla radikálne zmeniť svoju vodnú bilanciu a emisie, ak sa tieto odrody široko prijmú. Tento vývoj označuje začiatok novej poľnohospodárskej éry, kde presná genetická editácia už nie je vzdialeným prísľubom, ale konkrétnym nástrojom na riešenie výziev 21. Pokroky dosiahnuté indickými vedcami nie sú len národným triumfom, ale aj príkladom toho, ako môže technológia presmerovať poľnohospodárstvo smerom k odolnejšej budúcnosti.