Geneticky modifikované organismy v živočišné výrobě

Doc. Ing. Jaroslav Petr, DrSc., VÚŽV Uhříněves

Biotechnologie a GMO

Zeptejte se kolemjdoucích, co jsou to genetické manipulace a co jsou to biotechnologie. Většina hodí obě věci do jednoho pytle a vnášení genů „odkudsi kamsi“ a další „zvěrstva“ šmahem odsoudí. Odborníci se do omrzení snaží o osvětu, ale obvykle končí s pocitem, že ti, kdo chtěli pochopit, dávno pochopili, ti, kteří nechtějí pochopit, nepochopí nikdy. Ponechme proto dnes stranou buňky, embrya, molekuly a geny a podívejme se na celou problematiku z širšího, lidského náhledu.

Co je to biotechnologie

Když mají učenci stručně a jasně vysvětlit, co se skrývá za slovem biotechnologie, uchýlí se obvykle k nejasnému „mlžení“ a hovoří o jakýchsi „výrobních postupech využívajících živých organismů“. Není pak jasné, zda do biotechnologií náhodou nepatří i mletí obilí (tj. výroba mouky) v mlýně poháněného velbloudem (živým organismem) nebo kvašení zelí v soudku, při kterém patří nezastupitelná role bakteriím mléčného kvašení. Takové „širší pojetí“ biotechnologií ale není proti srsti řadě odborníků a mezi biotechnologie proto můžeme s klidným svědomím zařadit i produkci kvasinek pro krmné účely nebo výrobu antibiotik z plísní kultivovaných v obrovských fermentorech.Při použití biotechnologií v chovu hospodářských zvířatech zasahuje velice významně do života těchto živočichů a to pro naplnění svých chovatelských záměrů. Bereme tak říkajíc životní děje hospodářských zvířat do svých vlastních rukou.

Představa, že se do něčeho takového pouští lidstvo až v několika posledních desetiletích, je mylná. V arabském rukopisu z roku 1322 najdeme příběh šejka, který se vydal k sousednímu kmeni uloupit cenného hřebce, ale narazil na četné hlídky, které plemeníka střežily jako oko v hlavě. Klisny, s kterými se hřebec spářil, se ale mohly volně pohybovat a některé se zatoulaly až k úkrytu loupeživého šejka. Když už šejk nemohl mít hřebce, spokojil se s jeho spermatem, které vytřel chomáčem srsti s vulvy připuštěných klisen. S uloupeným spermatem pak chvátal šejk domů a tam provedl něco, co bychom dnes nejspíše označili za umělou inseminaci. Bezmála sedm set let starý rukopis tvrdí, že celá biotechnologická „transakce“ proběhla úspěšně a šejk se radoval z hříbat skvělého původu.

Už z tohoto příkladu je zřejmé, že se člověk zabýval biotechnologiemi dávno před tím, než slovo biotechnologie zařadil do svého slovníku. Na druhé straně ale musíme přiznat, že mohutný rozvoj biotechnologií nastal teprve v několika posledních desetiletích. V druhé polovině 20. století ovlivnila živočišnou výrobu zásadním způsobem především kryokonzervace spermatu. Významně ovlivnily toto odvětví zemědělství i přenosyy a kryokonzervace embryí, oplození ve zkumavce a v poslední době pak klonování a genetické manipulace.

GMO

Tvorba geneticky manipulovaných organismů, jež se dnes obvykle skrývají za zkratkou GMO, tedy představuje pouze část biotechnologií. Jsou to ty biotechnologie, které využívají cílených zásahů do dědičné informace živých organismů. Jejich cílem se může stát skutečně jakákoli forma pozemského života od bakterií, přes rostliny až po živočichy.

Řada zemí reguluje produkci a využívání GMO speciálními právními normami a v souvislosti s přípravou na vstup do Evropské unie má takovou právní normu i Česká republika. Od 1. ledna roku 2001 u nás vstupuje v platnost zákon č. 153 o nakládání s geneticky modifikovanými organismy a produkty. Tento zákon jasně stanoví, že genetickou modifikací je cílená změna dědičného materiálu organismu, a to vnesením cizorodého dědičného materiálu nebo jeho vynětím. Jako GMO tedy můžeme označit nejen organismy, které díky zásahu člověka „získaly“ nějaký ten gen navíc, ale i ty organismy, které díky obdobnému zákroku naopak „ztratily“ některý ze svých vlastních genů.

Zjednodušeně lze rozdíl mezi biotechnologiemi a genetickými manipulacemi shrnout do tvrzení, že člověk může provozovat biotechnologie bez toho, že by měl cokoli společného s genetickými manipulacemi. Na druhé straně nelze provádět genetické manipulace a stát mimo biotechnologie. Už proto ne, že při provádění genetických manipulací využíváme řadu dalších biotechnologických technik, např. přenos embryí nebo oplození ve zkumavce.

V současné době se vedou stále bouřlivější diskuse o tom, zda jsou biotechnologie, a genové manipulace zvlášť, morálně a eticky oprávněné. Diskutuje se o tom, nakolik tyto technologie narušují pohodu zvířat, nakolik jsou „proti přírodě“ nebo proti Bohu, nakolik mohou poškodit životní prostředí nebo ohrozit zdraví a životy lidí.

Proti přírodě?

Ponechme stranou náboženský aspekt biotechnologií a spokojme se s tím, že ani křesťanské náboženské autority (a ty mají pro nás Evropany asi největší význam) nemají v tomto směru jednotný názor. Na jedné straně zaznívají hlasy, jež se odvolávají na Bibli a zdůrazňují, že svět by měl zůstat takový, jaký jej stvořil Bůh, a člověk by ho neměl měnit. Na druhé straně ale někteří věřící vyvozují z textů Bible závěr, že Bůh svěřil člověku nadvládu nad ostatními pozemskými tvory a že za jeden z projevů takové „nadvlády“ můžeme bez větších výčitek svědomí považovat i biotechnologie.

Podívejme se na tvrzení, že správné je jen to, co je přírodní, a vše ostatní (včetně biotechnologií) si zaslouží zavržení. Naivita tohoto tvrzení je zřejmá už ve chvíli, kdy se jím někdo „ožene“ v souvislosti s domácími zvířaty a zemědělstvím, protože právě vznik zemědělství byl jedním z klíčových kroků, jimiž se člověk vymanil z přírodních vlivů. Navíc nelze považovat přírodní vlivy vždycky jen za požehnání. Stačí si vzpomenout na letošní sucho nebo naopak na záplavy. Slovní spojení „přírodní pohroma“ hovoří v tomto směru více než výmluvně.

Také tvrzení, že se člověk v biotechnologiích dopouští věci, které příroda v žádném případě „neprovádí“, je více než sporné. Naopak, dá se říci, že člověk jen málokdy vymyslí něco skutečně nového, v čem by jen nenapodoboval přírodní procesy. Za ukázku zcela zásadního popření přírodních zákonitostí bývá vydáváno klonování. Při klonování vznikají geneticky totožní jedinci a výsledek tohoto postupu se proto příliš neliší od „přírodního“ narození jednovaječných dvojčat. Taková dvojčata se rodí i lidem a nikdo v tom nevidí nic nepřirozeného. Ze všech lidských kultur snad jen staří Havajci upírali jednovaječným dvojčatům duši. Co je tedy nenormálního na geneticky totožných zvířatech? A co je nenormálního na zvířatech, která vznikla díky klonování?

Ještě větší hrůzu budí geneticky manipulované organismy. Někdy tento strach vyvěrá ze základní neznalosti. Průzkum veřejného mínění v řadě západoevropských zemí odhalil, že značná část tamějšího obyvatelstva věří, že „normální“ potraviny neobsahují žádné geny a že teprve s příjmem potravin z geneticky manipulovaných organismů se do našeho těla dostává cizí dědičná informace. Tito lidé se dívají na „gen“ jako na „toxickou nečistotu“, která nás ohrožuje stejně jako znečištění potravin těžkými kovy, polychlorovanými bifenyly nebo toxiny z plísní. To je pochopitelně nesmysl. Když chroupáme mrkvičku nebo jablko, pojídáme kromě jiných věcí i nemalé množství dědičné informace mrkve či jabloně. Náš trávící trakt je na příjem cizích genů dokonale zařízen, a proto to zatím nikomu neublížilo a ani neublíží. Pokud je potravina produktem geneticky manipulovaného organismu, mívá obvykle jeden či dva geny navíc. To je skutečně zanedbatelný „přírůstek“. Počet genů v každé rostlinné buňce se pohybuje kolem 25 tisíc a v buňkách savců je genů asi 80 tisíc. Jeden přidaný gen je tedy skutečně jen kapkou v moři.

Není také pravda, že by příroda nepřenášela geny. Zvláště jednodušší organismy, například bakterie, provozují skutečnou genetickou burzu a „handlují“ s geny jako ti nejhorší trhovci. Ale ani dědičná informace vyšších živočichů, člověka nevyjímaje, se „přirozenému“ průniku cizích genů neubrání. Některé viry jsou dokonalí pašeráci genů a vnášejí cizí dědičnou informaci do každé buňky, kterou napadnou. Molekulární genetici dokazují, že lidé získali více než 1% své dědičné informace právě od virů.

Někoho do krajnosti popudí přenos lidského genu do ovce, protože má pocit, že tu byly narušeny mezidruhové bariéry. Paradoxně nás mnohem méně popudí přenos lidského genu do bakterie, ačkoli je při tomto přenosu překlenuta mnohem hlubší vývojová propast. To názorně ilustruje skutečnost, že naše hodnocení genetických manipulací často vychází z emocí a nikoli z racionálních úvah.

Rizika skutečná i zdánlivá

Vědci, kteří se biotechnologiemi a genovými manipulacemi zabývají, nejsou banda nezodpovědných hochštaplerů, které musí protestující ekologičtí aktivisté upozornit na závažnost jejich počínání. Biologové a genetici nepopírají problémy nebo možná rizika spojená s biotechnologiemi a genovými manipulacemi. Naopak, jsou si jich dobře vědomi a dělají vše poroto, aby tato rizika minimalizovali.

Hodně se hovoří například o riziku alergií po konzumaci potravin z geneticky manipulovaných organismů. Tento problém se ale zdaleka netýká jen potravin z GMO. Skutečně nebezpečné jsou i alergie na řadu „klasických“ potravin (např. ryby nebo burské oříšky) a trpí jimi stále více lidí. Člověk může samozřejmě trpět i alergii na látku, která se v potravině z geneticky manipulovaného organismu objeví jako produkt cizího vneseného genu. To nelze popřít a vědci to také nepopírají. Právě proto ale procházejí geneticky manipulované organismy velice důkladným testováním, během kterého jsou hodnocena i rizika alergii. Sebemenší náznak alergických komplikací vyřazuje geneticky manipulovaný organismus ze hry a jeho produkty se nemohou objevit na našem stole. Tradiční potraviny, které mohou být rovněž zdrojem látek vyvolávajících alergii, ale takovými testy neprocházejí. Potraviny z geneticky manipulovaných organismů jsou proto z tohoto hlediska neskonale bezpečnější než jakákoli jiná „ekologická“ potravina.

Stejně tak je s geneticky manipulovanými organismy spojováno riziko narušení životního prostředí. Tato otázka přichází na přetřes především při pěstování geneticky manipulovaných polních plodin. V případě živočichů se zdá být problém nejžhavější u geneticky manipulovaných ryb. V řadě zemí světa již byly získány ryby, které mají díky cizímu genu zvýšenou schopnost růstu. V Číně byl tímto způsobem získán rychle rostoucí kapr, na Kubě byla metodami genového inženýrství získána rychle rostoucí kaprovitá ryba tilapie nilská a rychle rostoucí lososy získali Britové a Kanaďané.

Co se stane, když některá z těchto rychle rostoucích ryb uprchne z chovného zařízení a dostane se do volné přírody? Stačí, aby se přes chovné rybníky nebo sádky přehnala povodeň a geneticky manipulované ryby jsou na svobodě. Vědci namítají, že mohou geneticky manipulované ryby učinit neplodnými. Taková ryba se nemůže po útěku z chovného zařízení rozmnožovat a po čase sama uhyne bez potomstva. Odpůrci ale namítají, že žádné bezpečnostní opatření nefunguje se stoprocentní účinností. V současné době proto probíhají velice intenzivní pokusy, které mají odpovědět na otázku, nakolik mohou uprchlé geneticky manipulované ryby narušit přirozené ekosystémy rybníků, řek a jezer. Mohou vytlačit původní druhy ryb? Nelze to vyloučit.

Ale ani uprchlé geneticky manipulované ryby nepředstavují zcela nový problém. Rostlinní a živočišní vetřelci pronikali a pronikají do naší přírody bez ohledu na to, zda jsou nebo nejsou geneticky manipulovaní. Bažant, muflon, ondatra a řada dalších živočichů nejsou v našich krajích domovem a byli k nám úmyslně vysazeni. Na některé rostlinné a živočišné „přistěhovalce“ jsme si zvykli a už je ani nepovažujeme za vetřelce. Jiní „vetřelci“ nám dělají vrásky. Patří k nim např. agresivní rostlina bolševník nebo sladkovodní mlž slávička mnohotvará, která je schopna prorůstat potrubím a vyřadit z funkce chladící systémy továren nebo paralyzovat městské protipožární systémy. Tyto organismy už napáchaly ve světě milionové škody a nikoho to příliš nevzrušuje. Jediný uprchlý geneticky manipulovaný losos ale nahání spoustě lidí strach.

Připomeňme si ještě skutečnost, že v evropských podmínkách se takový geneticky manipulovaný uprchlík neocitá v panenské přírodě. K tomu mají třeba naše rybníky, potoky a řeky hodně daleko.„Divocí“ kapři, které může český rybář vytáhnout na udici z Ohře nebo Chrudimky, jsou hybridi s notnou dávkou krve asijských kaprů a nemají už proto mnoho společného se skutečným divokým kaprem sazanem, který snad ještě přežívá v některých oblastech v povodí řeky Moravy. Pokud by volně žijící kapři v konkurenci uprchlých transgenních ryb strádali, byla by to skutečně vážná situace. Na druhé straně by tak ale asi nebyl ohrožen genetický „unikát“.

Ne, nemůže nám být jedno, co nám roste za domem a co se prohání našimi řekami, poli a lesy. Ale neměli bychom věci příliš dramatizovat jen proto, že je ve hře geneticky manipulovaný organismus, když už nám ti „nemanipulovaní“ vetřelci tolik nevadí.

Co přinášejí?

Zatímco biotechnologie jako celek (reprezentované například umělou inseminací, přenosem embryí a jejich kryokonzervací) se v chovu hospodářských zvířat nesporně uplatňují a mnohé z nich jsou pro chovatele realitou všedního dne, genetické manipulace si zatím našly cestu především k pěstitelům zemědělských plodin a chovatelé zvířat se s nimi přímo nestřetávají. Můžeme s vysokou jistotou předpovídat, že v nejbližší době se geneticky manipulovaná hospodářská zvířata na farmách a v chlévech neobjeví. Zvířata s dědičnou informací upravenou genetickou manipulací jsou zatím příliš drahá, než aby si je mohl někdo dovolit chovat pro výrobu produktů, jakými jsou maso, mléko, vejce nebo vlna.

Masové uplatnění geneticky manipulovaných hospodářských zvířat pro produkci živočišných produktů se staví do cesty fakt, že se tyto produkty utkají na trhu v konkurenčním boji s „klasickými“ a tzv. organickými produkty. Zatímco organické produkty se zřejmě na trhu udrží i navzdory podstatně vyšším cenám, pro produkty geneticky manipulovaných zvířat může být výhled na takovou konkurence osudový. Na rozdíl od organického zemědělství vyžadují geneticky manipulované organismy vysoké počáteční investice a ty pak zatíží každý kilogram masa, mléka nebo vlny dodatečnými výrobními náklady. S vyhlídkou na nejistou návratnost takto vynaložených prostředků nemají případní investoři velkou chuť sahat hlouběji do kapsy pro peníze na získání geneticky manipulovaných dojnic, ovcí pro produkci vlny nebo prasat na výkrm. Tento postoj je o to logičtější, že se biotechnologickým investorům nabízejí mnohem lukrativnější oblasti podnikání.

Budoucnost geneticky manipulovaných hospodářských zvířat lze proto spatřovat především v jejich využití pro biomedicínské účely. Specializované firmy (velice často s velkými farmaceutickými koncerny v „pozadí“) budou chovat ovce, které díky genetické manipulaci produkují v mléce lidské bílkoviny využitelné k léčbě závažných lidských onemocnění. Jiné firmy se snaží získat genetickou manipulací prasata, jejichž orgány snad bude možné voperovat nemocným lidem, pro které nebude k dispozici vhodný lidský orgán. Kanadská firma Nexia se snaží získat z mléka geneticky manipulovaných koz bílkovinu pavoučího vlákna, aby z nich pak vyráběla speciální vlákna využitelná k výrobě neprůstřelných vest nebo nití pro chirurgické šití. Pro zemědělce ale zůstanou tato „biotechnologická rýžoviště“ ještě dlouho nedostupná.

Otázkou zůstává, nakolik se v živočišné výrobě prosadí jiné biotechnologie, např. klonování. V současné době je klonování tak náročnou a tudíž i drahou záležitostí, že se vyplatí pouze v těch případech, kdy má klonované zvíře výjimečně vysokou cenu. Proto mohou Japonci uvažovat o klonování masného skotu pro produkci luxusního hovězího označovaného jako „matsuzaka“. Cena jednoho kilogramu masa matsuzaka ze speciálně vykrmovaných zvířat dosahuje stovek dolarů. Přesto japonští biotechnologové zatím stále ještě kalkulují a masný skot „na výdělek“ neklonují.

O tom, že se klonování může vyplácet zřejmě svědčí případ slavného holštýnského býka Starbucka, který byl dva roky po své smrti naklonován kanadskými vědci. Když býk Starbuck v roce 1998 uhynul, zamrazili vědci z McGillovy university v Montrealu jeho buňky a s odstupem dvou let z nich naklonovali býčka, který se narodil v září roku 2000 a dostal jméno Starbuck II. Vědci nepochybují, že se drahé klonování Starbucka II ekonomicky vyplatí. Podobných případů bude zcela jistě přibývat, i když rychlost, s jakou bude klonování pronikat do praxe, bude silně závislá na tom, jak se podaří tuto vrcholně náročnou techniku zbavit přetrvávajících dětských nemocí.

Biotechnologie včetně genetických manipulací nejsou ani strašákem, ani všelékem na všechny bolesti světa. Zatracovat je nebo je naopak vynášet do nebes je notně krátkozraké.

J. Petr