Odborníci hovořili o potenciálu a rizicích genetických modifikací

Konference s názvem „Rizika a potenciál genového editování“, konaná pod záštitou místopředsedkyně Zemědělského výboru Poslanecké sněmovny Veroniky Vrecionové, byla uspořádána na podnět Jiřího Nantla, ředitele Středoevropského technologického institutu Masarykovy univerzity. Kromě něj zde se svými příspěvky vystoupili předsedkyně AV ČR Eva Zažímalová, Jaroslav Doležel z Ústavu experimentální botaniky AV ČR, František Krahulec z Botanického ústavu AV ČR a předseda Klubu zemědělských novinářů Petr Havel.

Nantl představil současný evropský legislativní rámec GMO, Zažímalová hovořila o vědeckém poznání coby nezbytném podkladu pro politická rozhodnutí a Doležel promluvil o potenciálu genového editování v zemědělství, zatímco Krahulec upozornil na možná rizika geneticky upravených plodin a Havel shrnul ekonomické aspekty udržitelnosti zemědělství.

Změny DNA probíhaly vždy

„Je vůbec nějaký rozdíl mezi přírodními procesy, které nám zajistily stravu do dnešního dne, a těmi geneticky modifikovanými?“ ptá se řečnicky Jaroslav Doležel, vedoucí týmu, který se v loňském roce zapsal do povědomí odborné i laické veřejnosti tím, že rozluštil dlouhý a složitý genom pšenice. „Vše, co jíme, pochází přímo či nepřímo z rostlin. K výživě používáme méně než 300 druhů rostlin, ačkoli použitelných je 50 000 druhů. Naši výživu přitom z drtivé většiny pokrývá pouhých pár desítek rostlinných druhů.“ Vesměs se jedná o kulturní plodiny, jejichž dědičná informace byla vlivem člověka změněna.

Doležel podotýká, že cílené změny dědičné informace (neboli modifikace DNA) se v zemědělství provádějí odjakživa. Příkladem může být rýže, která má 390 milionů „písmenek“ genetického kódu, přičemž změna jediného písmenka způsobila, že zrníčka domestikované rýže přestala vypadávat. Tyto změny bývají pro kultivované rostliny nevýhodné, a ty tak nadále existují pouze díky člověku.

Jaroslav Doležel z Ústavu experimentální botaniky AV ČR

S nárůstem světové populace ve 20. století spontánní mutace přestaly postačovat, a proto se v jeho druhé polovině začaly používat indukované mutace prostřednictvím ozařování nebo chemických látek vyvolávajících změny DNA. Pomocí mutageneze bylo dosud vyšlechtěno přes 3000 odrůd u více než 200 druhů rostlin. „Tato technika je závislá na náhodě, nemůžeme ji nijak řídit,“ upozorňuje Doležel. „Extenzivní získávání žádoucích mutací je navíc doprovázeno neznámým množstvím neznámých modifikací genomu. Mutageneze funguje, má ale řadu nevýhod, a my potřebujeme získat nové odrůdy v krátkém čase,“ zdůrazňuje s poukazem na to, že růst výnosu nových odrůd nestačí tempu růstu světové populace.

Nové metody

Proto jsou podle Doležela zapotřebí nové, rychlejší a efektivnější techniky šlechtění, jejichž cílem by měla být zaprvé vyšší účinnost fotosyntézy, zadruhé schopnost fixovat vzdušný dusík a zatřetí domestikace nových druhů rostlin. „Nové techniky spočívají mimo jiné v tom, že máme či bychom měli mít možnost cíleně modifikovat genetickou informaci,“ poznamenává Doležel. Zmiňuje několik takových metod, například vnášení požadovaných úseků DNA, kteroužto techniku kritizují odpůrci GMO kvůli vnášení cizích elementů do dědičné informace, nebo metodu CRISPR-Cas, umožňující cílené zásahy do DNA – vypnutí či opravu genu nebo změnu jeho sekvence.

Domestikace ve 21. století by ideálně měla rozšířit spektrum pěstovaných rostlin. „Dnes můžeme domestikovat mnohem rychleji než dřív, a to tak, že dědičnou informaci změníme podle našich představ. Během roku, dvou nebo tří tak dnes můžeme z plané získat domestikovanou rostlinu,“ poznamenává Doležel. Editací genů lze rostlinám zajistit odolnost vůči chorobám, synchronizované dozrávání plodů, větší plody či vyšší obsah vitaminu C.

„Všechny naše plodiny mají genetickou informaci modifikovanou, ať už vznikla spontánně během šlechtění, nebo samovolně vlivem evoluce, nebo vnesením DNA do rostliny bakteriemi,“ odpovídá si Doležel na úvodní otázku. „Od samého začátku byla genetická informace plodin měněna a není rozdíl v tom, zda změna proběhla sama od sebe, nebo jiným způsobem.“

Hrozí nějaká rizika?

Všichni přednášející a diskutující se jednoznačně shodují na tom, že konzumace GMO nemá na lidské zdraví nežádoucí účinky. To ovšem neznamená, že by geneticky upravené plodiny neobnášely jiná rizika. Pokud by genetické modifikace byly patentovány, mohlo by to vést k likvidaci zejména drobnějších pěstitelů, kteří by v konkurenci s nimi nemohli obstát.

František Krahulec z Botanického ústavu AV ČR

Na další rizika upozorňuje František Krahulec, který sám sebe řadí k odpůrcům GMO. „Křížení tu bylo vždy, lidé však doposud křížili příbuzné druhy, ne úplně jiné rostliny, a právě tím se genetické modifikace liší od klasického šlechtění. Jednou izolovaný gen lze vložit kamkoli, což následně může vést k tomu, že daný gen se v přírodě šíří zcela jinou rychlostí,“ varuje Krahulec před nebezpečím „velmi primitivních genetických modifikací“, prováděných například za účelem zvýšení herbicidní rezistence vybraných plodin.

Tyto umělé modifikace pak mohou mezidruhovým křížením pronikat do rostlin, u nichž příslušné úpravy nebyly zamýšleny. „Zatím asi 60 % manipulací jsou rezistence, tedy znaky ekologicky významné,“ odhaduje Krahulec. Stálý selekční tlak v kulturách vybraných GMO plodin navíc může zapříčinit nepřímý vznik rezistentních plevelů a škůdců.

Krahulec tvrdí, že přinejmenším v případě takovýchto modifikací je přísná regulace na místě. „Možná za dosavadní evropské restrikce budeme ještě rádi,“ poznamenává.

Další osud GMO

Z hlediska legislativy je zatím budoucnost geneticky modifikovaných plodin nejistá, podle Doležela ovšem Evropa, potažmo lidstvo jako celek musí nové způsoby šlechtění plodin využít, má-li zabezpečit potravu pro neustále rostoucí populaci naší planety. „K zajištění výživy lidstva je nutné v průběhu 2000 až 2050 navýšit produkci potravin o 60 %. Bude nás 10 miliard,“ upozorňuje Doležel.

S tím souhlasí i Petr Havel. „Metody šlechtění se vyvíjejí a budou stále modernější, je třeba to vnímat, a ne tomu pokroku bránit,“ podotýká. Podle něj se nyní GMO ve světě pěstují na 190 milionech hektarů (z toho 100 milionů ha v rozvojových zemích), přičemž ČR je má na 3,7 milionu ha. „Pokrok je nezastavitelný a rizika lze eliminovat lepším využitím technologií,“ dodává s tím, že příslušné metody jsou v současnosti zejména na evropské úrovni tolik regulovány a prověřovány, že se tím výrazně prodražují a zároveň se zpomaluje jejich nasazení do praxe.

Předsedkyně AV ČR Eva Zažímalová

Skupina vědeckých poradců Evropské komise přitom v listopadu 2018 doporučila revizi stávající směrnice GMO s ohledem na aktuální vývoj vědeckého poznání. „Lze očekávat, že toto téma bude v brzké době jedním z hlavních témat Evropského parlamentu a Evropské komise v příštím volebním období. Je tedy třeba na tuto věc upozornit a vydiskutovat odborná stanoviska, která by mohla vstoupit do formování národního stanoviska České republiky, aby na tuto problematiku mohla mít názor v evropských orgánech,“ zdůrazňuje Jiří Nantl.

„Jedno z brzkých dalších expertních stanovisek AV ČR (AVexů) bude na téma GMO,“ slibuje Eva Zažímalová s odkazem na materiály, které Akademie věd od začátku letošního roku připravuje pro potřeby českých zákonodárců.

Zdroj: Akademie věd ČR

Na úvodní fotografii (zleva): ředitel Středoevropského technologického institutu Masarykovy univerzity Jiří Nantl, předsedkyně AV ČR Eva Zažímalová, zástupce ředitele Botanického ústavu AV ČR František Krahulec, místopředsedkyně Zemědělského výboru Poslanecké sněmovny Veronika Vrecionová