Mutageneze, selekce, křížení. Tři hlavní cesty vedoucí k udržování či rozšiřování oné žádoucí, odborně i mediálně velebené biodiverzity živých organizmů. Tři procesy původně zcela „spontánní“, tedy přírodní. Později člověkem pochopené, zvládnuté, vylepšované, využívané, zneužívané.

Spontánní mutagenezi nahradila před půl stoletím různá gamapole, jindy zubařské rentgeny, jako v případě celosvětově uznávané rodiny hanáckých sladových ječmenů z předka „Diamant“. Vedle různých radiomutantů průběžně vznikali i mnozí v praxi později využívaní chemutanti. Jedli jsme je a pili bez mediálních tanečků či protestních akcí. Klasickou mutagenezi používali a používají i tzv. biobreeders = biošlechtitelé.

Až zhruba do počátku nového millenia však měla celá mutační technologie jeden základní nedostatek : pokusník neví, do kterého genu se svým mutagenem zrovna trefí. Nejčastěji jich nadto zasáhne najednou moc a výsledek je pak buď k nepotřebě nebo následuje dlouhá, často mnohaletá fáze zpětných křížení a selekcí.

Moderní věda však přišla před nedlouhým časem s technologií velmi spolehlivé cílené genové „editace“. U mikroorganizmů, živočichů i rostlin. Podle jednoho z těchto postupů, známého pod pojmem CRISPR/Cas 9 začal celý svět „krisprovat“. Do požadovaného genu se úspěšně trefuje s přesností až 95 %. K radosti těch, kdož molekulární techniky uznávají či vyznávají, k nechuti, nevraživosti, děsu až nenávisti těch, kdož by tyhle vědecké roztopáše nejraději zase ze světa sprovodili.

Připomíná vám to snad už málem čtvrtstoletí politických či ideologických šarvátek kolem geneticky modifikovaných (GM) plodin? Tož vězte, že pro jejich ortodoxní odpůrce je fenomén genové editace ještě horší noční můrou.

Jádrem pudla je totiž skutečnost, že se takto pouze mění původní, „přírodní“ geny daného organizmu. Žádné cizorodé se nevčleňují, nevzniká žádný GMO, žádná sofistifikovaná detekční molekulární sonda je tedy posléze nenajde. Tudíž se na vzniklý produkt nedá ani uvalit příslušné antiGM embargo. Postupně vylepšovanou techniku editační techniku nadto může už využít i docela kapesní šlechtitelská firma, dělat si žádané mutanty „někde doma v garáži“.

Ejhle postup použitelný a velice užitečný i pro šikovného „biobrídra“. K témuž závěru před nějakým časem dospěl dokonce i přesvědčený bioorganik, jinak ředitel Výzkumného ústavu pro ekologické zemědělství FiBL ve švýcarském Fricku, pan profesor Urs Niggli. Jak že to v loňském dubnu údajně řekl mediím, tázajícím se na přínosy a rizika „krisprování“ u kulturních rostlin (viz).

„Díky této technice můžete například vypínat různé geny náchylnosti k onemocnění rostlin či vracet zpět geny rezistence z příbuzných divokých rostlin. To jsou vlastnosti, které byly ztraceny během šlechtění na výnos nebo kvalitu v posledních stu letech. Pak byste mohli skutečně ušetřit pesticidy ve velkém měřítku.“

A jak že na toto prohlášení reagovali švýcarští biošlechtitelé? Vyzvali správní radu FiBL „.. aby Nigglimu zavčas nasadila náhubek...“

Kampak na ně s vědeckou logikou, mají svoji přesvědčivější, pocitově – komerční. Narušovat uznávaná tabu typu „ruce pryč od genového inženýrství „ je přece krajně nebezpečné.. Prostě další trojský kůň na obzoru a to nejen alpském.

Ale abychom byli argumentačně féroví – na webových stránkách švýcarské akademie pro vědy a umění najdete i prohlášení s daleko vstřícnější formulací : nové postupy šlechtění rostlin nabízejí významný potenciál, nejistou budoucnost, ale neexistuje důvod pro jejich striktní regulace (viz).

Připouštím, že pro mne má tato mediální příhoda obzvláštní půvab. Během svých dřívějších odborných aktivit jsem se s panem profesorem Nigglim několikrát osobně setkal. Prvně asi před šesti lety coby tehdejší „národní zástupce“ v Technické komisi pro zemědělství, biotechnologie a potravinářství programu COST. Tedy Cooperation in Science and Technology, spolupráce ve vědě a technologiích.

Společný seminář jeho dvou sekcí měl honosný název „Organické zemědělství coby farmářství budoucnosti“. Naším hlavním mluvčím byl tehdy důstojný postarší irský profesor jménem Fionbharr O ́Riordain. Čtenáři prominou, že po svém zlozvyku včlením sem jednu osobní informaci z úplně jiné oblasti lidského poznání. Někteří z vás možná znají „kultovní“ opukovou hlavu keltského druida či heróa, nalezenou v roce 1943 v pískovně ve Mšeckých Žehrovicích. Fionbharrův otec, povoláním archeolog, byl coby odborník přes Kelty po válce pozván naší vládou k posouzení tuzemských sbírek. Uspěl a na památku si domů odvezl i stylový suvenýr. A tak ve Fionbarrově domě nedaleko Corku visí na stěně svátečního pokoje replika (doufám) této hlavy.

Náčelníkem „organiků“ byl právě Urs Niggli. Ke konsensu pokrokářů, zastánců GM technik a ekologo-organiků, seminář, zcela dle očekávání, nevedl. S někým se dialog vést dal, s jiným nikoliv. Navzdory oficiálním politikám různých států to bylo dáno spíše osobností než národností. Řekli jsme si každý to svoje, trochu se poškorpili, trochu svorně pobavili, odškrtli si čárku výkazu aktivit pro zprávu hlavnímu načalstvu a rozjeli se do své sedmadvacítky členských zemí.

Shodou okolností jsem se s profesorem Nigglim nedlouho poté sešel a zdvořile hádal i v Praze. Naše MZe tehdy pořádalo konferenci o ekozemědělství a on byl jedním z hlavních pozvaných zahraničních hostů. Jak mi později dávali někteří čeští účastníci najevo, veřejně se s ním přít bylo vnímáno málem jako hanobení majestátu a o obecné inteligenci dotyčného biokacíře takové chování příliš nesvědčilo.

No vidíte, a teď chtějí názorový náhubek uznávanému guru nasadit jeho nejbližší. Inu, veřejně odborně myslet bez ohledu na jiné souvislosti je prostě rizikové.

Strategie bionáhubků však v současnosti zdaleka nemá jen alpský či evropský rozměr.

V kontextu s genově editační technologií CRISPR/cas 9 se totiž před zhruba dvěma lety objevil další fenomén, svými možnými důsledky snad již opravdu nebezpečný či varovný. Fenomén tzv. mutagenní řetězové reakce (mutagenic chain reaction, MCR), vedoucí k masivnímu „gene drive“ v následných generacích daného genotypu/druhu (viz blíže zde a zde).

V čem spočívá její podstata?

Mendelovská genetika zavedla mimo jiné pojmy dominance a recesivity genových alel, lokalizovaných na bratrské/sesterské skupině (nečastěji dvojici) jednotlivých chromosomů, které potomek získává od svých rodičů. Určitý znak se tak může projevit v první následné heterozygotní generaci s maximální frekvencí 50 % - a v těch dalších jeho exprese klesá. V případě použití určitých CRISPR genů má však „mutantní“ chromosom schopnost navodit stejnou změnu u svého souseda v páru – a kříženci mohou mít tedy vyblokované oba geny ve frekvenci až nad 95 %.

Lavina dalších přenosů je pak závislá na četnosti následných křížení resp. střídání generací daného organizmu. Situace bude v praxi samozřejmě dramaticky jiná u velryb, želv či slonů na straně jedné – a kvasinek či určitých hmyzích druhů na té druhé. Dle současných odhadů tak třebas u rychle se množícího hmyzu stačí 1 % mutantů ve výchozí populaci k tomu, aby během deseti generací téměř „vymazala“ populaci původní. Když to velmi přeženu, stačí aby vám z laboratoře uletěla jedna patřičně zmutovaná moucha. Třebas žlutá místo původní hnědé. Uletí časně zjara, bude se čile křížit – a na podzim, někdy v desáté generaci, už hnědou mouchu v okolní přírodě nenajdete....

Není proto divu, že technologie „gene drive“ velmi rychle vyvolala vlnu nadšení i obav jak u odborníků, tak u laiků. A samozřejmě i očekávaně masivní negativní reakci u širokého spektra odpůrců veškerých metod genového inženýrství, v čele s plejádou nevládních organizací.

Rizika jsou zřejmá – masivní zásah do přírodní populační rovnováhy, potenciální nevratnost nechtěných změn, možná i zneužití těchto postupů coby biologické zbraně. Naděje a přínosy?

Samozřejmě související s alespoň dočasnou či místní eliminací buněk či organizmů zásadním způsobem nebezpečných, resp. škodících zejména člověku nebo určitému ekosystému. Počínající populací komárů „promořenou“ původci chorob (malarie, žlutá zimnice, horečka dengue, virus zika), brouků či motýlů kalamitně ničících úrodu a končící možná populacemi nádorových buněk u postiženého organizmu.

Využít MCR systémy však rozhodně nebude možné bez znalosti postupů k jejich zablokování či včasné reversi. I na nich se již intenzivně pracuje na různých modelech – od kvasinek po rostliny.

Povolit či zakázat? Nasadit zásadní bionáhubek „dříve než bude pozdě“?

Gene drives techniky se nedávno staly terčem mediální pozornosti zejména v kontextu s UNESCO konferencí o biodiverzitě, konané ve dnech 4.-17. prosince v mexickém Cancúnu. Na 170 různých, zejména nevládních organizací sepsalo petici (viz), žádající uvalit moratorium na veškeré pokusy techniky „gene drives“ využívající. Zveřejněna byla pod hlavičkou „ETC Group“, tedy světového sdružení orientovaného na „(Ekologickou) Erosis, Technology and Concentration“, propojeného jak praxí (např zastánců „organického zemědělství“), tak patřičnou ideologií.

Výsledek? Přítomní odborníci zvážili známá pro – a proti a ve svém prohlášení z 16. prosince požadavek moratoria zamítli (viz blíže zde a zde).

Pokračování relevantního výzkumu dostalo přednost před riziky důsledků jeho zákazu. Nejde jen o jeho předpokládané unikátní teoretické i praktické přínosy. Oficiální moratorium by nutně vedlo i k podstatě nekontrolovatelným aktivitám ať již a priori cíleně nebezpečným, nebo typu „do it yoursef“, tedy nebezpečným svými důsledky vzniklými z hlouposti či omylu. Povolený výzkum lze zabezpečit pečlivými pravidly – a jejich nedodržení až drakonicky trestat.

Kéž by měl takovou váhu fundovaný odborný pohled i v jiných oblastech aktivit současné lidské společnosti.