online.muni.cz Přejít na hlavní obsah

GMO – Geneticky modifikované organismy

Image Pro některé moderní šlechtitelská metoda, pro jiné hrozba a hra člověka na Stvořitele. Genetické modifikování organismů vyvolává už po desetiletí diskuse a stává se často i předmětem mnoha protestů. Co vlastně geneticky modifikované organismy jsou a jak se připravují? Kde nacházejí praktické využití? Proč některé jejich existence děsí a jaká fungují bezpečnostní opatření při nakládání s nimi?

Za geneticky modifikovaný organismus (GMO) se považuje ten, jehož genetická výbava byla cíleně pozměněna způsoby, které v přírodě normálně neprobíhají. Nejčastěji jsou GMO připravovány tak, že se do určitého organismu uměle vnese gen izolovaný z organismu jiného druhu, což vede k překonání tzv. přirozené reprodukční bariéry. V praxi to vypadá tak, že se například gen z člověka přenese do bakterie nebo gen z bakterie do rostliny. Takový způsob změny genetické informace se označuje jako transgenoze a organismy tímto způsobem modifikované se nazývají transgenní. Na rozdíl od šlechtění, se kterým experimentoval např. již zakladatel genetiky Gregor Johann Mendel, vede transgenoze k získání organismů se zcela novými vlastnostmi, které nelze klasickými genetickými postupy navodit.

Přínosy a rizika genetické modifikace organismů
Přínosy:
  • využití ve výzkumu, jehož výsledky vedou k lepšímu poznání podstaty některých nemocí
  • výroba účinnějších léků, zlepšení léčebných postupů
  • odolnost rostlin vůči herbicidům a škůdcům či parazitům a infekčním chorobám, chladu atd.
  • využití transgenních rostlin pro rozvojové země trpící např. hladomorem
  • snížení zatížení přírody – při pěstování GM plodin není třeba užívat tolik hnojiv a ochranných postřiků, ušetří se na pohonných hmotách, a tím se sníží množství CO2 vypouštěného do ovzduší

Rizika:
  • nejčastěji kritizována oblast GMO potravin a zemědělských plodin
  • možné narušení biodiverzity
  • při konzumaci člověkem možnost alergických reakcí
  • GMO potraviny a plodiny se vytvářejí teprve krátkou dobu a nedokážeme posoudit, zda jsou bezpečné

Přípravou transgenních organismů se zabývá genové inženýrství, které je dnes, coby exaktní vědní disciplína, nedílnou součástí genetiky a molekulární biologie. Jeho postupy se vyžívají prakticky ve všech genetických a molekulárně-biologických laboratořích pro izolaci genů, jejich klonování či charakterizaci. Genové inženýrství vzniklo v 70. letech 20. století a jeho principy se začaly brzy využívat v praxi, např. pro výrobu různých farmakologických preparátů. Jedněmi z prvních byly lidský inzulin nebo růstový hormon, připravované v bakteriích. Do té doby se k léčbě cukrovky a poruchy vzrůstu používaly zvířecí preparáty, které měly řadu nežádoucích vedlejších účinků.

Jak probíhá příprava GMO
„Z každého organismu se dá izolovat jeho DNA, která je nositelkou genetické informace a v níž jsou uloženy geny. Takto vyizolované geny se dají řadou metod podrobně charakterizovat a metodou klonování je lze pak přenést do libovolných organismů, například do bakterií, kvasinek nebo do buněk rostlin a živočichů, v nichž se poté dál sledují jejich projevy,“ popisuje Jiří Doškař z přírodovědecké fakulty, jehož pracoviště se zabývá klonováním genů bakterií a bakteriálních virů, které jsou pak využívány pro diagnostické účely. Podobně jsou ale také klonovány geny z rostlin a živočichů. Připravené GMO se využívají mnoha způsoby. Nejčastějším z nich je použití pro základní výzkum, zejména pro studium funkce genů a jejich poruch. Získané poznatky se pak využívají např. při objasňování podstaty geneticky podmíněných dědičných chorob nebo příčin nádorových onemocnění a jsou dnes již běžnou součástí diagnostiky těchto onemocnění. Široké uplatnění nacházejí též při přípravě nových typů vakcín nebo protilátek.

Významnou oblastí je příprava geneticky modifikovaných živočichů – tedy těch, jejichž vlastní geny byly pozměněny nebo do nich byly vneseny geny jiných organismů, jejichž projev se pak sleduje. „Něco jiného totiž je, jak se gen chová v jedné buňce a jaký je jeho vliv na genetickém pozadí celého organismu,“ říká Jiří Doškař. Pro výzkumné účely se připravují např. myši s tzv. knockoutovanými geny – funkce některého konkrétního genu je vyřazena a sleduje se, jaké důsledky to má na zvíře. Taková zvířata slouží jako model pro celou řadu lidských genetických onemocnění. Mezi další GMO patří transgenní hospodářská zvířata – např. krávy, ovce a kozy. U nich se transgenozí dosahuje odolnosti kupř. vůči infekčním chorobám nebo lepších užitných parametrů. Rozvíjet se začíná také příprava farmakologických preparátů pro humánní medicínu z tělních tekutin transgenních živočichů, třeba z mléka. Nejvíce diskutovanými jsou transgenní rostliny, zemědělské plodiny, mezi něž se řadí např. kukuřice, sója, brambory, tabák nebo řepka olejka. U nich je obecným cílem transgenoze dosažení odolnosti vůči hmyzím škůdcům, proti virovým chorobám a herbicidům, používaným pro ničení plevelů.

Rizika spojená spojená s genetickými modifikacemi

Pracoviště, která nakládají s GMO, musejí splňovat náročná kritéria. „Pokud chce nějaká laboratoř tyto organismy připravovat, je potřeba, aby splnila řadu přísných podmínek. Pro nakládání s GMO musí získat oprávnění z ministerstva životního prostředí,“ říká Jiří Doškař, který je také odborným poradcem pro nakládání s GMO za Masarykovu univerzitu. Při přípravě GMO se dodržuje tzv. princip předběžné opatrnosti. „Vše, co se týká nakládání s GMO, je opravdu pečlivě zvažováno, jsou brána v úvahu i teoretická rizika, která se musí ověřit, například ohrožení pracovníků nebo negativní vliv na životní prostředí,“ říká Doškař.

Image
Nejvíce diskutovanými z geneticky modifikovaných organismů jsou GMO plodiny a potraviny – jednou z nich je kukuřice. BT kukuřice byla první GM plodinou, jež se začala pěstovat v ČR. Ilustrační foto.

Mezi rizika, o nichž se nejvíce diskutuje, patří například možné toxické nebo alergenní působení potravinářských produktů vyrobených z rostlin, do nichž byly vneseny cizí geny. Nicméně pokud se má nějaký produkt připravený z GMO uvést na trh, probíhá testování srovnatelné s přísnými zkouškami při zavádění nových léčiv. U bakterií, v nichž se klonují geny cizích organismů, se zase například posuzuje, zda se nemůže zvýšit jejich infekční potenciál.

U rostlin se vzhledem k tomu, že se pěstují volně na polích, poukazuje také na to, že by se transgeny mohly přenést na jiné příbuzné rostliny a snížit tak biodiverzitu okolní přírody. Přirozené druhy by se geneticky změnily a získaly vlastnosti transgenních rostlin, např. odolnost vůči insekticidům – byly by pak toxické např. pro neškodný hmyz, který je požírá.


Nakládání s GMO
Každá genetická modifikace pro použití v potravinách i v krmivech v Evropské unii musí být schválena Evropskou komisí. „Komise rozhoduje především na základě vědeckého stanoviska Evropského úřadu pro bezpečnost potravin, který posuzuje vliv uvedené modifikace na zdraví konzumentů a zvířat,“ říká Martina Šmídtová, mluvčí Státní zemědělské a potravinářské inspekce, která v České republice provádí dohled nad používáním GMO v potravinách. Pokud Evropská komise modifikaci schválí, stanovuje podmínky použití. „Jde například o omezení použití, požadavky na pravidelné monitorování vlivu na životní prostředí,“ uvádí Šmídtová. Povolení má platnost pouze deset let, poté žadatel musí požádat o obnovení.
Přes všechna rizika je dnes genové inženýrství již běžný výzkumný postup. „Bez přístupů genového inženýrství a přípravy GMO by výzkum v mnoha biologických disciplínách a moderní medicíně zdaleka nebyl tam, kde je dnes,“ uzavírá Jiří Doškař.

GMO – Mýty a legendy
Přiblížit téma geneticky modifikovaných organismů se rozhodlo studentské sdružení Biomania z Masarykovy univerzity. V rámci vědecké konference studentů pracujících s GMO uspořádali na začátku dubna cyklus přednášek pro širokou veřejnost.
Ten měl populární formou vysvětlit, nejen co jsou to geneticky modifikované organismy, ale jeho cílem bylo také diskutovat o širších souvislostech v oblastech bioetiky či legislativy, o otázkách, jež si pokládají jak zastánci, tak i kritici GMO. Organizátorům se tak podařilo do univerzitního Mendelova muzea pozvat nejen odborníky z domácí akademické sféry, ale také zástupce z ministerstva, komerční firmy zabývající se produkcí GMO kukuřice nebo vše doplnit o pohled teologa. Více o aktivitách sdružení Biomania na www.biomania.cz

Image
Cyklus přednášek GMO – Mýty a legendy: Jaroslav Petr z Výzkumného ústavu živočišné výroby se ve své přednášce pro laickou veřejnost zabýval využitím geneticky modifikovaných živočichů. Foto: Archiv Biomania.

 

Zajímavosti o GMO potravinách a plodinách
  • První komerční GM potravinou bylo rajče vytvořené na začátku 90. let 20. století v Kalifornii.
  • Devadesát procent GM plodin je produkováno ve čtyřech zemích – Spojených státech, Argentině, Brazílii a Kanadě. Produkce   USA pokrývala v r. 2008 téměř polovinu všech GM plodin.
  • Evropská unie je na rozdíl od USA známa svým rezervovanějším postojem ke GMO.
  • První GM plodinou, která se směla pěstovat v ČR, byla BT kukuřice. Letos v březnu schválila Evropská unie pěstování geneticky modifikované odrůdy brambory Amflora.
  • Mezi celosvětově nejčastěji modifikované zemědělské plodiny patří kukuřice a sója, řepka olejka nebo vojtěška.
  • V současnosti je pro potravinářské účely v EU schváleno celkem 31 modifikací: 6 pro bavlnu, 17 pro kukuřici, 3 pro řepku olejku, 3 pro sóju a jedna pro brambory a cukrovou řepu.
  • Pokud byla do potraviny použita geneticky modifikovaná surovina, musí to být na obale potraviny dle předpisů v EU vyznačeno. Výjimkou jsou případy, kdy potravina obsahuje genetické modifikace méně než 0,9 procenta.
  • Kontrolu potravin či surovin na přítomnost genetické modifikace provádí každoročně Státní zemědělská a potravinářská inspekce. Laboratorními rozbory se zjišťuje, zda potraviny neobsahují nepovolenou modifikaci či zda je použití genetické modifikace správně označeno na obale. Odebírají se především výrobky z kukuřice, sóji a také rýže. V minulosti byla totiž na území EU několikrát zjištěna nepovolená genetická modifikace RICE LL 601 v rýži z USA, proto také pro dovoz rýže z USA platí zpřísněné podmínky.

 

 

Masarykova univerzita | Masaryk university