Pondělí 12. dubna 2021, svátek má Julius
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Pondělí 12. dubna 2021 Julius

Čeští vědci upravili genom slepic Zora, aby odolaly nevyléčitelné nemoci

  10:01
Vědci z Ústavu molekulární genetiky Akademie věd a společnosti Biopharm vytvořili geneticky upravené slepice odolné vůči viru nevyléčitelné aviární leukózy. Výzkumníci upravili genom slepic, linii pojmenovali Zora po pokusné slepici Járy Cimrmana.
ilustrační snímek

ilustrační snímek | foto: Prima family

Aviární leukóza postihuje slepice a krůty. V Číně a v jihovýchodní Asii v posledních letech napadá drůbež nový typ - takzvaná leukóza J. Příslušný virus ALV-J se podle AV nedaří dostat pod kontrolu i kvůli množství malochovů a prodeji živé drůbeže na tržištích. Právě rozšíření odolných linií drůbeže by podle šéfa týmu z AV Jiřího Hejnara mohlo pomoci virus vymýtit.

Jiří Hejnar (uprostřed)

Jiří Hejnar

Vědci se při studiu příčin nemoci zveřejněné v časopise PNAS zaměřili na bílkovinové molekuly, přes které virus vstupuje do buněk. Srovnáním citlivých a odolných druhů zjistili, že pro průnik viru je zásadní jediná aminokyselina. U perliček, koroptví či bažantů tato aminokyselina chybí buď úplně, nebo ji nahrazuje jiná. V případě slepic však takové varianty nenalezli.

Řešením bylo upravit genetickou informaci slepic. Proces, který je podle AV rutinní například u laboratorních myší či hospodářských zvířat - savců, však v případě ptáků výrazně komplikuje odlišné rozmnožování. Vědci tak z kuřecích embryí vypěstovali pohlavní buňky, geneticky je upravili a vrátili do embrya. Tam dozrály funkční pohlavní buňky a později přišla na svět kuřata odolná vůči viru.

Co je to CRISPR

Metoda genetické modifikace CRISPR/Cas9 díky své přesnosti a jednoduchosti představuje zásadní pokrok. V podstatě jde o postup odkoukaný od obranného mechanismu celé řady bakterií. Ty si v DNA uchovávají drobné úseky z DNA svých „nepřátel“ (především tzv. bakteriofágů, tedy virů, které napadají bakterie), které se označují jako CRISPR. Vyskytují se na více místech dědičné informace bakterie a mohou obsahovat až stovku „nasekaných“ porcí fágu.

Pokud do bakterie pronikne virus, jehož dědičná informace obsahuje úseky shodné s „porcemi“ přemoženého viru uloženými v „archivu“ CRISPR, pak začne bakterie podle archivovaných úseků vyrábět dlouhou molekulu ribonukleové kyseliny (RNA). Buňka vzápětí rozdělí dlouhou RNA na spoustu krátkých molekul tvořených zhruba 60 písmeny genetického kódu. Tyto krátké RNA se spojí s enzymem Cas, který funguje jako molekulární nůžky na DNA a je určen právě pro tyto účely.

Krátká molekula RNA funguje jako vynikají „vyhledávač“, který dovede „nůžky“ proteinu Cas na přesně vybrané místo v dědičné informaci viru. Nůžky pak střihem vytvoří v dědičné informaci viru díru a zasadí mu tak smrtelný úder. O významu „imunitního systému“ CRISPR svědčí skutečnost, že byl odhalen v arzenálu významné části mikrobiálního světa.

„Naše pohnutky byly vědecké - dokázat, že zásah do receptoru vytvoří protivirovou rezistenci. Bylo by na místě udělat i „polní experiment“, jsme si však celkem jisti, že to bude fungovat i v chovu. Kuřata jsme totiž infikovali mnohem větší dávkou, než je v chovech běžná,“ řekl ČTK Hejnar. Linie podle něj čítá desítky kusů zvířat, včetně několika produkčních párů.

Pokud by chovatelé měli o odolné slepice zájem, bylo by podle jeho slov třeba změnit plemena užívaná drůbežáři. „Zora je totiž na genetickém pozadí, které je hospodářsky nezajímavé,“ řekl vědec (jinak řečeno, nejde o hospodářsky zajímavé plemeno). Ačkoliv je současný výzkum u konce, výzkumníci pracují dál. „Měli bychom zkoumat, zda virus může rezistenci nějak obejít. Evoluce u nich totiž probíhá velmi rychle,“ upozornil Hejnar.

Je stále otázkou, jak se k podobným tvorům postaví veřejnost a legislativa (což jsou do značné míry samozřejmě spojené nádoby). Biologicky je prakticky nemožné odlišit takové tvory od zvířat, u kterých kvůli náhodné mutaci došlo ke stejném změně, tedy například poškození nějakého genu. Úřady to ovšem mohou vidět jinak.

V USA se CRISPR nepovažuje za metodu „genetické modifikace“ (tedy GMO), v EU je to naopak. Využití slepic odolných vůči leukóze by pro evropské zemědělce znamenalo velikou administrativní i provozní zátěž. Vlastně jde o bezprecedentní situaci, protože nároky na využití GMO (zatím tedy spíše pěstování než chov) jsou značné. Například jen v tom, že pozůstatky těl takových zvířat se musí považovat za nebezpečný odpad a musí být pečlivě evidovány a likvidovány. I proto nelze očekávat, že by se podobná zvířata v našich chovech objevila v příštích několika letech.

Jak to bylo a co dělá zbytek světa

Provádění malých genetických úprav (dnes zatím v podstatě výhradně „vystřižením“ části genu) u hospodářských zvířat ke zvýšení jejich odolnosti proti rozšířením nemocem je postup, který zkoumá celá řada týmů. Za jeden jmenujme jeden příklad z roku 2018, o kterém jsme psali zde.

Tým ze skotského ústavu v Roslinu při univerzitě v Edinburghu zveřejnil výsledky svého projektu na vytvoření prasat odolných proti nemoci, o které jste nikdy neslyšeli, tzv. reprodukčním a respiračním syndromu prasat PRRS. Upravená selata byla proti jinak velmi nakažlivému viru imunní, uvádějí autoři v kratičkém online článku v časopise Journal of Virology (stejně jako v případě upravených slepic není jasné, jestli virus obranu nemůže překonat). Autoři z DNA zvířat také „vystřihli“ malý kousek na jednom genu (gen CD163).

Právě střihání částí DNA pomocí metody CRISPR je velmi jednoduché a vědci z celé řady pracovišť ho nepochybně budou zkoušet u řady hospodářsky významných rostlin či zvířat. V takových případech se na bezpečnost kladou nižší nároky než u lidí, a tak jde o logický první krok při hledání hranic jejích možností. I v případě lidské medicíny už probíhají první klinické zkoušky. A jak patrně víte, minimálně v jednom případě byl CRISPR použit k vytvoření dědičné úpravy lidské DNA

To je zatím podle většiny vědců nezodpovědný pokus (řekl to v rozhovoru pro Technet i genetik Samuel Sternberg, který byl u objevu CRISPRu), ale obecně se očekává, že nakonec cílené úpravy DNA budou u lidí povoleny a možná i relativně běžné, byť asi ne v dohledné době. Ostatně pokrok v této oblasti je poměrně rychlý a příslušné nástroje se neustále vylepšují. 

Jedním takovým příkladem je nástroj zvaný „prime-editing“, který by měl umožnit z DNA nejen „vystřihovat“, ale také ji poměrně čistě a přesně „přepisovat“, samozřejmě s určitými omezeními (daná sekvence musí být například poměrně krátká).

Aktualizace: Do článku jsme doplnili další informace o metodě CRISPR a vývoji v oboru v posledních letech a měsících.

Autoři: ,

Fagradalsfjall online

Sledujte živě aktivní sopku na Islandu. Erupce začala po týdnech otřesů 19. března a zláště pak v noci nabízí fascinující podívanou.

  • Nejčtenější

Jak často se nakazí již očkovaní? Důkladná studie dala skvělé výsledky

Americké středisko pro kontrolu nakažlivých nemocí (CDC) ve svém časopise vydalo průběžné výsledky studie, která je...

Fanoušek zřejmě vyfotil tajný dron, o kterém se pouze spekulovalo

O tajném projektu výškového stealth dronu Northrop Grumman RQ-180 se spekuluje řadu let. Až nedávno se ho podařilo...

Když má umřít Bambi, veřejnost se bouří. I když si to Bambi zaslouží

Neochota zabíjet roztomile a něžně vypadající zvířátka, i když je to zrovna zapotřebí, se může snadno obrátit proti...

Zapomenuté heslo k Windows můžete resetovat. Až na výjimku to jde snadno

Zapomenout heslo pro přístup do PC je děsivá představa. Stane-li se to ve Windows, existuje relativně velká šance, že...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Zemřel novinář a spisovatel Karel Pacner. Byl u startu prvních lidí na Měsíc

Zemřel kolega, novinář a autor literatury faktu Karel Pacner, oznámila Česká televize. Bylo mu 85 let. Psal o vesmíru a...

Svačiny jsou zbytečné. Stačí jíst dvakrát denně, vysvětluje profesor Anděl

Premium Nadváhu má v Česku až 44 procent mužů a 31 procent žen. A obezitu dalších 20 procent mužů a 18 procent žen. Statisíce z...

První romské dítě, které skončilo v babyboxu. Romové zuří, matka ho chce zpět

Premium Je to příběh 217. dítěte, které babyboxy zachránily a prvního romského dítěte, které se v babyboxu ocitlo. Matka...

Fiala politiku dělat neumí a důsledky jsou tragické, hodnotí Klaus dnešní ODS

Premium Za deset dní oslaví ODS třicáté výročí svého vzniku. MF DNES požádala jejího zakladatele Václava Klause, aby...

  • Další z rubriky

STO OBJEVŮ: Římská okna, ničivý déšť i český křišťál. Sklo stvořila příroda

Seriál Každý den se v něm kocháme, každý den se jím kocháme. Sklo stvořila příroda, v průběhu staletí jej také čeští skláři...

STO OBJEVŮ: Hruška pro zdokonalení železa se ujala nejdříve v armádě

Seriál Ocelový věk nastal díky vojenské zakázce. Ovšem pevnou slitinu železa, uhlíku a dalších prvků lidstvo využívá i mírově....

Kariéra od mikroskopu. Jak čtyři čeští vědci rozšiřují naše chápání světa

Premium Už v raném věku sbírali významná ocenění, dnes svým zanícením pro vědu neustále zvětšují naše povědomí o světě. Jak se...

Chrání i děti. Pfizer oznámil další úspěch vakcíny proti covidu-19

Společnost Pfizer oznámila, že její vakcína proti covidu-19 vyvinutá ve spolupráci s firmou BioNTech se v klinických...

https://www.emimino.cz/clanky/bepanthen-pecovat-chranit-milovat-pro-spokojenost-tech-nejmensich/
https://www.emimino.cz/clanky/bepanthen-pecovat-chranit-milovat-pro-spokojenost-tech-nejmensich/

Mast Bepanthen Baby je každodenní pomocník pro miminko i pro vás. Díky panthenolu a mandlovému oleji poskytuje trojitou péči – přirozeně...

Kuchyň mají na terase. Šílený plán mladých manželů je geniální

Honza a Katka se po svatbě nastěhovali do domu svých prarodičů. V patře, které obývají, jim však chybí kuchyň. A tak...

Jak často se nakazí již očkovaní? Důkladná studie dala skvělé výsledky

Americké středisko pro kontrolu nakažlivých nemocí (CDC) ve svém časopise vydalo průběžné výsledky studie, která je...

Pohřeb prince Philipa se bude konat 17. dubna, Harry dorazí bez Meghan

Buckinghamský palác oznámil, že pohřeb zesnulého prince Philipa se bude konat 17. dubna. Zároveň potvrdil, že princ...

Miliardový byznys vyschl, technologický obr Kapsch se stahuje z Česka

V dobách největší slávy šlo o firmu s miliardovými obraty, která se nebála pouštět do slovních přestřelek se členy...

Podstoupím úpravu prsou. Není čas cvičit a chroustat mrkev, říká Kalivodová

Andrea Kalivodová (43) se svěřila s tím, proč se rozhodla podstoupit remodelaci prsou. Operní pěvkyně v rozhovoru pro...