Cisgeneze

Termín transgenese je dnes už většinou jasný; jde o přenos genů metodou genového inženýrství mezi organismy, které se sexuálně nekříží. Méně obvyklý je termín cisgenese. Okolo přesné definice je v literatuře trochu zmatek. Nejvhodnější definice zahrnuje vkládání genu metodou genového inženýrství, kdy dárce genu se může pohlavně křížit s příjemcem. Takto vkládaný gen je spojen s původními regulačními úseky, tj. promotorem a terminátorem. Aby terminologických zmatků nebylo málo, používá se ještě termín intragenese. Je to cisgenese, kde vkládaný gen z donora schopného křížení s akceptorem není v původním stavu, ale je kombinován s jinou částí genomu křížení schopného donora, třeba s jiným promotorem nebo terminátorem.

Logicky pak vzniká otázka: proč přenášet gen pomocí genového inženýrství, když donor a akceptor se mohou křížit, takže žádaný gen by se křížením přenesl také? 

To je sice pravda, ale důvod spočívá ve vazbě genů; křížením se nikdy nepřenese jeden gen (a zvláště ne zrovna ten, který potřebujeme), ale skupina genů. S žádoucím i mnoho nežádoucích. Příkladem může být příprava bramboru vzdorujícího plísni Phytophtora infestans - oné historické plísni, která způsobila hladomor v Irsku a které vděčí Spojené státy za mnoho svých občanů irského původu. Gen bránící brambor proti této plísni je přítomen v divokém bramboru rostoucím v Peru - v pravlasti našich brambor - Solanum bulbocastanum. Podobný gen má Solanum demissum příbuzný z Mexika. Jsou to tedy příbuzní našeho bramboru, se kterými by se křížil.

Jenže tyto divoké brambory mají řadu vlastností, které by se nám nelíbily, a které šlechtitelé po staletí odstraňovali. Proto přenášet gen zajišťující vzdornost k plísním pomocí křížení by znamenalo mnoho desetiletí následného pracného šlechtění, snažícího se odstranit současně přenesené nežádoucí vázané geny. Výhodou genového inženýrství je možnost přesného přenesení jen žádaného genu, bez ohledu na jeho vazby na jiné.

Jelikož Evropská unie je pod vlivem pověr o genovém inženýrství, musí se její úředníci vyrovnat s otázkou, zda cisgenesi podobně jako transgenesi podrobit také oněm složitým regulacím, které podvazují další vývoj. Materiál pro tyto úvahy shromažďovali ve špičkovém evropském výzkumném středisku RIKILT, což je Ústav pro bezpečnost potravin university v holandském Wageningen. Byla to práce stresující, protože vědci museli stále opouštět vědu a vracet se k evropským pověrám - jak uvidíme dále - kodifikovaným v evropské legislativě.

Nutné je vymezit, co má cisgenese společného s transgenesí. V obou případech se k vnesení požadovaného genu používá Agrobacterium tumefaciens respektive jeho plasmidu. Do něj se gen vkládá, plasmid ho přenáší do rostlinné buňky a vřazuje ho rostlinné DNA. To znamená, že vkládá i rozhraní pocházející z plasmidu agrobakteria. Kromě toho vložení úseku DNA může vyvolat inserční mutaci. Obojí s sebou nese možnost vzniku nových peptidů a tím navazující možnost jejich imunologického působení případně vedoucího k indukci alergie. 

Jelikož ovšem neexistuje nulové riziko, riziko cisgenese nelze vyjádřit absolutně, ale jen relativně, tj. musí se srovnávat s rizikem tzv. klasického šlechtění. Především „novost" rozhraní pocházejícího z plasmidu agrobakteria je sporná. Evoluce rostlin probíhala velmi dlouho v přítomnosti interakce s agrobakteriem, takže je velmi pravděpodobné, že - podobně jako je tomu u rostlinných virů - genom rostlin přirozeně obsahuje kopie takových rozhraní.

Při klasickém šlechtění jsou u získané nové odrůdy podobně přítomné mutace a tedy i nové peptidy. U odrůd získaných radiační mutagenesí dokonce mnohem větší, a hlavně neznámé množství. To se týká i následného šlechtění, které by odstraňovalo nežádoucí vlastnosti přenesené při křížení třeba našich brambor s jejich volně rostoucími příbuznými. Studie RIKILT proto uvádí srovnání přísných testů požadovaných pro transgenesi a případně aplikovaných na cisgenesi a nulové testy „klasicky" vyšlechtěných odrůd. Všechny nové odrůdy nutně obsahují mutace a to v neznámém a pravděpodobně vyšším počtu. Tedy i nové mutované peptidy, případně fuzní peptidy (pokud mutace postihne stop-kodon). To jsou „součásti potravy, se kterými se člověk dosud nesetkal" a existuje tudíž možnost, že na ně zareaguje imunitní systém a vyvolají alergii. U odrůd „klasicky vyšlechtěných" to však bruselské „ochránce konzumentů" nezajímá - není politická objednávka. Taková je evropská legislativa.

Z vědeckého hlediska tedy vychází cisgenese bezpečnější pro případný vznik alergií než klasické šlechtění. Je tu ovšem několik dalších otázek. Třeba tkáňová specifičnost. Přenesený gen se může exprimovat v jiné části rostliny příjemce, než v jaké se exprimoval v donoru. Další subkategorií je přenesení plastidových genů nebo přenesení cisgenu do plastidů. Ovšem i zde platí, že při selekci tzv. klasické pomocí ozáření není známo, jakým způsobem je zasažena plastidová DNA.

Citovaná zpráva, která shrnuje nejen výzkumný projekt, ale i následnou internetovou diskusi, uzavírá"

„... byl výslovný souhlas v tom, že optimální hodnocení bezpečnosti potravin a krmiv pro všechny nové odrůdy rostlin by měl být založen na specifických charakteristikách jednotlivých nových rostlinných odrůd (vazba na produkt) spíše než na kategorizaci nových odrůd na základě určité technologie použité k jejich získání (vazba na postup).

Autor: Jaroslav Drobník