Britská biotechnologická firma Genus míří se svými geneticky modifikovanými prasaty na světové trhy s vepřovým masem. Nabídne linie odolné k respiračnímu a reprodukčnímu syndromu.
Virus vyvolávající respirační a reprodukční syndrom prasat (PRRSV) se objevil poprvé v roce 1987 ve Spojených státech a dnes je rozšířen v chovech po celém světě. Jedná se o ekonomicky velmi závažné onemocnění. Škody, které každoročně napáchá chovatelům, se ve světě odhadují na 3,3 miliardy dolarů. Typické příznaky PRRS zahrnují infekci respiračního traktu selat s vysokou úmrtností. U dospělých zvířat virus narušuje reprodukci, vyvolává např. zmetání u březích prasnic. Na člověka ani jiná zvířata se onemocnění nepřenáší.
Virový původce onemocnění PRRSV se vyskytuje ve dvou genotypech. PRRSV-1 (dříve známý jako evropský) a PRRSV-2 (dříve známý jako severoamerický). Americký PRRSV-2 způsobuje závažné ztráty v chovech prasat. Evropský PRRSV-1 je v klinických projevech variabilní. Onemocnění může mít těžký průběh, ale jeho projevy mohou být i mírnější nebo může infekce zůstat bez zjevných symptomů. Proti PRRSV-1 i PRRSV-2 byly vyvinuty živé atenuované i inaktivované vakcíny. Vakcinace ale nezajišťuje plnou ochranu před klinickými projevy onemocnění. Klíčovým faktorem je míra shody mezi vakcinačním a terénním virem. Virový původce onemocnění má dědičnou informaci v podobě vlákna ribonukleové kyseliny (RNA) a podobně jako jiné RNA-viry je silně náchylný k mutacím. Virus se proto rychle mění a prevence či eradikace choroby jsou proto silně problematické.
Pro infekci prasečích buněk se ukazuje jako klíčová bílkovinná molekula CD163, a to její část označovaná jako SRCR doména 5. Metodami genového inženýrství využívajícími technologii CRISPR-Cas9 lze dosáhnout vystřižení části genu, která je zodpovědná za tvorbu SRCR domény 5 v bílkovinné molekule CD163. Vzniklá „zkrácená“ bílkovinná molekula i nadále plní v prasečích buňkách svou úlohu, ale virus PRRSV už se na ní nenaváže a nemůže tak proniknout do nitra buňky. Tím je zneškodněn a zvíře se zkrácenou bílkovinou CD163 je vůči viru odolné. Na fyziologické funkce a zdraví prasat nemá zkrácení bílkoviny CD163 žádný vliv. To jasně prokázal tým vedený Randallem Pratherem z University of Missouri už před 8 lety. Tato prasata se ale nedala využít v chovech, protože neměla potřebný genotyp a zvířata nesoucí mutaci také nenabízela potřebnou genetickou diverzitu. V chovech by je bylo možné využít jen za cenu vysoké míry inbreedingu. To se nyní mění zásluhou britské biotechnologické společnosti Genus.
Firma Genus získala od University of Missouri licenci na potřebný patent a dotáhla postup a pokraj komerčního využití. Tým vedený Markem Ciganem o tom informoval ve studii publikované ve vědeckém časopise CRISPR Journal. Vědci upravili pomocí CRISPR dědičnou informaci raných prasečích embryí plemen velké bílé, landrace, duroc a syntetické linie. Narozená selata mají nejen genofond vhodný pro tvorbu finálních hybridů, ale také potřebnou genetickou diverzitu. Testy na makrofázích kultivovaných v laboratorních podmínkách i na zvířatech potvrdily plnou rezistenci k PRRSV.
Prasata odolná k PRRSV už byla schválena pro chov v Kolumbii. Genus nyní pracuje na tom, aby získal povolení k chovu těchto prasat také ve Spojených státech, Kanadě, Číně, Japonsku, Mexiku, Brazílii a dalších zemích. Není to jednoduché. Každý stát má vlastní regulační systém pro schvalovací řízení a od toho se odvíjí i různá složitost a délka schvalovacího procesu. Verdikty z jednotlivých zemí lze proto očekávat v průběhu několika příštích let. Americký Úřad pro potraviny a léčiva (FDA) by měl být s hodnocením prasat rezistentních k PRRS hotov v první polovině letošního roku. Poté by už mohla být v USA prasata chována ve velkém pro lidskou spotřebu.
Nefunkční gen pro bílkovinu CD163, který prasata chrání proti PRRSV, by mohl vzniknout i zcela přirozeně v důsledku spontánní mutace. U prasat ale zatím nikdo takovou mutaci nepozoroval. Proto je zapotřebí prověřit, zda uměle navozená mutace prasat firmy Genus s sebou skutečně nenese nežádoucí vedlejší efekty. To je také důvod, proč americká FDA přistupuje k prověření geneticky modifikovaných prasat velmi důkladně.
„Prasata musí projít ze strany FDA úplným a kompletním prověřením. Pro nás neexistují žádné zkratky," říká Clint Nesbitt, který má ve firmě Genus jednání s příslušnými schvalovacími úřady na starost. Podle něj ale probíhá schvalování na FDA bez větších problémů. „Zbývá jen pár maličkostí, na kterých stále pracujeme. Rozhodnutí, kdy začneme prasata prodávat, bude záležet na tom, jestli jsme už získali tu správnou kombinaci povolení ve světě," říká Nesbitt.
USA a další země vyvážejí vepřové maso do celého světa a Genus chce, aby chovatelé mohli geneticky modifikovaná zvířata vyvážet bez velkých omezení v cílových zemích. Chce dosáhnout toho, že prasata budou schválena k chovu a ke spotřebě vepřového jak v exportérských, tak i v importérských zemích. Firma počítá s tím, že zavedení geneticky modifikovaných prasat do chovů si vyžádá určitý čas.
„Nikde to nebude, jako když otočíte vypínačem a najednou budou mít všichni geneticky modifikovaná prasata. Bude to něco jako postupné zjasnění. A stále musíme mít na paměti, že důležité je přijetí vepřového z geneticky modifikovaných prasat spotřebiteli a trhem,“ připomíná Nesbitt alfu a omegu úspěchu všech potravin pocházejících z geneticky modifikovaných organismů.
Ve Spojených státech jsou povolena ke konzumaci zatím jen dvě geneticky modifikovaná zvířata. Ani jedno ale nedosáhlo širšího uplatnění. Losos AquAdvantage si nese v dědičné informaci gen z jiného rybího druhu a díky tomu rychleji roste. Obavy spotřebitelů a bojkot chovatelů tradičních lososů ale zatím nedovolily jeho prodej ve větším měřítku. Roční produkce se pohybuje kolem 90 tun. U prasete GalSafe ze společnosti Revivicor genetici vyblokovali gen pro alfa-galaktosyltransferázu a tím zabránili tvorbě specifických molekul cukru na povrchu buněk. Jeho vepřové by proto mohli konzumovat lidé s alergickou reakcí na červené maso vyvolanou právě molekulami cukru syntetizovanými alfa-galaktosyltransferázou. Počet lidí s touto alergií se v USA odhaduje na 100 000. Za hlavní spouštěč je považována přehnaná reakce imunitního systému na kousnutí klíšťaty americkými (Amblyomma americanum). Revivicor chce uvést prasata GalSafe na trh do konce letošního roku.
Pro článek byly využity poznatky získané v rámci řešení výzkumného projektu MZe QL24010123.
Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc., 1,2
Ing. Tereza Žalmanová, Ph.D., 1
Ing. Šárka Prokešová, 1
Ing. Beáta Michálková, 1
Ing. Kristýna Hošková, Ph.D., 1
Ing. Tomáš Kott, Ph.D. 1
1) Výzkumný ústav živočišné výroby, v. v. i., Praha
2) Česká zemědělská univerzita v Praze
Více o PRRS a chovu prasat najdete v tištěném Našem chovu 5/2024.*
