Tradičními metodami chovu a šlechtění se v průběhu času dosáhlo výrazného zlepšení užitkovosti hospodářských zvířat. Genové inženýrství představuje další cestu ke zvýšení užitkovosti a odolnosti hospodářských zvířat vůči specifickým chorobám. Současně nabízí také možnost využít zvířecí modely v biomedicíně.
Objev genových nůžek způsobil revoluci v genovém inženýrství a překonal omezení tradičních technologií. Zinc Finger Nucleases (ZFN) byl prvním nástrojem pro úpravu genů, který při pokusech na hlodavcích ukázal velký potenciál. Nicméně přesto měl omezení, která se vyřešila v roce 2012 objevem CRISPR-Cas9. Teprve potom se úprava genů a produkce geneticky upravených hospodářských zvířat stala snadná a rychlá.
V roce 2015 byl u skotu upraven gen myostatinu (MSTN), který inhibuje růst svalů, a narozená telata měla více svalové hmoty. Tato mutace se přenáší na další generaci, což dalo základ chovu extrémně zmasilého skotu s mutací genu MSTN.
První klonovaná prasata s mutací genu MSTN byla úspěšně vytvořena v roce 2015 a kromě relativně vysoké svalové hmoty všechna prasata vykazovala vyšší užitkovost. Mnoho studií o prasatech s mutací genu MSTN pro zvýšení svalové hmoty pochází zejména z Číny.
V roce 2016 byla vytvořena koza s mutací genu MSTN u níž byla zjištěna vyšší užitkovost. V jiné studii se popisuje vytvoření transgenní kozy. Jednalo se o kašmírovou kozu, u níž byl ve stadiu somatických buněk proveden dvojitý knockout genu MSTN, který řídí množství masa a genu FGF5, který ovlivňuje délku srsti.
V poslední době existují aktivní studie o zlepšení odolnosti vůči chorobám, jako je africký mor prasat (AMP), reprodukční a respirační syndrom prasat (PRRS), bovinní spongiformní encefalopatie (BSE) a tuberkulóza. Snahou genového inženýrství je vytvořit rezistenci vůči chorobám u hospodářských zvířat, což sníží ekonomické ztráty i závislost na antibiotikách.
V roce 2005 byly vytvořeny krávy odolné vůči mastitidě, které vylučovaly protizánětlivé látky z mléčných žláz. Odolnosti krav vůči zánětu vemene potvrdily výsledky četných studií čínských vědců v roce 2014.
Nedávno bylo úspěšně vyprodukováno první genově upravené tele s rezistencí vůči viru bovinní virové diarrhoe (BVDV).
V roce 2015 bylo v USA vytvořeno prase s mutací CD163 u něhož bylo potvrzeno, že je odolné vůči PRRS. V roce 2018 byly podobné výsledky oznámeny také ve Velké Británii a o rok později v Číně.
S příchodem nástrojů pro editaci genů se stalo relativně snadné produkovat specifická genově upravená zvířata. V roce 2015 výzkumná skupina v USA odstranila prasečí endogenní retrovirus (PERV) a úspěšně produkovala klonovaná prasata. V lednu 2022 se prasečí srdce s různými řízenými geny stalo celosvětově první orgánovou xenotransplantací u člověka.
Editace genů u hospodářských zvířat může být použita pro model lidského genetického onemocnění. Například modely prasat s onemocněním DMD (Duchennovou svalovou dystrofií) lze použít pro výzkum příčiny nebo k vývoji léčebných postupů. V roce 2021 výzkumná skupina v Číně upravila DMD exon 51, aby vytvořila genetická onemocnění DMD podobná lidským. Úspěšně produkovali mutovaná selata, u nichž byl projev onemocnění velmi podobný jako u lidí.
Více se dočtete v článku Ing. Jaroslava Smitala, Ph.D., který vychází v srpnovém čísle.
