V přirozenosti člověka je hledat, zkoušet a pokoušet osud

Geneticky modifikované rostliny v rukách entomologů

Poslední číslo časopisu britské entomologické společnosti (Antenna 24, 59-78, 2000) je věnováno geneticky modifikovaným organizmům (GMO) a kromě úvodního článku obsahuje informace z prvního setkání zájmové skupiny "GMOs and Insects" v prosinci 1999.

Rozsáhlý projekt se má zabývat vlivy geneticky modifikovaných rostlin (GMR) na biodiverzitu zemědělské krajiny. Modelem jsou porosty krmné kukuřice, řepy a řepky. Po následující tři roky se budou sledovat změny na indikátorových druzích rostlin (např. plevele, ale i rostliny vně pokusných porostů) a na vybraných skupinách bezobratlých (zejména hmyzu). Cílem je posoudit očekávané vlivy na vyšší články potravních řetězců - savce a ptáky. Dramatický úbytek ptáků za posledních dvacet let vzbudil velkou pozornost veřejnosti a vzrůstá obava, že další intenzifikace zemědělství, zejména v souvislosti s pěstováním GMR odolných k herbicidům, by mohla znamenat konec pro řadu druhů. Veškerá data mají být průběžně dostupná pro veřejnost (např. na URL adrese www.environment.detr.gov.uk/fse/index.htm).

Jestliže jedním z motivů vývoje GMR odolných proti hmyzu je hledání ekologicky příznivé alternativy k syntetickým insekticidům, pak kritickou otázkou zůstává jak GMR racionálně včlenit do systému integrované regulace škůdců. Jedním z jejích cílů je škůdce efektivně postihnout, ale současně chránit antagonisty škůdců (parazitoidy, predátory) a přispět k nastolení či udržení dlouhodobě rovnovážného stavu, což se spíše než na plochách s jednoletými polními kulturami daří např. v sadech (a ve vinicích).

Je zřejmé, že GMR přinášejí určitá rizika pro biologickou regulaci škůdců, ať již vlivem geneticky zabudovaného zdroje působků toxických i pro užitečný hmyz, nebo méně zjevně ovlivněním jejich způsobilosti či chování. V pokusech s transgenními bramborami a jabloněmi, do nichž byl zabudován gen z motýlokvěté rostliny cowpea (Vigna unguiculata), který má působit proti škůdcům, např. proti můře kapustové (Lacanobia oleracea) a proti obaleči jablečnému (Cydia pomonella), byl pozorován zprostředkovaný nepříznivý vliv na parazitoida můry, vosičku Eulophus pennicornis, zatímco nebyl zaznamenán nepříznivý vliv na dravého roztoče Phytoseiulus persimilis, který je predátorem svilušek Tetranychus urticae na jabloních. (Rezistentní biotyp roztoče P. persimilis se u nás používá jako účinná složka integrované ochrany sadů.) Do brambor byl pokusně zabudován gen GNA ze sněženky, odpovědný za produkci lektinu, který má působit proti mšicím. GNA-brambory jsou jen málo odolné proti mšicím, a navíc významný predátor slunéčko Adalia bipunctata živoří, pokud se krmí mšicemi z GNA-brambor. Jiná, dosud nepublikovaná práce však říká, že příčinou strádání predátora je nekvalitní potrava ("špatné mšice"), nikoliv přímo toxicita GNA pro slunéčka.

Vliv GMR odolných proti škůdcům na populační dynamiku přirozených nepřátel škůdců závisí na řadě faktorů podmíněných samotnou geneticky modifikovanou rostlinou (úroveň a specifita odolnosti, část rostliny, do níž je soustředěn faktor odpovědný za odolnost) a také technologií pěstování, rostlinami v okolí, geografickými podmínkami apod.

Jako potenciální přenašeči genů mezi transgenními a tradičními kultivary rostlin působí hmyzí opylovači. V této souvislosti se zájem soustředil na řepku, která je dnes pro britské včelaře nejvýznamnějším zdrojem snůšky. Bylo zjištěno, že se včely naučí podle vůní rozlišit zdroj nektaru z geneticky modifikované řepky stejně dobře jako z nemodifikované. Přestože opylování mezi sousedícími pozemky řepky je málo pravděpodobné, nelze zcela vyloučit přenos pylu zejména včelami, čmeláky a dalším hmyzem (např. blýskáčkem řepkovým) i na vzdálenost několika kilometrů.

Zatím je nejvíc zkušeností s GMR odolnými proti hmyzu se zabudovaným genem z entomopatogenní bakterie Bacillus thuringiensis (Bt). Dosud byla izolována celá škála kmenů Bt produkujících úzce specificky účinné endotoxiny. Jednotlivé kultivary GMR působí proti úzkému okruhu škůdců, někdy jen proti jedinému cílovému druhu. Dosavadní výzkum ukázal, že Bt-bílkoviny produkované komerčně dosažitelnými GMR jsou téměř výlučně účinné proti motýlům (Bt-kukuřice a zavíječ kukuřičný) nebo proti broukům (Bt-brambory a mandelinka bramborová). Zatímco farmáři dosud spoléhají na širokospektrální insekticidy (hovoří se o Velké Británii a jednoletých polních plodinách), které vedle hlavního škůdce eliminují i celý komplex méně významných škůdců a jejich antagonistů, v nových podmínkách, při pěstování odolných GMR, je třeba počítat s tím, že by mohl vzrůst význam doprovodných, dříve minoritních škůdců. Současně je zde předpoklad, že bude ovlivněna i "indiferentní" a "užitečná" složka hmyzího společenstva, a to jak pozitivně (nebude decimována insekticidem), tak negativně (méně budou ovlivněni potravní generalisté a více potravní specialisté tím, že vymizí škůdce - jejich hostitel či kořist). Diskuse se vede o tom, jakou vypovídací hodnotu mají laboratorní pokusy s antagonisty škůdců, např. s dravou zlatoočkou Chrysopa carnea. Pokud byly larvy krmeny housenkami chovanými na dietě obsahující Bt-toxin, působilo to na ně neblaze, ale nepříznivý vliv nebyl pozorován, jestliže byly zlatoočky krmeny mšicemi chovanými na Bt-kukuřici. V přírodě se larvy zlatooček živí převážně mšicemi a třásněnkami, nikoliv larvami motýlů. V polních pokusech nebyl pozorován rozdíl v populacích zlatooček na kontrolních plochách a v porostu Bt-rostlin. Zdá se tedy, že Bt-kukuřice zlatoočky neohrozí.

Insekticidy na bázi Bt se používají již od padesátých let a uplatňují se i u nás. Jsou registrovány jako "biologické přípravky na bázi mikroorganizmů", např. Biobit a Dipel na bázi Bt ssp. kurstaki proti motýlům a Novodor na bázi Bt ssp. tenebrionis proti broukům. Odpor proti geneticky modifikovaným rostlinám je zčásti motivován také obavou, že v porostech transgenních Bt-kultivarů se záhy vyselektují rezistentní populace škůdců, které vyřadí až dosud používané biopesticidy. Producenti biopotravin, pěstitelé kukuřice v Rakousku, se obávají, že v důsledku ztráty účinnosti (již tak poměrně nízké) přijdou o jediné přípravky povolené pro pěstování "biokukuřice".

Poznámky biotechnologů ke Geneticky modifikovaným organizmům I.

• Jakákoli agrotechnika je zásahem do přirozených rovnováh v biologických společenstvech. Odpověď na otázku, zda GMR do těchto složitých vztahů zasahují, je předem kladná. Otázka je, zda zasahují více či méně než současná agrotechnika. Proto by každý z popsaných výzkumů měl mít kontrolu, tj. polní kulturu vedenou současnou tradiční agrotechnikou.


• Bylo by vhodné specifikovat, o jaký typ genetické modifikace jde. Plodiny, které jsou uvedeny, mohou nést Bt-transgen (pochybuji, že v Británii se používá jiný transgen pro rezistenci proti hmyzím škůdcům), nebo toleranci k totálním herbicidům. Výše uváděné případy jsou z hlediska zásahů do ekologie podstatně odlišné.


• Pro čtenáře, který danou problematiku nesleduje, je důležité jasně oddělit pokusy a diskusi o GMR, které se v zemědělství používají (jsou úředně schváleny pro trh), od ryze výzkumných projektů (lektiny apod.). Zaměňování těchto dvou oblastí vede k dezinformacím - viz případ Arpada Pusztaie a případ genu z paraořechů - bohatě využívaným nátlakovými organizacemi.


• Podstatným faktorem zamýšlených ekologických výzkumů je jednak střední výměra pozemků, jednak pestrost krajiny. Jinak bude vypadat výsledek např. na americkém Středozápadě, kde 95 % krajiny je pokryto velkoplošnými kulturami dvou plodin (sóji a kukuřice), jinak v členité krajině s velkým počtem různých kultur na malých polích prokládaných lesy, loukami apod. Nelze proto očekávat nějaký obecný závěr.


• Proč vznikla obava, že rezistentní populace budou selektovány geneticky modifikovanými rostlinami, ale nikoli Biobitem? Pokud je to tím, že Biobit nelikviduje všechny citlivé formy, kdežto Bt ano, pak by bylo namístě diskutovat dnešní standardní praxi v USA, kde se Bt-kukuřice vysévá jen na 4/5 plochy a na 1/5 je standardní kukuřice, refugium, kde se citlivý škůdce i jeho predátoři mohou množit. Vychází z toho, že rezistence způsobená nedostatkem receptorů je recesivní.

Poznámky biotechnologů ke Geneticky modifikovaným organizmům II.

• Je třeba jasně konstatovat, že úbytek ptáků nesouvisí s transgenními odrůdami rostlin. Ty se pěstují zatím pouze 6 let a ani transgenní odrůdy, ani herbicidy, k nimž jsou některé z nich tolerantní, nejsou toxické pro ptáky.


• Dále je třeba rozlišovat mezi transgenními rostlinami určenými pro vědu i výzkum a transgenními odrůdami zemědělských plodin. Neexistují žádné odrůdy brambor a jabloní s transgeny z Vigna unquiculata, které mají působit proti škůdcům, ani s genem GNA pro lektin sněženky; jde o pokusné rostliny. Jisté je, že pokud by bylo prokázáno, že takovéto transgeny mají škodlivý vliv na parazitoidy a predátory a ten je ekologicky významnější než eliminace škůdců a predátorů, nestanou se součástmi genomů kulturních rostlin. Odhad rizika je významnou součástí žádosti o povolení uvést transgenní rostliny do životního prostředí. Je tomu tak i v prováděcích vyhláškách českého zákona o GMO č. 153/2000 Sb., který vstoupí v platnost od  počátku roku 2001.


• I. Hrdý se zmiňuje o obavě, "že v porostech transgenních Bt-kultivarů se budou záhy selektovat rezistentní populace škůdců, které vyřadí až dosud užívané biopesticidy". Myslím, že tuto obavu je možno rozptýlit autorovými vlastními slovy: "Kritickou otázkou zůstává jak GMR racionálně včlenit do systému integrované regulace škůdců." Právě transgenu Bt věnují vědci zabývající se komplexem otázek využití transgenoze mnoho pozornosti z hlediska integrované ochrany a právě v tomto odvětví také bylo dosaženo pozoruhodných úspěchů. Z řady důvodů se lze těšit na to, že transgenní rostliny na bázi Bt dosáhnou stejně dlouhé tradice jako insekticidy na bázi Bt, které "se používají již od padesátých let i u nás".

Ještě k poznání "lidského genomu": jde o poznatek, který má výhled na praktické využití

Rozvoj biologických věd se svými důsledky stává stále více otázkou filozofickou, etickou, snad i estetickou, ale rozhodně ekonomickou, a konečně i politickou. Žijeme totiž v době, kdy se vzdálenosti ve světě sice stále více zmenšují, ale kontrasty jsou stále větší a úrovně reality se od sebe stále více vzdalují. Vedle reality fyzické, každodenní, kterou vnímáme cestou do práce, při nákupu v supermarketu, v čekárně u lékaře a doma v posteli, existují dvě další reality virtuální, dříve bychom řekli pomyslné. Virtuální realita, kterou nám předkládají "média", řekněme noviny, knížky, divadlo, kino, televize, sochy, obrazy, nebo naše vlastní představivost a víra, a také virtuální realita politická či ideologická. Vyznat se a umět odlišit virtuální realitu od reálné skutečnosti nebývá snadné, neboť obě virtuální reality se snaží naše vnímání určitým způsobem ovlivnit a vždy se jim to poměrně dobře dařilo. Naučit se tyto reality odlišovat je možné, pomáhá nám v tom vzdělání a zkušenost - její přínos je čím dál tím zřetelnější, díky volnosti, s jakou lze dnes poznávat svět. Vzdělání je v tomto směru dvojznačné, neboť nám často předkládá soudy pouze k uvěření a jen občas nás učí hledat odpovědi. Neschopnost správného zhodnocení virtuálnosti reality, kterou dnes vnímáme především prostřednictvím médií, je většinou zkázonosná pro nás samé: máme doma plno nepotřebných věcí, jezdíme na zájezdy, ze kterých se nemůžeme vrátit...

Před nějakou dobou začal svět jásat nad ohlášenými výsledky několikaletého intenzivního studia lidského genomu. Zveřejnění se ujal sám prezident B. Clinton, čímž jen potvrdil, že jde o událost politickou a ekonomickou, a světová média ihned zareagovala. Způsobem, kterým byla záležitost prezentována, působila spíše jako "humbuk", neboť většinou nebyla "odborně" zpracována a rozhodně u nás nepadla na kultivovanou půdu. Ve srovnání s cizinou jsou naše přepolitizovaná informační "masmédia" v tomto směru velice neplodná. Proto se obávám, že nás tato ohromující událost, byť očekávaná a předem ohlášená, míjí nepřipravené. Zajímalo by mne, kolik učitelů na školách, alespoň na gymnáziích, jí věnovalo zmínku. Pokud vládneme jazykem anglickým alespoň natolik, abychom si mohli přečíst psaný text, a máme-li přístup na internet, nabízí se nám na stránkách Sangerova centra řada zajímavých informací (včetně komentářů) o tom, že několik výzkumných pracovišť úspěšně splnilo předsevzetí dokončit první verzi kompletní analýzy primární struktury lidského genomu. Nejde o pracoviště ledajaká, něco na způsob tuzemských výzkumných ústavů. Jde o Baylor College of Medicine, Joint Genome Institute, Sanger Centre, Washington University School of Medicine a Whitehead Institute, které dohromady osekvencovaly, jak je uvedeno ve zprávě Sangerova centra, 82 % celkové délky.

Na HGP (Human Genome Project) se podílejí USA, Japonsko, Francie, Německo a Čína. To, že mezi institucemi nefiguruje žádná tuzemská a ani jako stát nepatříme mezi země, které se zaslouženě podílely na dosaženém úspěchu, není překvapující. Je to především otázka ekonomického potenciálu, ovšem vyjádřeného nejen v penězích, ale i v lidech. Je třeba mít k dispozici silnou vědeckou základnu a, jak bychom dnes řekli, ůpolitickou prozíravost a vůli". A zvláště to poslední nám chybí. Proto také nemá dodnes kolébka genetiky svůj výzkumný ústav lidské genetiky, přestože o něm sní již několik generací našich vědců. Podíváme-li se na způsob, jakým vědu podporujeme, jak o ní rozhodujeme, jak se ji snažíme řídit, nedá se o něm říci nic jiného, než že je ryze český.

Před více než 15 lety se mi dostala do ruky téměř dvousetstránková publikace, kterou si nechala vypracovat italská instituce (něco jako ministerstvo pro průmyslový rozvoj) o rozvoji biotechnologií ve světě. Není podstatné, že publikace byla na křídovém papíře a barevná, důležité ale je, že obsahovala zevrubný rozbor toho, kolik který stát na které biotechnologické odvětví věnuje, jak bohatou má výzkumnou základnu a které směry jsou nejvíce podporovány. Již tehdy věnovalo rozvoji biotechnologií relativně nejvíce Japonsko - dohánělo předstih Spojených států amerických. A jak je vidět, i "chudá" Čína byla dost prozíravá na to, aby odhadla užitečnost výzkumu lidského genomu.

Nejde totiž jen o vědecký poznatek, který nemá výhled na praktické využití. V případě lidského genomu je největší význam jeho poznání právě v tom, že bude mít nesmírný dopad na veškerou lidskou činnost. V důsledku toho se nám spory o označování potravin vyrobených z geneticky upravených rostlin nebo jiných organizmů budou zanedlouho zdát směšné. Člověk totiž dostává do rukou možnost ovládat svou vlastní evoluci. Zvládne to? Zatím se chová jako malé dítě, neboť to, co ho nejvíc zaujalo, je možnost prodloužení lidského věku. Zatím nedokáže žít rozumně, v podmínkách a s prostředky, které na to má. Nechává spousty lidí trpět hladem, žít v bídě a negramotnosti, vymírat na nemoci, neovládá své chování, vraždí a mučí, a najednou dostává možnost stvořit si svou budoucnost, stvořit si sebe sama. Jaká bude? Jaký bude? Obávám se, že pokrok vědy předbíhá naše schopnosti rozhodovat se a vybírat ty správnější alternativy. Někdo se v duchu neuvědomělého křesťanského podvědomí snaží pokroku vědy bránit, v naději, že je to možné. Je to naivní představa v době, kdy si dovedeme drogy vyrábět v kuchyni a ani k jiným zakázaným činnostem nepotřebujeme příliš složité vybavení. Ostatně v přirozenosti člověka je hledat, zkoušet a pokoušet osud. Stále hledáme hranice svých možností a stále je posunujeme, a nejen ve sportu.

Jediné, co skýtá naději, že produkty a rizika vědy dokážeme zvládnout, je zlepšení výchovy a vzdělání. To ovšem nevyřeší zvýšení platů učitelů, to samo o sobě ještě dobré školy a kvalitní učitele neudělá. Je třeba dát dobrým učitelům možnost, aby do škol vůbec přišli, a pokud tam jsou, aby tam zůstali. Totéž ovšem platí i o žácích. S lítostí se totiž často přesvědčuji, že naši studenti se příliš nezměnili. Mnozí z nich jsou stejně pasivní jako studenti před 20 lety a vysoké školy se stále vymlouvají, že nemohou zvýšit počet přijatých a během studia vyselektovat jen ty nejlepší. Schopnost učit se a tvořivě pracovat je do značné míry určena geneticky, a čím dříve je podchycena a rozvíjena, tím lépe. Je to sice stará zkušenost, kterou genetika neobjevila, ale je v rozporu s lysenkovsko-mičurinskou teorií o všemocnosti vnějších podmínek. Vnější podmínky - tedy kvalitu výchovy a vzdělávání - bychom měli nastavit tak, abychom při daném genetickém základu získali co nejlepší výsledek. Přitom míra (všeobecné) vzdělanosti mnohem více závisí na úrovni škol středních než škol vysokých.

V časopise The Economist a v českém překladu (místy poněkud legračním) v časopise Ekonom vyšel článek, v jehož závěru se objevil pohled na budoucnost, do níž nám poznání lidského genomu otvírá dveře. Doufám, že ho nečetlo mnoho lidí, a pokud ano, tak že nechápali, oč jde. Naštěstí si to zřejmě neuvědomuje ani dost politiků - mnozí z nich by totiž dostali strach a začali by od zjevných skutečností ustupovat, někteří by možná začali bubnovat na poplach a hledat cesty, jak se odpovědnosti, která padne na nás všechny, zbavit.

Bylo by zbytečné parafrázovat celý závěr uvedeného článku a komentovat každé tvrzení, nikoliv proto, že by to nebylo užitečné, ale proto, že mezi odborníky je celkem shoda, což dokládá i článek kolegy Václava Pačese a komentáře odborníků na nejrůznějších fórech, ale proto, že není s kým diskutovat, koho přesvědčovat a s kým se domlouvat. A napíšu-li, že si časem budeme moci stvořit vlastního čerta i anděla, jednoho s rohy a druhého s křídly, stejně mi nebude nikdo věřit. Patrně se nám spíše povede ten čert. Měli bychom se připravit na to, že při výrobě čertů i andělů mohou vznikat nepovedenci, a vymyslet způsob jak s nimi naložit; bude třeba také rozhodout, zda jim udělíme občanská práva, včetně práva volebního.

Občas se objeví názor, že geny z nás ještě nedělají člověka. Jednotlivé jistě ne, ale celý genom ano. Nic jiného, podle čeho bychom vznikali, existovali a zanikali, totiž nemáme. (V lidské zygotě je kromě DNA ještě mnoho jiných struktur, avšak jejich informační význam a dosah je ve srovnání s molekulami nukleových kyselin, které jsou jakoby předurčeny k informační funkci, nevelký.)