Česká inspekce životního prostředí na svých webových stránkách upozornila na výskyt nepovolené geneticky modifikované akvarijní ryby dánio pruhované (Danio rerio) v prodejnách akvarijních ryb, v nabídce velkoobchodů, na burzách a výstavách. 
ČIŽP připomíná, že všichni, kteří s tímto živočichem nakládají, ( především obchodníci, chovatelé atd.) se vystavují postihu ( vysokým pokutám ) za neoprávněné nakládání s nepovoleným geneticky modifikovaným organismem podle zákona č.78/2004 Sb. O co v této „kauze GloFish“ vlastně jde?

Danio ve službách vědy

Zvětšit obrázek

Příklad využití danií s genem pro GFP. V tomto případě dochází k expresi genu v určitých buňkách centrální nervové soustavy.

Danio pruhované (Danio rerio) se zdaleka neprohání jen v nádržích akvaristů. Patří k oblíbeným modelovým organismům a často se s ním proto setkáme i v biologických a genetických laboratořích, kde pomáhá vědcům luštit zapeklité problémy. Výzkumem na daniu pruhovaném byly například odhaleny geny, jejichž narušení vyvolává vážné defekty srdce a stojí proto v pozadí těžkých srdečních vad mnoha lidských pacientů. Na daniu se provádí výzkum důležitý pro pochopení vzniku a následnou léčbu některých nádorových onemocnění, degenerativních onemocnění sítnice oka nebo degenerativních onemocnění nervové soustavy (např. amyotrofií laterální sklerózy).

Zhruba dvě desetiletí provádějí vědci i cílené zásahy do dědičné informace danií, tzv. genetické modifikace. Často například potřebují vědět, kam které buňky během vývoje v těle rybky migrují. K tomu se výborně hodí geny pro tzv. fluoreskující proteiny. Tyto bílkoviny si vyrábějí podle vlastních genů někteří živočichové. Fluoreskující protein zachytává záření určité vlnové délky a pod jeho účinky se sám rozzáří. Genetici dovedou geny pro fluoreskující proteiny „pašovat“ do dědičné informace nejrůznějších organismů – od bakterií, přes rostliny až po savce (např. prase). Svítící buňky, tkáně nebo orgány pak mohou mnohem snáze studovat. U dania pruhovaného usnadňuje sledování osudu buněk s genem pro fluoreskující proteiny fakt, že jejich raná vývojová stadia jsou průsvitná. Vnášení genu do dědičné informace dania a dalších ryb je celkem jednoduché. Často k němu postačí vstříknutí roztoku s genem do jikry.

Hlídač čistoty vod

Zvětšit obrázek

Glofish – ozdoba akvárií

Na Národní universitě v Singapuru využil biolog Gong Zhiyuan před několika roky přenos genu pro fluoreskující proteiny do dědičné informace dania pruhovaného pro jiný účel. Singapurští vědci se snažili získat ryby, které by sloužily jako indikátory znečištění vody. Do dědičné informace danií vnesli genetici gen pro zeleně fluoreskující protein izolovaný z mořské medúzy Aequorea victoria nebo gen pro červeně fluoreskující protein z indopacifického korálovčíka rodu Discosoma, jenž patří do příbuzenstva mořských korálů a sasanek. Tyto geny byly uzpůsobeny tak, aby se v těle ryby aktivovaly jen za určitých podmínek. Příslušný fluoreskující protein se začal produkovat pouze v případě, že se do těla ryby dostaly vybrané látky. Některé ryby se proto „rozsvěcely“ jen v přítomnosti stopových množství samičích hormonů estrogenů. Jiné zase zářily při stresu, který u ryb vyvolalo působení těžkých kovů a jiných toxických látek nebo změna kyselosti vody. Pro tato dania byla registrována ochranná známka GloFish.

GloFish byla pro kontrolu kvality vody velkým příslibem. Přítomnost estrogenů ve vodě představuje velký ekologický problém. Tyto látky vznikají ve vodě bakteriální metabolizací molekul pocházejících z hormonální antikoncepce. „Surovina“ pro jejich tvorbu se dostává do odpadních vod z moči žen. Pokud nejsou estrogeny inaktivovány v čističkách, mohou vyvolat změnu pohlaví volně žijících ryb nejen v řekách, ale i v mořích při ústích řek. O aktuálnosti tohoto problému svědčí výmluvně fakt, že se divoké populace ryb už potýkají s masovou proměnou samců na samice. Tento fenomén není omezen jen na těžce znečištěné vody průmyslově vyspělých zemí. Aktuální je například i u lososů v „panenských“ vodách Britské Kolumbie. 

Zvětšit obrázek

Geneticky modifikované ryby s genem pro růstový hormon (dole je nemodifikovaná ryba).

Těžké kovy a další toxiny představují aktuální hrozbu pro zdroje pitné vody, kam se mohou dostávat například při jarním tání. Analýzy sledující kvalitu vody jsou náročné a drahé. Geneticky modifikovaná dania měla složité aparatury nahradit nebo alespoň vhodně doplnit. Změna barvy ryb chovaných v kontrolované vodě by indikovala znečištění.

V roli akvarijní rarity
Využití geneticky modifikovaného dania při kontrole kvality vody se příliš neujalo. GloFish se však překvapivě dobře prosadila na trhu s akvarijními rybami. Pro tyto účely se využívají ryby, které mají geny pro fluoreskující proteiny „zapnuté“ permanentně. Za vhodných podmínek „svítí“ neustále a nikdy „nezhasínají“. Chovají se jak červeně, tak i zeleně fluoreskující formy. Koncem roku 2006 by měla být uvedena na trh i oranžová forma. Vědci z Národní university v Singapuru tvrdí, že mohou daniu dodat genetickou modifikací asi osm různých barev, takže je možné, že se stávající sortiment „gloufiší“ ještě rozšíří. Chovány jsou i „vícebarevné“  ryby, které kombinují několik genů pro různé fluoreskující proteiny.

Oficiálně byla GloFish uvedena na trh s akvarijními rybami v USA, kde se prodává zhruba po pěti až osmi dolarech za kus. Prodeji předcházelo schvalování běžné pro chov či pěstování většiny geneticky modifikovaných organismů. Schvalovací proces dopadl dobře.

Americký Úřad pro potraviny a léčiva (FDA) konstatoval, že GloFish není určena ke konzumaci a proto se na ni nevztahují jeho regule limitující chov geneticky modifikovaných ryb. Podstatně náročnější postup zvolila FDA při schvalování chovu geneticky modifikovaných ryb, které mají metodami genového inženýrství zvýšeny růstové schopnosti a jsou určeny pro produkci rybího masa. Zdravotní nezávadnost rychle rostoucích geneticky modifikovaných lososů firmy Aqua Bounty posuzuje FDA už několik let a zdaleka není s hodnocením u konce.

GloFish nepředstavuje významnější zdravotní riziko ani v případě, že by se přeci jen nedopatřením dostala do potravního řetězce jiných živočichů. Žádný z volně žijících organismů, u kterých se přirozeně vyskytuje některý z fluoreskujících proteinů, není pro predátory toxický. Platí to i v případě organismů, kterým byl do dědičné informace přenesen gen pro fluoreskující protein metodami genového inženýrství.

Zvětšit obrázek

Medaka japonská s genem pro zelený fluoreskující protein

Fluoreskující proteiny nejsou alergenní. Vyplývá to jak z jejich struktury, tak i z testů, při kterých byli laboratorní potkani krmeni velkým množstvím fluoreskujícího proteinu.

GloFish a životní prostředí
Z hlediska možných dopadů na životní prostředí byla GloFish posuzována stejně přísně jako jakýkoli jiný geneticky modifikovaný organismus. Obecně se vychází z předpokladu, že „klasická“ dania se chovají už desítky let a zatím se neprokázalo, že by po úniku do volné přírody ohrožovala životní prostředí. Hodnocení GloFish se proto soustředí na to, zda genetická modifikace toto riziko nějakým způsobem zvyšuje. Klíčovou otázkou je, zda může GloFish vytvořit ve volné přírodě stabilní populaci.

Tato kaprovitá ryba žije v řekách indického subkontinentu včetně Sri Lanky a v mírném klimatickém pásu není s to přežít chladnější období roku. GloFish je na teploty ještě náročnější než běžná dania. Teplotní stres začíná u danií při teplotě 18°C. Zatímco běžná dania vydrží ještě teploty kolem 13°C, GloFish už tyto teploty nesnese. Z toho vyplývá, že GloFish není s to vytvořit trvalou stabilní populaci ve volné přírodě mírného klimatického pásu. Navíc GloFish ve srovnání s tradičním daniem pomaleji roste, má vyšší úmrtnost a samci i samice mají sníženou plodnost. Divoké ryby dávají při tření přednost divokým partnerům před červeně či zeleně fluoreskujícími geneticky modifikovanými partnery a to je s ohledem na ochranu životního prostředí opět dobrá zpráva. Odborníci se proto shodují v závěru, že pokud nepředstavuje pro přírodu riziko chov tradičních danií, pak chovem geneticky modifikovaného dania GloFish toto riziko nijak významně neroste.

Akvarijní chov dania GloFish byl povolen hned v několika zemích. U nás ale GloFish zatím neprošla schvalovacím procesem, který předepisuje výše citovaný zákon č. 78/2004 Sb., o nakládání s genetickými organismy. Její chov je proto nelegální a dovozce, prodejce i chovatel by riskovali v případě přistižení vysokou pokutu.

Zvětšit obrázek

Tyto ryby jsou výsledkem tradičních metod šlechtění

Důvody, proč nemůžeme automaticky převzít stanoviska amerických zodpovědných úřadů jsou nasnadě. Hodnocení rizika platí pouze pro daný druh s danou genetickou modifikací a navíc chovaného v konkrétních podmínkách. To je obecná zásada uplatňovaná při hodnocení rizik při nakládání s jakýmkoli geneticky modifikovaným organismem. Platí to i pro GloFish. Je zřejmé, že jiný bude výsledek hodnocení rizik v případě chovu dania Glofish v zemích mírného klimatického pásu a jiný v tropech. Zvláštní pozornost by vyžadoval akvarijní chov dania GloFish v zemích, kde je danio pruhované domovem a kde žijí divoké populace. Tam by vyvstávala při úniku akvarijních ryb hrozba křížení s divokou populací a zanesení genetické modifikace do jejího genofondu.

To je také důvod, proč v případě dalších geneticky modifikovaných akvarijních ryb, např. medaku japonskou (Oryzias latipes) s genem pro zelený fluoreskující protein medúzy Aequorea victoria připravovaného k uvedení na trh jednou tajwanskou firmou pod označením TK-1, bude muset proběhnout kompletní hodnocení rizika jejich akvarijních chovů znovu.

Genetické modifikace – pro a proti
V souvislosti s chovem dania GloFish se nabízí i obecnější otázka, zda máme právo provádět genetické modifikace a cíleně měnit dědičnou informaci nejen u ryb, ale i dalších organismů. Obecného konsensu o této otázce se zřejmě nepodaří ve společnosti jen tak dosáhnout.
Ve prospěch geneticky modifikovaného dania GloFish hovoří několik skutečností. Nebylo získáno „jen pro zábavu“. Podle původního záměru vědců z Národní university v Singapuru měla ryba sloužit člověku a pomáhat při odhalování znečištění vod. Velmi důležitý je i fakt, že takto vytvořený geneticky modifikovaný organismus neohrožuje životní prostředí ani zdraví lidí a dalších organismů.

Při tvorbě geneticky modifikovaných zvířat nelze zapomínat ani na jejich pohodu (welfare). Cílený zásah do dědičné informace dania, kterým vznikla GloFish, nemá pro rybu žádné nepříznivé následky. Ryba není vystavena vyššímu stresu, je zdravá a v důsledku genetické modifikace rozhodně netrpí. To není tak úplně samozřejmé. Například u některých myší jsou cíleným zásahem do dědičné informace navozena poškození genů, která vyvolávají poruchy obdobné lidským dědičným chorobám. Tyto myši jsou nepochybně postiženy a nežijí v takové pohodě, jako zvířata bez genetické modifikace. Slouží k výzkumu lidské choroby, hledání léčebných postupů a ověřování léků. Na otázku, zda je v tomto případě utrpení zvířete přijatelnou cenou za příslib záchrany zdraví a životů mnoha lidí, si musí každý odpovědět sám. Lidé, kteří mají ve svém okolí nebo přímo mezi svými blízkými oběti dědičných chorob či jsou takovou chorobou sami postiženi, mívají v této otázce obvykle jasno.
V této souvislosti je třeba připomenout, že nejrůzněji „postižené“ živočichy jsme s to získat i  klasickými metodami šlechtění bez pomoci genového inženýrství. Příkladem jsou přešlechtěná plemena psů, koček nebo ornamentální ryby se silně deformovaným tělem či ploutvemi. 

Také hrozba pro životní prostředí se zdaleka neomezuje jen na geneticky modifikované ryby. Stačí připomenout skutečnost, že kapr žijící v našich  řekách a rybnících už nemá prakticky nic společného s původním kaprem sazanem. Je to hybrid nesoucí geny kaprů z mnoha zemí Evropy i Asie. Dokonce i akvarijní ryby už dokázaly způsobit ekologickou havárii. Příkladem může být incident z roku 2002, kdy jeden americký chovatel vypustil do rybníku u marylandského města Crofton párek hadohlavců skvrnitých (Channa argus). K tomuto krajně nezodpovědnému kroku se rozhodl v okamžiku, kdy mu hadohlavci narostli tak, že se už nevešli do akvária. Tuto rybu pocházející z čínských řek dovážely do USA restaurace a připravovaly z ní speciality orientální kuchyně. K akvarijnímu chovu na rozdíl od jiných hadohlavců určena nebyla. Není divu. Dorůstá délky kolem 90 cm při hmotnosti až 5 kg. Je to ryba nesmírně dravá a velmi plodná. V jezírku u Croftonu se hadohlavci přemnožili a vyhubili veškerou původní faunu. I když byly následně všechny ryby odloveny, existuje podezření, že mohly uniknout do nedalekého potoka, který je součástí říčního systému ústícího do jedinečné mořské zátoky Chesapeake.

Zvětšit obrázek

Hadohlavec Channa argus

Hadohlavec skvrnitý je pro podobné migrace dobře uzpůsoben. Dokáže zadržet vodu ve zvláštním vaku u žaber a je proto schopen přežít i na souši. Při teplotách do 17°C vydrží bez vody až tři dny a celou tu dobu se plazí a hledá nějakou vodní nádrž či říční tok. Z toho je vidět, že řada problémů, jež jsou prezentovány jako problémy specifické pro nakládání s geneticky modifikovanými organismy, má obecnější platnost. 

 
V případě geneticky modifikovaných organismů včetně dania GloFish je jistě namístě určitá dávka opatrnosti. Rizika je však vždy nutné hodnotit s ohledem na konkrétní druh organismu, konkrétní typ genetické modifikace a navíc zohlednit zcela konkrétní podmínky, za jakých bude s tímto geneticky modifikovaným organismem nakládáno. Může se zdát, že bychom si tyto nemalé starosti ušetřili paušálním zákazem genetických modifikací. V této souvislosti je však třeba upozornit, že bychom se tak připravili o vymoženosti moderní medicíny, které už bereme bezmála jako samozřejmost. Např. lidské hormony pro léčbu cukrovky, neplodnosti, poruch krvetvorby nebo poruch růstu jsou dnes vyráběny levně a s vysokou zárukou zdravotní nezávadnosti právě pomocí geneticky modifikovaných organismů. Pro jejich produkci se využívají geneticky modifikované savčí buňky, bakterie nebo kvasinky pěstované ve fermentorech. Pro stejný účel se ale začínají využívat i rostliny a v neposlední řadě geneticky modifikovaná zvířata. Vedle savců (např. ovcí a koz) a ptáků (především kura domácího) se dočkají uplatnění v roli „živých bioreaktorů“ i ryby. Ve stádiu výzkumu je například produkce lidských srážlivých faktorů pro léčbu hemofilie geneticky modifikovanou tilapií nilskou. Jako vedlejší produkty podobných výzkumů budou zřejmě vznikat i ryby, které budou zajímavé pro akvaristiku. Při jejich komerčním úspěchu lze očekávat, že dojde k cílené produkci geneticky modifikovaných ryb pro akvarijní chovy. Můžeme tak usuzovat z obdobné situace na trhu s květinami, kde již byly získány genetickými modifikacemi nové barevné varianty karafiátu („černé“ karafiáty se sytým zbarvením). Velmi intenzivní výzkum si klade za cíl získat modře kvetoucí růže.
GloFish je první geneticky modifikovaná ryba, s kterou se naši akvaristé setkávají. Zcela jistě však není poslední.