Mastitida
Mastitida je zánětlivé onemocnění mléčné žlázy. Chovatelům dobytka způsobuje tato infekce ztráty, které jdou do miliard dolarů ročně. Bakteriální infekce vemene vede k zánětu a otoku, způsobuje poškození buněk tvořících mléko. Ztráty způsobované poklesem dojivosti a náklady na léčbu nemocných zvířat, jsou jen v samotných USA odhadovány na dvě miliardy dolarů ročně.
Nejedná se jen o výsadu amerických chovů, mastitida si vybírá daň i v Evropě - Velká Británie odhaduje takto vyhozené peníze v řádu 200 milionů dolarů ročně. Ztráty jsou tak velké také proto, protože k vysoké produkci vyšlechtěný skot se i při malé nevyváženosti krmné dávky stává náchylný k infekci. Také technologický pokrok, který vede k velkým koncentracím zvířat, dává šíření infekčních agens větší šanci. Když se k tomu přidají ještě chyby v hygieně dojícího zařízení, je na malér s roznesením infekce po celém stádě, zaděláno. Mastitida se stala moderní nemocí se kterou chovatelé dnes a denně bojují pomocí desinfekce, antibiotik,...
Staphylococcus aureus
Většinu mastitid přitom způsobuje běžná bakterie Staphylococcus aureus, která, nejen že se ve stájích běžně vyskytuje, ale je nepříjemně odolná vůči léčbě. Z pokusů v USA vyplývá, že pouze 15% infekcí postižených krav se po léčbě antibiotiky uzdraví. Léčba často selže jen proto, že se nepodaří vymýtit veškeré bakterie způsobující infekci v těle zvířete. Taková ložiska zakuklených bakterií, v případě oslabení organismu, procitají a znovu udeří v plné síle.
Není proto se čemu divit, že se tuto moderní metlu chovu skotu pokusili řešit také molekulární genetici. Do genomu krav plemene jersey vpravili gen z bakterie. Sekvenci genu i to, z jaké bakterie jej vzali, vědci tají. Ví se ale, že se jedná o gen bakterie, která je příbuzná bakterii Staphylococcus simulans. Zmíněná bakterie si v přírodě získává svůj životní prostor tím, že do prostředí uvolňuje protein, který jiné příbuzné bakterie zabíjí. Ničí například Staphylococcus aureus, bakterii, která způsobuje zánět mléčné žlázy.
Je to poprvé, co se biologům podařilo vytvořit transgenní krávy, které jsou k této chorobě odolné. Jedná se ale u krav skutečně o věc zcela novou?
Před dávnými a dávnými časy
Všechno to začalo 3 března v roce 2000. Tehdy se narodilo tele, které dostala jméno Annie. Měla se stát zakladatelkou rodu nového plemene skotu, odolného vůči mastitidě. Nikdo ale až do dnešní doby netušil, zda teorie, kterou si vědci vymysleli, bude také fungovat.
Annie je klon
Na vzniku telete Annie má zásluhu technika zvaná přenos somatického jádra. Než se jádro, které dalo vznik Annie přenášelo, vložili do něj výzkumníci něco málo informace navíc. Několik nových genů nedávali vědci do zárodku přímo, ale požili k tomu jádro fibroblastu (málo diferencované buňky). Jeden z vkládaných genů byl gen pro tvorbu proteinu lysostaphin. Ten si vědci vypůjčili od bakterie. Poté, co genem pro lysostaphin vědci fibroblastovou buňku vylepšili, spojili ji s jinou buňkou. Tou druhou buňkou bylo neoplozené vajíčko. Když se dá dohromady fibroblast s vaječnou buňkou, které se předtím odstraní její vlastní jádro, stačí buňky už jen vystavit elektrickému šoku, a asi tak v šedesáti procentech se z takového spojení začne vyvíjet embryo. No a přesně takto vznikla i naše Annie. Je zřejmé, že tele musela donosit a porodit macecha, které vyvíjející se zárodek vpravili vědci do dělohy.
Gravidita macechy v případě Annie proběhlo bez problémů. A jak jsme již naznačili, v roce 2000 slavil Bob Wall, fyziolog a genetik z ARS" Biotechnology and Germplasm Laboratory ve městě Beltsville ve státě Maryland (USA), se svými kolegy, Annino narození. A jak šel čas Annie dospěla a o necelé čtyři roky později se jí 15. prosince 2003 narodil zdravý býček. A tak tam žili šťastně a „ jestli neumřeli, tak tam žijí dodnes“.
Tady by mohla naše sága končit. Ale není tomu tak. Annie tam žije dodnes a vede se všem dobře. Za zmínku stojí dodat, že Annie není sama. Již v roce 2002 měla tři sestry. Všechny tři vznikly klonováním. I ony již dospěly a porodily. Jakmile se staly matkami a začaly dojit, začal příhodný čas k tomu, aby mohly být prověřeny na to, k čemu vlastně vznikly. Klony jsou nyní vystavovány infekci aby se zjistila jejich odolnost proti onemocnění zvanému mastitida.
Wall se svými kolegy vytvořil celkem pět dospělých krav, které mají ve své dědičné informaci gen pro lysostaphin. Tři z těchto krav vykázaly v testech významně vyšší odolnost proti stafylokokům. Většina transgenních krav byla k mastitidě odolnější, než jejich ne-transgenní (normální) vrstevnice. V řeči čísel to znamená, že z transgenních zvířat se jich infikovalo pouze 14%, zatímco v kontrole jich onemocnělo 71%. Transgenní krávy, které ve svém těle tvořily lysostaphinu nejvíce, tak ty se nakazit vůbec nepodařilo.
Je ale všechno idylické?
Není. Velký otazník visí nad těmito odolnými krávami stejně jako nad mnoha jinými organismy, jež dostali do vínku označení GMO.
Ale ať už to s nimi dopadne jakkoli, již nikdo nikdy Bobu Wallovi a jeho kolegům nebude moci upřít, že vytvořili elegantní technologii tvorby odolných organismů proti stafylokokové infekci. Metoda sice zcela nenahrazuje klasické šlechtění, protože činí zvířata odolná jen proti jednomu, nebo několika málo kmenům stafylokoků. A i když nemoc zvanou mastitida může vyvolat více druhů bakterií, klony skotu z Beltsville jsou odolné proti tomu nejčastějšímu původci.
Snad ještě pár slov k případným obavám o možné škodlivosti lysostaphinu pro člověka který se bude v mléce těchto krav vyskytovat. Vědci nepředpokládají, že by jeho konzumace byla škodlivá. Ostatně přípravky na bázi lysostaphinu již byly odzkoušeny na nemocničním personálu. Lékařům, sestřičkám a pacientům, kteří trpěli opakovanými stafylokokovými infekcemi nosních cest, se vtíral gel s lysostaphinem do nosní sliznice. Léčba byla účinná. Nyní se již zkouší lysostaphin vyrobený technikou rekombinace.