Dobrý den, vážení posluchači
Na vlnách Českého rozhlasu Leonardo vás vítá Jaroslav Petr - reprodukční biolog z Výzkumného ústavu živočišné výroby a České zemědělské university. Pro dnešní pořad Vstupte! jsem vybral žhavé téma, které lze shrnout do tří písmen – GMO. Na exkursi za geneticky modifikovanými organismy se s vámi vydám tak trochu oklikou přes své rodné Polabí.
Když se posadíte na některý z tamějších nevysokých kopců, otevře se vám výhled daleko do kraje. V dálce se zvedá modravá hradba Krkonoš, v rovině před námi se ve větru vlní pole s obilím a chvílemi se stříbřitě zaleskne. Ostře žluté lány s řepkou připomínají kompozici abstraktního malíře. Pod nohama vám spadá až k břehům klikatého potoka strmá stráň ševelící kavylem, tu a tam se tyčí ztepilá bělozářka liliovitá. Kousek odtud prozrazují rozpadlé valy z kamení, že tu takhle lidé stávali a hleděli do kraje už před pěti tisíci lety.
Od dob pravěkých zemědělců se nezměnila jen ta stráň s kavyly. Vše ostatní prošlo neuvěřitelnou metamorfózou. Zemědělci vykáceli lesy, rozorali stepi, po generace seli a sklízeli. Mnohé druhy rostlin a živočichů to nevydržely a nenávratně zmizely. Jiné se naopak rozmohly a prosperují. Dramatickou proměnou prošlo i těch několik druhů rostlin a zvířat, jež člověk domestikoval. Moderní odrůdy kukuřice jsou vzhledem i vlastnostmi na hony vzdálené svému planému mexickému předkovi teosintě. Liší se od sebe asi jako žebřiňák od luxusní limuzíny.
První zemědělci čistě empiricky vybírali k dalšímu pěstování ty rostliny, které jim více vyhovovaly, a tak postupně vytvářeli z planých rostlin kulturní plodiny. Teprve moravský mnich Johan Gregor Mendel odhalil základní zákonitosti dědičnosti a šlechtění přešlo od pokusů a omylů na vědeckou bázi. V roce 1953 objevili Francis Crick a James Watson strukturu kyseliny deoxyribonukleové jako základní molekuly dědičnosti. Šlechtitelům se otevřely další možnosti. Dnes umíme zasahovat do dědičné informace rostlin zcela cíleně a využíváme toho k tak zvaným genetickým modifikacím. Je to další v dlouhé řadě kroků, jež vedou od pravěkého člověka k dnešním zemědělcům.
Naši předci si nikdy neřekli, že právě teď došli na nejzazší mez a že ze snah o další vylepšení rostlin a zvířat dobrovolně sleví. Zavedli do Evropy řadu novinek, například pěstování amerického bramboru, a změnili tak dějiny lidstva.
Moderní zemědělství vládne prostředky, jaké jihoameričtí šlechtitelé kukuřice nebo maloasijští tvůrci pšenice neznali. Přesto nejsou rostliny, jejichž dědičnou informaci změnili cíleným zásahem genoví inženýři, ničím jiným než logickým pokračováním snah našich dávných předků. Stále častěji však slýcháme hlasy požadující jejich plošný zákaz. Ta mají opodstatnění jen v případě, že se zaváděním geneticky modifikovaných rostlin vstupujeme na tenký led, kde sebemenší chybný krok hrozí škodami na zdraví lidí i zvířat, závažnými nevratnými změnami životního prostředí nebo hospodářskými kolapsy. Hrozí nám něco z toho?
II.
V dnešním Vstupte! si vyprávíme o genetických modifikacích. Co to vlastně je? Suchá definice říká, že jde o cílený zásah do dědičné informace vybraného organismu – bakterie, rostliny, živočicha.
Vědci vystupují v roli jakýchsi genových krejčích. Izolují vybraný gen, upraví jej a opět jej vrátí do živých organismů. Ty tím získávají nové vlastnosti. V konečném důsledku se postup neliší od klasického šlechtění. Takto získané organismy jsou vybaveny novou dědičnou vlohou a jsou pro zemědělce výhodnější. Přesto nemůžeme některé do očí bijící rozdíly mezi tradičními šlechtitelskými postupy a metodami genového inženýrství opominout.
Genový inženýr ví, jakou použil genetickou surovinu, jak ji v laboratoři „přistřihl“ či „popošil“. Jeho dílo není výsledkem slepé náhody, ale přesného záměru. Na druhé straně se zdá zásah genového inženýra mnohem razantnější, než metody „mírného pokroku v mezích zákona“, jež se opírají o tradiční výběr nejvhodnějších rostlin. Genový inženýr může prolamovat i zdánlivě nepřekročitelné hranice. Nic mu nebraní v tom, aby vzal gen z bakterie a propašoval jej do rostliny. Takovou mesalianci by příroda jistě nestrpěla. A nebo snad ano?
Pro odpověď si zajdeme do přírody. Možná už jste viděli rostliny znetvořené velkými boulemi. Pohled do nitra rostlinného nádoru odhalí bakterie s vědeckým názvem Agrobacterium tumefaciens. Není to náhoda. Právě tato bakterie nutí rostlinné buňky k bujení. Uchyluje se k triku hodnému nejlepších genových inženýrů. Po napadení rostliny bakterie vnese do hostitelových buněk část své dědičné informace. Ta obsahuje geny pro hormony, jež nutí buňky rostliny ke zběsilému množení. Zároveň vnáší bakterie do rostlinných buněk i geny pro syntézu tzv. opinů, jež slouží bakterii jako potrava. Agrobacterium tumefaciens tedy provádí to, co nám připadalo zcela nepřirozené - přenáší geny z jednoho organismu na jiný. Její činnost můžeme bez velké nadsázky označit za přírodní genetickou modifikaci.
Genoví inženýři se inspirují přírodou. Bakterii seberou některé geny a místo nich podstrčí geny, které by rádi viděli v dědičné informaci rostlin. Bakterie působí jako „trojský kůň“. Napadne laboratorně pěstované rostlinné buňky a jejich dědičnou informaci upraví tak, jak si přeje člověk. Buňky, u kterých bakteriální trojský kůň splnil svůj úkol, biologové izolují, namnoží a následně z nich vypěstují celou rostlinu. Ta nese podvržené geny ve všech svých buňkám a vládne novými, pro člověka výhodnými vlastnostmi.
Představa, že přenosem genů do rostlin pácháme něco, co tu nikdy nebylo, je mylná. Celá příroda funguje jako jedna velká genová burza, kde se mění, půjčuje i krade. Ze směnného genového obchodu nemá výjimku ani člověk. Bezmála 10% naší dědičné informace jsme získali od virů, kteří nakazili naše dávné předky a vnesli svou dědičnou informaci do lidské DNA. A tak když vnášíme geny do bakterií, rostlin nebo živočichů, není to zpupná zvůle. Spíše jen půjčka za oplátku.
III.
Před písničkou jsme si vysvětlili, jak se geneticky modifikované rostliny získávají. Teď si řekneme, k čemu jsou dobré. Pšenice, sója, řepka nebo brambor jsou zhýčkané primadony. Vyžadují od zemědělce neustálou péči - hnojení, závlahu, odstraňování plevelů a ničení škůdců. Genoví inženýři se rozhodli postavit „nesamostatné“ plodiny alespoň zčásti na vlastní nohy. Některé rostliny důkladně obrnili proti útokům hmyzu. Použili k tomu gen, podle kterého vyrábí bakterie Bacillus thuringiensis toxickou bílkovinu. Repertoár těchto bílkovin je široký a na rozdíl od insekticidních postřiků působí jednotlivé bakteriální toxiny jen na úzce vymezenou skupinu hmyzu. Otráví se jím například housenky motýlů, ale neškodí broukům nebo včelám. Kukuřicí vybavenou tímto genem můžeme bez problémů krmit dobytek. Její zrno lze použít k výrobě potravin.
Zásadní rozdíl mezi geneticky upravenou a neupravenou kukuřicí je patrný ve chvíli, kdy se na kukuřičné pole zatoulá oplodněná samička motýla zavíječe kukuřičného a naklade tam vajíčka. Housenky se po vylíhnutí rychle zavrtají do kukuřičného stonku, kde jsou jako v bunkru chráněny před všemi postřiky. Rostliny napadené housenkami polehnou a jsou pro sklizeň ztraceny. Navíc je napadají plísně produkující smrtelně jedovaté mykotoxiny. S těmi není žádná legrace. Jsou s to vyvolat nádorové bujení.
Geneticky modifikovaná kukuřice škůdci odolá. Housenka pozře s jejími buňkami i bílkovinu vyrobenou podle podstrčeného genu a otráví se. Geneticky modifikovaná kukuřice je chráněná před zavíječem a nebezpečné plísně nemají šanci. Zemědělec ji nemusí stříkat insekticidy a na poli přežívá pestré hmyzí společenstvo, jež v porostu obyčejné kukuřice zdecimuje sprcha jedů.
Geneticky modifikované rostliny usnadňují i boj s plevely. Na ty často platí jen těžká chemie. Herbicidy bývají cíleny na určitou skupinu plevelů a tak není výjimkou, když se pole stříká opakovaně různými herbicidy. Je to drahé a ničí to životní prostředí. Existují sice jednoduché a k životnímu prostředí šetrné herbicidy, ale po jejich použití by z pole zmizela i pěstovaná plodina. Kudy ze začarovaného herbicidového kruhu ven?
Genoví inženýři vybavili vybrané zemědělské plodiny genem pro odolnost k herbicidu. Nemuseli pro něj chodit daleko. Ve své dědičné informaci jej mají například půdní bakterie, kterých se v každé hrsti půdy z pole nachází bezpočet. Plodině vybavené tímto genem vybraný herbicid neškodí. Plevele gen postrádají a po postřiku hynou.
Hospodyňku, která jde nakupovat, nezajímá, jestli obílí použité na pečení chleba pěstoval zemědělec snáze či obtížněji. Pokud jí geneticky modifikované rostliny nenabídnou nějakou hmatatelnou výhodu, nemá důvod sáhnout v samoobsluze po potravinách, které z nich byly vyrobeny. Co tedy nabízejí geneticky modifikované rostliny široké veřejnosti?
Jednou z možností jsou kvalitnější potraviny. Vědci mohou vybavit rostlinu geny, které zajistí produkci potřebných vitamínů nebo v ní zvýší obsah minerálních prvků. Obyvatelům rozvinutého světa to celkem oprávněně připadá zbytečné, protože si mohou dopřát pestrý jídelníček odpovídající zásadám zdravé výživy. Jinak je tomu však u obyvatel rozvojových zemí trpících hladem a podvýživou. Pro ně představují geneticky modifikované plodiny obrovskou šanci - šanci na zdraví a na přežití.
IV.
V pořadu Vstupte! věnovanému genetickým modifikacím pokračujeme otázkou, zda můžeme geneticky modifikované rostliny jíst. Nejsou jedovaté? Popravdě řečeno, jedům se při jídle nevyhneme. I obyčejné brambory obsahují toxický alkaloid solanin a ten připravil o život tisíce lidí. V geneticky modifikovaných rostlinách najdeme stejné jedy jako v ostatních příslušnících jejich druhu. Také množstvím jedů se nijak neliší. Na to můžeme dát ruku do ohně.
Nestala se však geneticky modifikovaná rostlina přeci jen jedovatější? O tom se přesvědčíme při testech, kterými geneticky modifikované rostliny ze zákona procházejí. Nejprve se prověřuje gen určený k propašování do rostliny. Když se ukáže, že se ani vzdáleně nepodobá genu pro některý ze známých toxinů, přikročíme k prověrce bílkoviny, kterou si rostlina podle podvrženého genu vyrobí. Ta se zkouší na buňkách i laboratorních živočiších. Testy musí vyloučit i možnost, že zásah do DNA spustí produkci toxinu podle vlastních genů rostliny. Proto se testuje celá geneticky modifikovaná rostlina. V krmivu ji konzumují nejrůznější živočichové – od hmyzu, přes ryby a ptáky až po savce. Zdraví zvířat je opět pečlivě sledováno. Když ani při těchto experimentech nedojdou zvířata žádné újmy, může se rostlina pěstovat.
A co alergie? Nemůže genetická modifikace změnit rostlinu tak, že u konzumentů vyvolá alergickou reakci. Opět platí, že geneticky modifikované rostliny nejsou o nic lepší ale ani o nic horší než ostatní rostliny. Flóra je bohatým zdrojem alergenů. Lidé alergičtí na pyly by mohli vyprávět. Bohatými zdroji alergenů jsou i běžné potraviny, např. burské oříšky nebo plody aktinidie čínské známé jako kiwi. Bezpečnost geneticky modifikovaných rostlin z alergologického hlediska prověřuje opět velmi důkladná baterie testů.
Celý systém testování geneticky modifikovaných rostlin je zdlouhavý. Trvá i deset let a je velmi drahý. Ve své podstatě je absurdní. Testy nejsou motivovány faktem, že je uváděna na trh nová odrůda, ale skutečností, že při šlechtění této odrůdy přišly ke slovu metody genového inženýrství. Pokud vznikne nová odrůda tzv. klasickými metodami šlechtění, nikdo ji srovnatelným zkouškám nepodrobí. Přitom i při klasických metodách šlechtění může docházet k velmi významným změnám v dědičné informaci. Podstatu genetických změn vyvolaných klasickým šlechtěním navíc halí tajemství. Známe jen výsledek, nikoli jeho příčiny. Platí parafráze orwellovského hesla. Před zákony chránícími naše zdraví jsou si všechny zemědělské plodiny rovny. Ovšem ty, které vznikly bez přispění genového inženýrství, jsou si rovnější.
Závěr je jednoznačný. Geneticky modifikované rostliny a potravin, které jsou z nich vyrobené, můžou konzumovat jak lidé tak i zvířata. Jsou přinejmenším stejně bezpečné jako rostliny vyšlechtěné bez přispění metod genového inženýrství.
V.
V pořadu Vstupte! Českého rozhlasu Leonardo pokračuje exkurze světem genetických modifikací. Položme si otázku, zda se přenášený gen zastaví v geneticky upravené kukuřici. Nepřestoupí třeba do dědičné informace stračeny, která dostala siláž z téhle kukuřice do žlabu? Nemůže se cizí gen zabudovat do dědičné informace bakterií obývajících kravský bachor? Nemůže se jím nakazit člověk? A co by nám takový zatoulaný gen mohl způsobit?
Dědičnou informaci cizích tvorů konzumujeme dnes a denně. Kdybychom naši potravu zbavili veškeré vody, našli bychom v každé tuně dokonale vysušené hmoty 50 až 200 gramů DNA. Pokud bychom použili potravinu vyrobenou výhradně z geneticky modifikované rostliny, našli bychom v této hromádce DNA asi půl miliontiny gramu DNA tvořené genem použitým ke genetické modifikaci. Kdybychom chtěli ohrozit život dospělého člověka jedním z nejsilnějších jedů - konotoxinem mořských plžů homolic - museli bychom mu přímo do žíly píchnout pětsetkrát vyšší dávku.
Ale pohrajme si s představou, že DNA je mnohonásobně škodlivější než konotoxin, protože na rozdíl od jedu nese informaci. Ani pak není důvod k obavám.Naše žaludky si s DNA poradí. Drtivá většina dědičné informace je už při vstupu do střeva rozložená na jednotlivá písmena genetického kódu. Hledat v této změti jakoukoli informaci je stejně bláhové, jako pátrat po souvislém textu v polévce s „písmenkovou“ zavářku.
Ale připusťme, že se nějaká dědičná informace z potravy přeci jen zachránila a putuje dále naším trávicím traktem. Je to jen kapka v moři ve srovnání se záplavou DNA pocházející z našich mikroskopických „podnájemníků“. Ve střevu hostíme asi 500 druhů bakterií, jejichž celkový počet se pohybuje v milionech miliard. Současně s nimi hostíme i astronomické počty zhruba 1 200 druhů virů a neznámé spektrum dalších organismů, jako jsou prvoci nebo houby. Naše útroby jsou zoologickou zahradou jejíž „chovanci“ se množí i umírají – a přitom uvolňují dědičná informace. Nic z toho nám nevadí.
Ale připusťme, že gen použitý ke genetické modifikaci je zcela unikátní. Mohly by si tento gen osvojit buňky našeho těla? Cizí DNA by zachytily bílé krvinky. Ty jsou na likvidaci cizí DNA dobře zařízeny, protože „šrotují“ DNA bakterií, kterými se nakazíme. Ale i kdyby jim gen z geneticky modifikované rostliny náhodou nechutnal, nehrozí nám žádné nebezpečí. Gen by se musel zabudovat do dědičné informace lidské buňky. Navíc tak, aby neztratil nic ze svých schopností. To je krajně nepravděpodobné. Protože však neštěstí nechodí po horách ale po lidech, připusťme, že k tomu dojde. V některé buňce našeho těla usídlí cizí gen a začne tu pracovat. Vyrobil by bílkovinu, jakou si podle něj vyráběla geneticky modifikovaná rostlina. Mohla by nám tahle bílkovina ublížit? Je to krajně nepravděpodobné. Naše tělo by produkovalo jen zcela mizivé množství bílkoviny. Ta navíc při prověřování geneticky modifikované rostliny prošla důkladnými testy a my můžeme dát ruku do ohně za to, že je lidem i zvířatům neškodná.
Poněkud hrozivěji vypadá možnost, že by se gen z geneticky modifikované rostliny dostal do dědičné informace bakterií, jež hostíme ve svých útrobách. Největší obavy vyvolává skutečnost, že jsme některým geneticky modifikovaným rostlinám podstrčili i geny pro odolnost vůči antibiotikům. Mohla by lidská střevní bakterie tuto vlastnost získat a vyvinout se v choroboplodný zárodek, na nějž nezabírají léky? Teoreticky ano. Je to však krajně nepravděpodobné. Nejvyšší šanci na přenos genu do bakterie lze vyjádřit číslem, které má za desetinnou čárkou nejprve 12 nul a teprve pak jedničku. Šance, že bakterie získá odolnost k antibiotiku spontánní změnou vlastní DNA je přinejmenším tisíckrát vyšší. Bakterie vzdorující antibiotikům představují vážný problém. Jejich nejčastějším zdrojem jsou lidé a zvířata léčení antibiotiky. Geneticky modifikované rostliny jsou z tohoto hlediska neškodné.
VI.
Na Českém rozhlasu Leonardo v pořadu Vstupte! si teď položíme otázku, jaké představují geneticky modifikované rostliny riziko pro životní prostředí.
Pyl z geneticky modifikovaných plodin může opylit planě rostoucí zástupce vlastního druhu nebo i druhy blízce příbuzné. Na ně se s dědičnou informací pylového zrna přenese i vlastnost dodaná plodině genetickou modifikací. Mohl by se na plevel přenést z geneticky modifikovaných rostlin třeba gen pro odolnost vůči herbicidům?
Vznik nezdolných plevelů není žádná novinka a zdaleka se netýká jen pěstování geneticky modifikovaných zemědělských plodin. Kdekoli může vzklíčit rostlina, které náhodná změna dědičné informace zajišťuje odolnost k některému herbicidu. Rostlina ji využije jen v případě, že se s tímto postřikem setká, protože pak na rozdíl od jiných příslušníků vlastního druhu přežije. Vznik odolných plevelů proto nehrozí jen v okolí polí s geneticky modifikovanými plodinami. Je aktuální všude, kde přicházejí ke slovu herbicidy. Třeba na železničních náspech, které železničáři udržují „čisté“ herbicidními postřiky.
Ani přenos genů z pole do přírody není výsadou geneticky modifikovaných rostlin. Tradiční plodiny se kříží s planě rostoucími rostlinami po dlouhá desetiletí a přenášejí na ně nejrůznější vlastnosti. Přenos genů z obyčejných zemědělských plodin už přispěl k vymizení některých planě rostoucích druhů – například tajwanské plané rýže nebo švýcarské plané vojtěšky.
Samostatnou kapitolu představují změny, které postihnou při pěstování geneticky modifikované plodiny společenstva organismů na poli. Výzkumy z posledních let ukazují, že rozhodující není to, jestli je na poli pěstována geneticky modifikovaná nebo klasická plodina. Mnohem větší vliv má farmář - tedy to, jak často a jakým způsobem do porostu na poli zasahuje. I proto docházejí vědci k velmi rozdílným výsledkům. Například jedna studie prokázala, že při pěstování geneticky modifikované cukrové řepy mizí z pole další rostlinné druhy. Na pole pak zalétá méně motýlů i včel, protože tu nenacházejí dostatek květů s nektarem. Také ptáci takové pole nemají dvakrát v oblibě, protože tu nacházejí méně semen. Jiná studie sledovala pole téže geneticky modifikované cukrové řepy na polích obhospodařovaných v jiném režimu a došla k závěru, že více postižena jsou pole s klasickou cukrovkou.
Důležitý je i pomyslný metr, který pro hodnocení ekologických vlivů použijeme. Sledováním bezprostředních dopadů na poli můžeme dojít ke zcela jiným výsledkům, než když vezmeme do úvahy širší souvislosti – například množství skleníkových plynů, jež se při různých typech hospodaření uvolní do ovzduší. Pole s geneticky modifikovanou cukrovkou se při komplexním pohledu jeví jako výrazně šetrnější k životnímu prostředí než pole s řepou vyšlechtěnou klasicky.
Geneticky modifikované plodiny nejsou samy o sobě ani dobré ani špatné. Záleží jen na nás, jak s nimi zacházíme. Těžce poškodit životní prostředí bohužel umíme i při pěstování klasicky vyšlechtěných zemědělských plodin.
VII.
Na Českém rozhlasu Leonardo se chýlí ke konci páteční Vstupte! A tak je načase provést závěrečné shrnutí naší diskuse o geneticky modifikovaných rostlinách. Pěstují se na stále větších plochách. Prosazují se stále více v rozvojových zemích. V řadě zemí už vlastně ani nikoho nezajímá, jestli sklizené sójové boby nebo kukuřičné zrno pochází z klasických odrůd nebo z odrůd vzniklých s přispěním genetické modifikace. Za desetiletí jejich využívání s nimi neměli jediný problém. Naopak. Jejich přínos je neoddiskutovatelný. Když začali například obyvatelé čínského venkova pěstovat geneticky modifikovanou sóju, jež nepotřebuje postřiky proti škůdcům, byli v následujících letech zdravější než rolníci z oblastí, kde se sója stále ještě chrání toxickými postřiky.
Volání „Prokažte nejprve, že geneticky modifikované rostliny nemohou nikdy škodit!“ zní na první pohled racionálně. Ale skrývá v sobě velký háček. Důkaz neexistence je pro vědu velmi tvrdý oříšek. Tisková konference s rožmberskou bílou paní by byla nesporným důkazem existence této pohádkové bytosti. To, že se to zatím nikomu nepovedlo, nám ale z ryze vědeckého hlediska neskýtá stoprocentní záruku, že je bílá paní pouhým výplodem lidské fantazie.
Podobným nejistotám čelíme dnes a denně. Když postavíme novou budovu v souladu se všemi platnými normami, obvykle se nebojíme do ní vstoupit, i když nikdo na sto procent nedokázal, že se její strop nezřítí. Špetka nejistoty se stále vznáší ve vzduchu.
Proč jsme právě ke geneticky modifikovaným rostlinám najednou tak přísní? V naší přirozenosti je klást na pomyslné misky vah „pro“ a „proti“. Zisk, který nám připadá dost významný, nás smíří i s velkým rizikem. Pohodlí cesty automobilem tak považujeme za dostatečnou kompenzaci rizika, že se staneme jednou z obětí dopravní nehody. Geneticky modifikované rostliny obyvatelům ekonomický rozvinutých zemí v současné době žádné velké výhody nepřinášejí. Potraviny, které se z nich vyrábějí, nejsou ani levnější, ani chutnější ani zdravější. Ve srovnání s nulovým ziskem nám připadá i nicotné riziko nepřijatelné. Jinak je tomu u obyvatel zemí třetího světa. Volba rolníka, který buď zaseje odolnou geneticky modifikovanou plodinu a sklidí dost, aby nakrmil svou rodinu, a nebo zaseje tradiční odrůdu a bude se dívat, jak rodina umírá hlady, je celkem jednoznačná.
Geneticky modifikované rostliny mohou přinášet prospěch všem. Lze je využít k čištění půd kontaminovaných toxickými látkami. Mohou produkovat nové léky. A bát se jich nemusíme. Už dnes je nálepka „vyrobeno z geneticky modifikovaných organismů“ synonymem nejvyšší kvality. Geneticky modifikované plodiny procházejí tak důkladnými testy, jaké neabsolvuje žádná jiná rostlina vstupující do služeb člověka. S tím se s vámi za všechny, kdo dnešní Vstupte připravili, loučí Jaroslav Petr.
Audio záznam vystoupení ke stažení: