Tým japonských biologů vedený Takašim Šinoharou uspěl při přenášení cizích genů do dědičné informace myši injekcí geneticky modifikovaného viru do varlat. Po injekci produkovali takto ošetřen samci spermie nesoucí cizí gen.

Japonci využili pro tvorbu virového „trojského koně“ retrovirus. Připomeňme si, že retrovirus má dědičnou informaci tvořenu ribonukleovou kyselinou (RNA) a je  s to přepsat ji v hostitelské buňce na tzv. provirovou kyselinu deoxyribonukleovou (DNA). Tuto provirovou DNA pak zabuduje do dědičné informace hostitelské buňky a donutí ji podle podvržených genů produkovat nové virové částice. Tzv. retrovirové vektory vznikají z „divokých“ retrovirů tak, že jsou z nich „vykuchány“ jejich vlastní geny - mezi jinými i sekvence zodpovědná za skládání „součástek“ do funkčního viru. Místo nich je do nitra vpraven „cizí“ gen – tedy to, co má pro nás virus do buněk propašovat. Takto upravený retrovirus sice dokáže proniknout do buňky a zabudovat tam „podvrženou“ DNA, ale už neumí vytvářet nové virové částice a buňku ta nemá šanci vážněji poškodit. Genetický kontraband pašovaný retrovirem nemůže být moc velký, protože prostor uvnitř viru je omezený. Obvykle bývá tenhle „náklad“ tvořen asi 10 000 písmeny genetického kódu. To je jedno z nepříjemných omezení této metody.  Výroba retrovirového „trojského koně“ není žádná legrace a každý to neumí. To je další významná komplikace.

Pokud ale všechno zvládneme, můžeme si vybrat, na jaké buňky nebo kam do těla geneticky modifikované retroviry pustíme. Japonci si vybrali za cíl varlata nedospělých myšáků. Plných 86% zvířat přežilo zákrok bez úhony a po dosažení dospělosti byli plodní. Asi čtvrtina z celkového množství pokusných samců zplodila potomky a z těch asi 3% nesla ve své dědičné informaci cizí gen.

Geneticky modifikovaný virus proniká po injekci do varlete samce do buněk, které jsou zodpovědné za celoživotní tvorbu spermií. Díky tomu je „přísun“ spermií s cizím genem stálý a samci si udržují schopnost přenášet cizí gen na potomky po celý svůj reprodukční život. Cizí gen přenášejí na další generaci i jejich potomci, takže gen je zjevně zabudován stabilně.

Pomineme-li přípravu retrovirového vektoru, je celý postup relativně jednoduchý a přitom i dostatečně účinný. Tři procenta geneticky modifikovaných zvířat jsou výsledek na první pohled nízký, ale ve srovnání s jinými o poznání komplikovanějšími postupy přeci jen úctyhodný. Není důvod, proč by metoda nemohla fungovat i u prasat nebo skotu. Je ale důležité začít brzy, ještě před tím, než samci dospějí. U plně vyvinutého varlete dospělých samců už není retrovirus s to překonat bariéry, které jej dělí od buněk zajišťujících permanentní obnovu spermií.

Při základě semenotvorného kanálku varlete (tedy na obvodu „kruhu“, v jehož „prázdném“ centru vidíme spermie) se nacházejí buňky (jedna je označena šipkou), které mají za úkol neustálou obnovu spermií. Do těchto buněk proniká retrovirový vektor jako trojský kůň a vnáší tam cizorodou dědičnou informaci.

Retroviry patří do pozoruhodné skupiny virů. Mnozí z nich jsou původci vážných onemocnění. Jejich podivuhodných schopností zabudovat vlastní gen do cizí dědičné informace ale využívají genoví inženýři k „pašování“ genů do dědičné informace živočichů.

Na řadě jsou prasata. I v tomto případě bude zřejmě nutné podrobit zákroku nedospělá mláďata, protože ve varleti dospělého samce se už retrovir nedostane na místo svého určení.

 Pramen: Biology of