Může genové inženýrství zachránit planetu? V boji s invazivními druhy nabízí účinnou zbraň

Může se zdát, že příroda je dnes vlastně již velice nepřirozeným prostředím. Nestalo se to ale jen tak – na vině je samozřejmě člověk. Voda, půda i vzduch jsou zamořené zplodinami a následky to zanechalo i na rostlinných a živočišných druzích. Právě kvůli člověku se do některých oblastí rozšířily druhy, které se na tomto místě nikdy přirozeně nevyskytovaly – a to mělo svůj důvod. Tito zavlečenci často způsobují velké problémy – narušení potravního řetězce i celého fungování ekosystému. A odborníci si toto nebezpečí velmi dobře uvědomují – v poslední době se například zvažuje použití genetické zbraně proti invazivním druhům. Je to ale krok správným směrem nebo jen další riziko pro naši planetu?

Králičí pohroma

Cizí druhy zavlekl člověk na nové kontinenty často nedopatřením, jindy to však bylo zcela úmyslně. Bohužel tehdy se vůbec nedalo tušit, jaké to bude mít následky. Z Ameriky do Evropy se například tímto způsobem dostala ondatra pižmová či nutrie, zatímco opačným směrem putoval přes Atlantik třeba špaček obecný nebo skřivan polní. Někdy se vliv jiných druhů projevil jen minimálně, ale jindy měl skutečně katastrofální následky. U zrodu bezesporu nejznámější ničivé invaze stál záměrný dovoz králíka divokého do Austrálie.

Králíci se do Austrálie dostali v podpalubí lodí, které vypluly v roce 1787 z anglického přístavu Portsmouth. Do Austrálie převážely trestance. Zpočátku se to zdálo jako dobrý nápad, protože kolonisté tak měli vydatný zdroj chutného masa. Jen o pár desítek let později bylo ale jasné, že to byla osudová chyba. V Tasmánii králíci doslova zaplavili krajinu. Na australské pevnině byli stále ještě víceméně pod kontrolou, protože je tam lidé chovali ve vysokých kamenných ohradách, odkud zvířata nedokázala uprchnout. Moment zlomu přišel v roce 1858, kdy jeden chovatel králíky vypustil, aby je mohl střílet. Ani ne o deset let později už čelila Austrálie první kalamitě a s králíky se bojuje dodnes.

Boj proti ušákům

Právě na příkladu králíků v Austrálii lze dobře demonstrovat dopady, které takové zavlečení druhů může mít kdekoliv na světě. Králíci divocí se z Evropy do Austrálie dostali na konci 18. století. Ale nikdo v té době netušil, že jen o pár desítek let později se na nejmenším kontinentu promění v katastrofu. Za pár desítek let se přemnožili natolik, že se začalo uvažovat nad tím, jak je co nejúčinněji zlikvidovat. Vláda Nového jižního Walesu vypsala už na počátku 19. století prémii 25 tisíc liber za účinný recept na likvidaci populace králíků. A vysoká odměna oslovila řadu lidí, včetně Louise Pasteura. Tento slavný a vážený francouzský biolog navrhl nakazit zvířata bakterií, kterou sám objevil. Mikrob se sice mezi králíky zvládl dobře rozšířit, ale k jejich vyhubení nestačil. Měli holt pořádně tuhý kořínek. O několik desítek let později byl mezi australské králíky cíleně rozšířen virus myxomatózy. Zvířata umírala po tisících a jejich stavy klesly na šestinu. Z celkového počtu 600 milionů přežilo 100 milionů. Zbylým jedincům se však podařilo vyvinout si proti nemoci imunitu, a myxomatóza už pro ně nepředstavovala žádné nebezpečí.

Počátkem 90. let se králíkům opět podařilo dosáhnout slušných čísel – v zemi jich znovu bylo před 300 milionů, a proto se Australané rozhodli otestovat další virus. Tentokrát zkusili dát šanci kaliciviru, který vyvolával smrtelné onemocnění. Zkoušky začaly v roce 1991 na ostrově Wardang a mělo se pečlivě zabránit tomu, aby se před schválením dostal virus i na pevninu. Přesto už v roce 1995 hubil virus králíky i na pevnině a dodnes se neví, zda šlo o nějakou nehodu nebo úmysl. Před třemi lety byl mezi divokou králičí populaci vypuštěn ještě účinnější typ kaliciviru v naději, že škůdce definitivně zmizí. Dnes se však jeví již vysoce pravděpodobné to, že králici opět vyhrají. Proto Australané zvažují, že proti němu nasadí genetickou zbraň, označovanou odborníky jako „gene drive“.

Genetická zbraň by mohla znamenat obrat

O co by se mělo jednat a jak to má fungovat? Za vědeckým termínem „gene drive“ se ukrývá uměle vytvořená dědičná vloha, jež se populací šíří velmi rychle. Genetická informace se během několika generací přepíše. Tradiční geny dědí potomek po jednom od obou rodičů, přičemž mu otec a matka mohou předat každý jinou variantu genu. V případě vlohy, jež se chová jako gene drive, je ale úplně jedno, jakou verzi k ní dostal potomek od druhého rodiče – gene drive vždy zvítězí. V tomto případě tědy přestávají platit Mendelovy zákony, které říkají, že gen jednoho rodiče zdědí polovina synů a dcer, čtvrtina vnuků a vnuček a osmina pravnoučat. Gene drive je vytvořen tak, aby se přenesl na všechny syny a dcery, vnoučata i pravnoučata. V populaci zcela převládne a už nikdy nezmizí.

Zní to docela radikálně, že? Právě proto je velice potřebné použití takové zbraně pečlivě zvážit a otestovat. Jako první vytvořili dokonale fungující gene drive američtí vědci Ethan Bier a Valentino Gantz v roce 2015. Testování probíhalo u octomilek a muškám tím zajistili změnu barvy těla. V laboratorních podmínkách bylo do hejna mušek vpuštěno několik jedinců s gene drive. Po deseti generacích zbyly ve skupině jen přebarvené mušky a hmyz s původním odstínem zcela vymizel. Vypustit takto modifikovaný hmyz do přírody by znamenalo kompletní změnu populace mušek tak, jak ji známe dnes. A to by zase mohlo mít nedozírné následky, které ale lze jen obtížně odhadovat. Můžeme se domnívat, že odlišně zbarvené mušky by byly nápadnější svým přirozeným nepřátelům. Je možné, že by se proměnila i jejich odolnost k chladu či vysokým teplotám, protože jinak zbarvené tělo by se na slunci také jinak ohřívalo. Ale co ještě by se tím mohlo změnit, je skutečně jen dohadem.

Úspěchy i kontroverze

Nicméně tato genetická technologie znamená velký přelom. Její využití si jistě dokážou představit nejen vědci, ale i kdokoliv z nás. Vědci už takto například stvořili komáry odolné k původci malárie. Kdyby tito jedinci byli vypuštěni do zemí, kde nemoc stále ohrožuje miliony lidí, „přepsal“ by gene drive dědičnou informaci divokých jedinců a ti by ztratili schopnost přenášet chorobu na člověka. A takto by šlo postupovat u řady dalších přenašečů. Nikdo však nic podobného zatím neplánuje. Taková změna by totiž měla i celou řadu dalších následků, a ne všechny by nutně musely být pozitivní. Komáři zaujímají v přírodě významné místo a není jisté, co všechno bychom změnou jejich dědičné informace rozpoutali.

Co tedy s invazivními druhy? Mělo by cenu snažit se jich zbavit tímto způsobem? Jelikož jsou invazivní a do ekosystému přirozeně nepatří, nemělo by jejich vymizení znamenat problém, spíše naopak. Narušené ekosystémy by dostaly šanci se z jejich vpádu vzpamatovat a vrátit se do původního stavu. Použití gene drive se tedy v tomto ohledu jeví jako reálné řešení. Bylo by například možné zajistit, aby se v Austrálii začaly rodit pouze samičky králíků. Tak by populace velice rychle a zcela přirozeně vymřela, protože by se prostě nemohla rozmnožovat.

Záchrana pro ekosystémy

O nasazení gene drivu proti zvířecím vetřelcům vážně uvažují Novozélanďané. Na jejich ostrovy byla zavlečena řada živočichů z Evropy, Asie i Austrálie a na takto malém území skutečně mohou způsobit nedozírné škody. Značné problémy tam páchá například lasice hranostaj nebo vačnatec kusu liščí úmyslně importovaný z Austrálie. Hranostaj i kusu totiž hubí mnoho zástupců novozélandské fauny i flóry. Křehký ekosystém tak trpí pod náporem druhů, které zde nemají vůbec co dělat, a navíc jim chybí přirozený nepřítel. Zatím je vše ve stadiu teoretického plánování – sebemenší chyba může mít nedozírné následky. A nemluví se o tom jen na Novém Zélandu. Stále však ohledně této metody existuje značná kontroverze – a to zcela oprávněně.

Napiš komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *