Zemědělství čelí bezprecedentní krizi. Klimatická změna přináší extrémní sucha, vlny veder a nové škůdce, zatímco světová populace neustále roste. Tradiční šlechtění plodin trvá desetiletí a klasické geneticky modifikované organismy (GMO) narážejí na odpor veřejnosti i přísnou legislativu. Na scénu však přichází technologie CRISPR – molekulární nůžky, které umožňují měnit DNA rostlin s chirurgickou přesností.
Co je to CRISPR a jak funguje?
Technologie CRISPR-Cas9, za kterou její objevitelky Jennifer Doudna a Emmanuelle Charpentier získaly v roce 2020 Nobelovu cenu za chemii, je v podstatě přirozený imunitní systém bakterií, který vědci adaptovali pro editaci genů.
Představte si DNA jako obrovskou knihu receptů. Starší metody GMO fungovaly tak, že vědci vzali celý cizí recept (například z bakterie) a náhodně ho vložili doprostřed knihy rostliny (např. kukuřice). To vyvolávalo obavy z nepředvídatelných vedlejších účinků.
CRISPR funguje jinak. Umožňuje vědcům nalistovat konkrétní stránku, najít přesné slovo (písmeno genetického kódu) a to buď opravit, vymazat, nebo upravit. Nevkládá se žádná cizí DNA. Jde o proces, který je v podstatě identický s přirozenou mutací, jaká by mohla nastat v přírodě během tisíců let šlechtění, ale CRISPR to zvládne za pár týdnů v laboratoři.
Plodiny odolné suchu a chorobám
Vědecké týmy po celém světě, včetně těch v České republice (například v Ústavu experimentální botaniky AV ČR), využívají CRISPR k vývoji plodin nové generace.
Jedním z hlavních cílů je odolnost vůči suchu. Vědci dokáží upravit geny odpovědné za otevírání průduchů na listech rostlin. Rostlina tak lépe hospodaří s vodou a přežije i dlouhá období bez deště, aniž by to dramaticky snížilo její výnos.
Dalším úspěchem je pšenice s nízkým obsahem lepku, vhodná pro celiaky, nebo banány odolné vůči smrtící plísni, která v současnosti decimuje světové plantáže. CRISPR také umožňuje vytvořit rýži s vyšším obsahem vitamínů nebo rajčata, která mají delší trvanlivost a nemusí se sklízet zelená.
Evropské dilema a změna legislativy
Využití CRISPR v zemědělství však dlouho naráželo na evropskou legislativu. Evropský soudní dvůr v roce 2018 rozhodl, že plodiny získané genovou editací musí spadat pod stejně přísnou regulaci jako staré GMO. To de facto zablokovalo jejich pěstování v EU, zatímco USA, Čína nebo Velká Británie technologii masivně podporovaly.
Vědecká komunita v Česku i v celé Evropě proti tomuto rozhodnutí ostře protestovala. Argumentovala tím, že pokud v rostlině nezůstává žádná cizí DNA, je nesmyslné ji označovat za GMO.
Pod tlakem klimatické reality a hrozby ztráty konkurenceschopnosti však Evropská komise nedávno navrhla změnu pravidel. Nová legislativa by měla uvolnit pravidla pro rostliny editované metodou CRISPR, pokud jsou jejich úpravy ekvivalentní těm, kterých lze dosáhnout klasickým šlechtěním.
Šance pro udržitelnou budoucnost
Genová editace plodin není samospásným řešením všech problémů zemědělství, ale je to extrémně silný nástroj. Umožňuje snížit spotřebu pesticidů a umělých hnojiv, protože plodiny budou přirozeně odolnější.
V době, kdy se i v České republice potýkáme s nepravidelností srážek a vlnami veder, může být právě věda tím faktorem, který zajistí, že na našich polích bude stále co sklízet a jídlo zůstane cenově dostupné.
