NRL GMO zorganizovala seminář na téma vývoj a stanovení GMO, který  organizovalo VÚRV, v.v.i. a uskutečnilo se on line. Byly řešeny a diskutovány  otázky, které se týkají legislativní situace povolování GMO ve světě, novinky v řešení, stav a využití GM živočichů, stejně lako legislativa. Významná část semináře byla zaměřena na stanovení GMO v analyzovaných materiálech, nejistota měření a interpretace výsledků. Přednášky po registraci u pořadatelů jsou dostupné on line.

V listopadu 2020 proběhl tradiční seminář na téma geneticky modifikovaných organismů (GMO) a jejich stanovení v potravinách, krmivech i životním prostředí, který každoročně organizuje Národní referenční laboratoř pro identifikaci GMO a DNA fingerprinting spolu s Českou technologickou platformou rostlinných biotechnologií. Letos seminář z důvodu epidemie onemocnění Covid-19 proběhl netradičně pouze online, ale přesto, nebo právě proto, se ho zúčastnilo 50 účastníků z řad státní správy i soukromých společností, kteří mohli shlédnout celkem pět prezentací. Níže přinášíme shrnutí toho nejdůležitějšího, co na přednáškách zaznělo.

První prezentaci přednesla Ing. Alena Světlíková z Ministerstva zemědělství. Prezentace připomněla základní údaje o GMO a jejich pěstování a shrnula současnou situaci v EU. GMO, tedy organismy (kromě člověka), jejichž genetický materiál byl pozměněn jiným způsobem než přirozenou rekombinací, získávají žádané vlastnosti, např. odolnost vůči škodlivým činitelům (škůdci, choroby, abiotické stresy, tolerance vůči herbicidům apod.). Největšími světovými producenty GM plodin jsou USA, Brazílie, Argentina, Kanada a Indie. Naproti tomu EU přistupuje ke GM plodinám s vysokou mírou obezřetnosti. Potraviny a krmiva obsahující, sestávající, nebo vyrobené z GMO prochází schválením před uvedením na trh. Schvalovací proces trvá vždy několik let a je to nejpřísnější schvalovací systém na světě. Zahrnuje mimo jiné toxikologické testy, hodnocení alergenicity, účinky na životní prostředí nebo krmné pokusy. Do schvalování jsou zapojeni odborníci z členských států a Evropského úřadu pro bezpečnost potravin (EFSA). Schválené GM potraviny (a krmiva) jsou tak bezpečné.

V EU je povinné označovat potraviny a krmiva, které obsahují GMO. Vyjmuty jsou potraviny/krmiva obsahující GMO, jehož podíl není vyšší než 0,9 %, za předpokladu, že přítomnost tohoto materiálu je náhodná nebo jí nelze technicky zabránit. Označování živočišných produktů ze zvířat krmených GM krmivy není dle Nařízení (ES) č. 1829/2003 vyžadováno, jelikož do svalů, mléka, vajec a jiných živočišných produktů se vnesená DNA nedostává (je rozštěpena v zažívacím traktu). Označování živočišných produktů ze zvířat krmených GMO proto nemá důvod a nebylo by kontrolovatelné.

V EU je možné pěstovat pouze jednu GM plodinu, a to kukuřici MON 810. V ČR byla tato GM kukuřice nejvíce pěstována v roce 2005 (8380 ha), od roku 2017 již k pěstování kukuřice MON 810 na území ČR nedochází. V současné době je tato GM kukuřice pěstována pouze ve Španělsku a Portugalsku (v roce 2019 výměra celkem cca 109 tisíc ha). EU je nicméně závislá na dovozu plodin, např. z vlastní produkce sóji je EU v současné době schopná uspokojit jen 4 % (1,5 mil. tun/rok) poptávaného množství. Přibližně 85 % sóji, až 25 % dovezené kukuřice a 10 % řepky dovezené do EU je GM.

V další prezentaci se Ing. Zuzana Doubková z Ministerstva životního prostředí (MŽP) věnovala problematice uvádění GMO do životního prostředí. Problematika se týká dvou oblastí. První je oblast polních pokusů s GM rostlinami, které jsou od roku 2015 na ústupu. V roce 2020 proběhly pokusy se dvěma plodinami, a to s GM slivoní odolnou vůči šarce probíhající na VÚRV v.v.i. a GM ječmenem produkujícím peptid LL37 prováděný firmou Úsovsko a.s. Výskyt nepovolených GMO je každý členský stát povinen hlásit Evropské komisi, ta informuje ostatní členské státy a nepovolené GMO musí být zlikvidovány. V roce 2020 byl v Německu zachycen nepovolený GM len v osivu z roku 2017, které pocházelo z ČR.

Dále se problematika týká klinického hodnocení léčivých přípravků vyrobených pomocí geneticky modifikovaných mikroorganismů (GMM). Žádost o klinické hodnocení vyřizuje Státní ústav pro kontrolu léčiv. V roce 2020 byla vydána registrace pro léčivý přípravek Zolgensma k léčbě spinální muskulární atrofie, tento případ byl hojně medializován. Žádost o nakládání s GMM pak vydává MŽP, přičemž v roce 2020 vydalo povolení pro GM lidské buňky autologní T-lymfocyty obsahující chimérický antigenní receptor CAR (léčba myeloidní leukémie, myelomu). Ing. Doubková také připomněla, že aktuálně vyvíjené vakcíny proti Covid-19 jsou také vyráběny pomocí GM technologií.

Třetí prezentaci připravily prof. Ing. Kateřina Demnerová, CSc. a Ing. Kamila Zdeňková, PhD., která prezentaci týkající se GM zvířat i přednesla. Nejčastěji modifikovaní živočichové jsou laboratorní myši a potkani pro výzkumné účely. Jako potravina pro lidskou potřebu se živočichové modifikují zejména pro zajištění vyšší intenzita růstu, změny kvality živočišných produktů nebo odolnosti proti chorobám. Dále se využívají jako lékařské bioreaktory pro produkci léků i jako mazlíčci. Příkladem posledního jsou GM rybky GloFish. Jedná se o fluoreskující ryby s vneseným plasmidem, který nese pro fluorescenční protein různé barvy. Původně se takto modifikovala Dania pruhovaná s cílem vytvořit nástroj pro biomonitoring znečištění ŽP. Došlo ale spíše k rozšíření v akvaristice. V EU nejsou povoleny, ale vzhledem k tomu, že se nejedná o rybu určenou ke konzumaci, pro detekci stačí kvalitativní metody, není potřeba kvantifikovat. Nicméně pravděpodobnost vytvoření volné populace je velmi nízká.

Prvním GM živočichem uvedeným do tržního oběhu byla Tilápie nilská s vloženým konstruktem pro růstový hormon, který zajišťuje dosažení tržní velikosti až o polovinu rychleji. Podobně byl modifikován i losos. Obě ryby byly již ve světě schváleny k uvedení na trh (Kuba, USA, Kanada, Čína). V EU žádná GM zvířata povolena k uvádění na trh nejsou.

Ing. Lucie Krajči z VÚRV v.v.i. v Praze se ve čtvrté prezentaci zabývala problematikou nejistoty stanovení GMO. GMO může být identifikován díky vnesené cizorodé DNA. Jednou z metod založené na analýze DNA je polymerázová řetězová reakce (PCR). PCR je metoda rychlého a snadného zmnožení úseku DNA založená na principu replikace nukleových kyselin pomocí tzv. primerů specifických pro úsek DNA, který je předmětem analýzy. Výsledný namnožený úsek DNA, tzv. amplikon, lze vizualizovat pomocí UV světla na agarózovém gelu (konvenční PCR), nebo pomocí laseru (real-time PCR), kdy je sledován fluorescenční signál v reálném čase, který odpovídá množství cílové sekvence DNA. Pomocí real-time PCR lze GMO i kvantifikovat.

S každým výsledkem měření souvisí nejistota měření (MU, z angl. Measurement Uncertainty), což je parametr charakterizující rozsah hodnot. Jedná se o parametr, který vzdaluje naměřenou hodnotu od skutečné. V laboratoři MU vychází z přípravy vzorku (homogenita – usnadnění izolace DNA, maximalizace výtěžku; reprezentativnost – skutečné zastoupení GMO), izolace DNA (výtěžnost, přítomnost inhibitorů, degradovaná DNA), PCR analýz (podmínky reakce, složení reakční směsi, pipetování, PCR analyzátor) a vyhodnocení dat (nastavení ve vyhodnocovacím programu). Laboratoř musí odhadnout nejistotu výsledku měření, tato nejistota by měla zahrnovat všechny zdroje nejistot.

Jednou z možností vyjádření MU je pomocí rozšířené nejistoty měření (U). Kombinovanou nejistotu měření (kombinuje dva a více faktorů) „zvětšuje“ faktor k, který je při 95% hladině spolehlivosti roven 2. Výsledkem je rozšířená nejistota měření. Odhadovaná nejistota měření musí být uvedena jako součást výsledku měření. Pokud hodnota získaná odečtením nejistoty měření od výsledku měření bude nižší než legislativní hodnota, vzorek je vyhovující (při dané hladině spolehlivosti).

Laboratoř může odhadnout MU pomocí údajů získaných z analýzy rutinních vzorků. Toto je nejpřesnější a nejdoporučovanější přístup odhadu nejistot. V případě, že laboratoř nemá k dispozici rutinní vzorky, může MU odhadnout pomocí údajů získaných z analýzy certifikovaných referenčních materiálů (CRM) v rámci verifikace metody. Tento přístup je náchylný na podcenění MU, jelikož do odhadu není zahrnut charakter rutinních vzorků. V případě, že laboratoř nemá dostupné ani rutinní vzorky, ani CRM, laboratoř předpokládá standardní MU 25 % pro výsledek měření větší nebo rovno 2 g/kg a standardní MU 35 % pro výsledek měření menší než 2 g/kg a nad limitem kvantifikace. Při tomto přístupu však dochází k nadhodnocení MU a vždy je doporučováno při dostupnosti rutinních vzorků nebo CRM aplikovat první nebo druhý přístup odhadu MU.

Poslední prezentace, kterou přednesla Ing. Tereza Sovová, PhD. z VÚRV v.v.i. Praha, přinesla informace o nových technikách šlechtění pomocí editace genomu. Tyto nové metody zažívají v posledních letech bouřlivý rozvoj a nabízí velký potenciál. Zejména metoda CRISPR-Cas9 budí pozornost. Původně se jedná o součást imunitního systému prokaryotních organismů, která byla upravena tak, aby s ní bylo možno provádět cílené změny na konkrétních místech v genomu. Nejdále je tato metoda u rostlin, kde je již v USA na trhu dostupné editované jablko Arctic Apple, které na řezu nehnědne a má tak delší trvanlivost. Mezi další příklady, které jsou zatím ve stádiu laboratorního ověření konceptu, patří žampion odolný k mechanickému poškození, banán odolný k houbové chorobě, kukuřice s vyšším výnosem, nebo přirozeně bezkofeinová káva. U zvířat je z důvodu obecně náročnějšího postupu příkladů méně, ale i tam již můžeme zmínit různé biomedicínské modely, zvířata vhodná ke xenotransplantacím, odolná k chorobám nebo se sníženou alergenicitou zvířecích produktů (vejce, mléko).

Mezi výhody metod editace genomu patří zejména bezprecedentní přesnost, s kterou můžeme provádět konkrétní změny přímo v genomu cílového organismu. Metody jako je CRISPR-Cas9 jsou velmi rychlé, jednoduché a levné, takže je použití metody dostupné i pro malé výzkumné týmy a organizace. Nedochází zde navíc k vkládání cizorodé DNA, takže výsledné editované organismy nejsou de facto transgenní. Je zde tedy naděje, že na rozdíl od tradičních GMO by editované organismy nemuseli mít tak kontroverzní status. Transgenní techniky jsou v některých zemích, jako např. země EU, přísně regulovány a nemohou zde být využity k plnému potenciálu. Vše tedy bude záležet na tom, jak se legislativa postaví k těmto novým technikám. V mnoha zemích již diskuze a změna legislativy na toho téma proběhla (přehled legislativní situace lze nalézt na stránkách projektu The Global Gene Editing Regulation Tracker and Index). Např. v USA, Kanadě, Brazílii nebo Argentině se zejména u rostlin nebudou tyto techniky regulovat v případě, že při editaci genomu nedojde k vložení žádného cizorodého úseku DNA. Naproti tomu Soudní dvůr EU v Lucemburku v roce 2018 rozhodl, že metody editace genomu jsou transgenní bez ohledu na charakter změny a stávající pravidla pro GMO budou aplikována i na editované plodiny. Vzniká tak ale problém, jak dokázat, že změna v DNA je dosažena právě pomocí metod editace genomu. V březen 2019 vydala Evropská síť GMO laboratoří stanovisko, že v současné době neexistují metody pro detekci editace genomu a stávající metody založené na PCR nelze použít. Je zde tedy právní předpis, který nelze vymáhat. Mimo tohoto paradoxu se EU navíc připravuje o zapojení se do nové, rychle se rozvíjející oblasti výzkumu a ekonomiky, a je otázkou, jak dlouho bude tento odmítavý přístup udržitelný.

 

Klíčová slova: GMO, legislativa, GM živočichové, stanovení, nejistota

 

Autoři:

Sovová Tereza, Krajci Lucie, Ovesná Jaroslava

Výzkumný ústav rostlinné výroby, v.v.i., Drnovská 507, 161 06 Praha 6 - Ruzyně