Ryby, komary, krowy… Wiele testów genetycznych na zwierzętach jest już w toku, aby poprawić efektywność hodowli zwierząt i stworzyć nowe leki.
Rośliny modyfikowane genetycznie są obecnie uprawiane na 175 milionach hektarów na całym świecie (13% wszystkich gruntów uprawnych). Pojawiają się również w Europie: od kwietnia 2015 roku UE zezwala na import i sprzedaż 17 rodzajów GMO.
Czy wkrótce nadejdzie kolej na zwierzęta? Chociaż eksperymenty z zakresu inżynierii genetycznej zwierząt prowadzone są od lat 80. XX wieku, to wciąż jest na etapie badań. Tak czy inaczej, teraz jest coraz więcej przykładów konkretnego zastosowania zdobytej wiedzy. Rozpadają się ostatnie bariery technologiczne, które uniemożliwiły ludziom wypróbowanie jakiejkolwiek możliwej kombinacji genów.
Belgijska zmodyfikowana rasa krów
Proces jest podobny do selekcji
Człowiek zmienia geny zwierząt na przestrzeni wieków. „Po prostu nazwaliśmy tę praktykę selekcją” - wyjaśnia genetyk Mark Westhusin. Jeśli krzyżujesz jedną rasę psów z inną przez kilka pokoleń, w rezultacie powstanie koktajl genetyczny, którego natura z trudem by się nie zmieszała - to piesek.
Film promocyjny:
Nowe narzędzia genetyczne sprawiają, że zmiany są dokładniejsze i szybsze. „Zmieniamy cechy w bardziej ukierunkowany sposób: możemy dokładnie powiedzieć, co tworzymy” - wyjaśnia Alison Van Ernam, genom i biotechnolog z University of California.
Pierwszym zwierzęciem, którego genom uległ zmianie w laboratorium, była mysz. W 1982 roku naukowcom udało się stworzyć mysz, której organizm wydzielał znaczne ilości hormonów wzrostu. I osiągnęła wielkość małego szczura.
Zabieg z mlekiem transgenicznym
Czy zwierzę urosło dwukrotnie w stosunku do normalnego rozmiaru? To odkrycie naukowe może zainteresować rolnictwo. Dwa razy większy łosoś został już wyhodowany (nazwa handlowa AquAdvantage) i może być pierwszą genetycznie zmodyfikowaną rybą sprzedaną do spożycia przez ludzi. Firma czeka tylko na sygnał od władz amerykańskich.
Ponadto zwierzęta mogą uzyskać odporność na epidemie. Na przykład brytyjscy genetycy wyhodowali kurczaka, który nie boi się ptasiej grypy. W Brazylii do walki z dengą stosuje się genetycznie zmodyfikowane komary.
Co ciekawsze, mleko od zwierząt transgenicznych ma nieskończone możliwości. Krowy zostały już zmienione na mleko matki i hipoalergiczne (dla tych z nietolerancją laktozy). W przyszłości będzie można uzyskać mleko zawierające ludzkie przeciwciała do walki z czerniakiem.
Amerykańska firma GTC Biotherapeutics wyhodowała kozy, których mleko zawiera substancje przeciwzakrzepowe: zwane ATryn, zapobiega powstawaniu zakrzepów.
Istnieje wiele wariantów krzyżowania genów, a niektóre z nich są dość nietypowe: po testach na kozach bakterie zostały zmienione, aby tworzyć sieci. Materiał ten (uważany za najtrwalszy na świecie) pozwoliłby na stworzenie ultra skutecznych kamizelek kuloodpornych oraz tkanin medycznych.
Zebra również otrzymała DNA świecącej meduzy. Cel eksperymentu: sprawienie, by świeciły w obecności pewnych toksyn, aby wykryć zanieczyszczenie wody.
Tak czy inaczej, GloFish odniósł większy sukces w akwariach Amerykanów, stając się pierwszym genetycznie zmodyfikowanym zwierzakiem.
Genetyczne skalpele
Naukowcy posuwają się coraz dalej w dekodowaniu genomu. Chodzi o zrozumienie, w jaki sposób określony gen określa cechy gatunku. Postęp w genetyce przyspieszył jeszcze bardziej wraz z odkryciem nowych skutecznych narzędzi, głównie Cas9.
Technika Cas9 została „przypadkowo” odkryta przez naukowców Emmanuelle Charpentier i Jennifer Dudnoy podczas eksperymentów z wirusami. Nie wchodząc w szczegóły, pozwala znaleźć określony fragment DNA i go wyciąć. Dodając inny materiał, umożliwia również zastąpienie go innym kawałkiem DNA.
Według Jennifer Doudna był to duży krok naprzód:
„Jeśli w przeszłości technologia była jak młot kowalski, teraz pracujemy z genomem za pomocą molekularnych skalpeli”.
Odrodzenie mamutów i dinozaurów
Mając takie technologie w ręku, niektórzy naukowcy zamierzają ożywić wymarłe gatunki lub nawet stworzyć nowe.
Teoretycznie naukowcy już rozumieją, jak można by przywrócić do życia mamuta włochatego, który zniknął 10 tysięcy lat temu: dzięki tkankom i kawałkom zębów znalezionym w lodzie udało im się niemal całkowicie odtworzyć jego genom. Pozostaje tylko zmienić geny słonia lub wszczepić jego DNA do jaja słonia, aby narodził się mały mamut.
A co z dinozaurami? Ponieważ kurczak jest potomkiem niektórych z nich, wystarczy odwrócić ten proces … Naukowcy już to zrobili i byli w stanie reaktywować pradawne geny „dinozaurów” kurczaka.
Bezwłose zmodyfikowane kurczaki
Spod genetycznego skalpela mogły wyłonić się mityczne, a nawet absolutnie fantastyczne stworzenia. Amerykański paleontolog Jack Horner mówił o możliwości stworzenia jednorożca.
Tak czy inaczej, hodowla zwierząt o nietypowych rozmiarach (kaczka wielkości konia lub konia wielkości kaczki) nie jest zadaniem trywialnym: o wzroście decydują setki genów. To samo dotyczy skrzydlatych świń. Naukowcy nie widzieli kręgowców sześcionogich i nie mają pojęcia, jak wyglądałby ich kod genetyczny.
Jak daleko można się posunąć?
Ale dokąd mogą prowadzić takie manipulacje genomem? Fantastyka naukowa na swój sposób wielokrotnie ostrzegała ludzkość przed niebezpieczeństwami takich eksperymentów. Pamiętaj tylko o tym cytacie z Jurassic Park:
„Nasi naukowcy byli tak skupieni na tym, co mogliby zrobić, że nawet nie myśleli, czy mają do tego prawo”.
Pomijając dziwaczną genetykę, transgeniczne zmiany u zwierząt w celu poprawy jakości i produktywności mogą zapewnić bezpieczeństwo żywnościowe na całym świecie. Ale jakie byłyby długoterminowe konsekwencje? Zagrożenia dla środowiska i zdrowia? Łosoś AquAdvantage jeszcze nawet nie pojawił się na naszych talerzach, ale już teraz budzi obawy dotyczące „skażenia genetycznego”.
Chociaż nikt nie może jeszcze odpowiedzieć na te pytania, najwyższy czas, abyśmy nakreślili ograniczenia etyczne: gdy się okazało, chińscy naukowcy zaczęli zmieniać ludzki genom.