Ptačí chřipka by se dala porazit genetickou úpravou drůbeže. Vědci ji otestovali a funguje

Ptačí chřipka zabíjí ptáky ve volné přírodě, ale také ohrožuje chovy drůbeže po celém světě. Vysoce nakažlivý virus se mění natolik rychle, že proti němu není příliš účinné očkování. Skupina vědců ted přišla s řešením, které by se jednou dalo použít: je jím genetická úprava drůbeže.

Úprava genů je kontroverzní téma, zejména u lidí. A to především, pokud by se geny dědily z generace na generaci. Vědci teď ale uvažují o tom, jestli by se tato metoda nedala využít pro ochranu drůbeže před ptačí chřipkou.  

Vědci představili v nové studii v časopise Nature Communications potenciál úpravy genů k ochraně drůbeže před hrozbou nakažlivé ptačí chřipky, která v posledních letech zabíjí divoké i chovné ptáky. Toto onemocnění způsobuje neustále se vyvíjející virus, který získal evolucí vlastnosti, jež mu umožňují obcházet většinu opatření proti jeho šíření. 

Autoři tvrdí, že jejich průlom v oblasti editace genů by zastavil obrovské ekonomické ztráty, které v současnosti ptačí chřipka způsobuje. Byl by to také významný krok v boji proti nemoci, která může i u lidí způsobit vážné onemocnění a smrt – a podle řady expertů má potenciál, aby zmutovala tak, že se mezi lidmi začne šířit.

Miliardy mrtvých ptáků

Čísla o výskytu ptačí chřipky jsou varovná. Ministerstvo zemědělství Spojených států uvádí, že v roce 2022 uhynulo na ptačí chřipku až padesát milionů ptáků. Jihoafrická drůbežářská asociace nedávno uvedla, že po zjištění ohnisek v první polovině roku 2023 bylo zlikvidováno více než sedm milionů kuřat. A ve Finsku se zase nemoc vloni přenesla z ptáků na kožešinová zvířata, postihla tam dvacítku farem.

Kromě ekonomických důsledků představují ohniska ptačí chřipky také riziko pro lidské zdraví. Už před pandemií covidu epidemiologové varovali, že právě tento virus by mohl spustit novou pandemii.  

Očkování nestačí

Základní metodou prevence je u drůbeže očkování. Účinnost vakcín je ale do značné míry omezená, protože virus ptačí chřipky se rychle vyvíjí. Ne sice tak rychle jako covid, stále to ale stačí k tomu, aby se očkování stalo méně účinnou obranou. Navíc existuje více kmenů viru ptačí chřipky, ale vakcína je účinná vždy jen vůči konkrétnímu kmeni – nemluvě o tom, že očkování může být drahé.

Na rozdíl od očkování se navrhovaná editace genů zaměřuje na bílkovinu nebo bílkoviny v drůbeži, které jsou životně důležité pro všechny kmeny ptačí chřipky, takže by mohlo zastavit virus v jeho počátcích, ať se jedná o jakýkoliv kmen.

Editace genů je proces přesné změny konkrétního genu u zvířete za účelem zavedení vlastností, jako je odolnost vůči určité nemoci, zvýšená produktivita a vlastnosti, které zlepšují životní podmínky zvířat.  Taková pozitivní genetická změna může pocházet například od jiného zvířete, kde se vyvinula přirozeně. V podstatě tedy editace genů jen velmi rychle urychluje přirozené metody křížení.

Editace genů už byla použita k tomu, aby se dobytek stal bezrohým tím, že se do něj vnesla genetická změna, která se vyskytuje u přirozeně bezrohého skotu. To je důležité, protože mnoho druhů mléčného skotu má rohy, což vede k bolestivé praxi odrohování telat, aby se snížilo riziko zranění zvířete i chovatele.

Současně je důležité nezaměňovat úpravu genů s genetickou modifikací, která zahrnuje přenos genu z jednoho druhu do druhého. 

Příležitost pro molekulární nůžky

„K výrobě drůbeže s upravenými geny jsme v naší studii použili výkonné molekulární nůžky známé jako CRISPR/Cas9, které provedly úpravu jednoho genu. Zaměřili jsme se na protein ANP32A,“ popisují autoři. 

Když je vědci porovnávali s normálními kuřaty, která se vylíhla neupravená, dosáhly obě skupiny dospělosti bez jakýchkoli znatelných nepříznivých důsledků na jejich zdraví a pohodu. A pak začala kritická fáze výzkumu – vystavení drůbeže viru. 

Když dostala kuřata běžnou, spíše nižší dávku viru, vypadalo to téměř, jako by se od nich odrážel. Devět z deseti prokázalo úplnou odolnost vůči němu. Nedošlo tak ani k přenosu viru na jiná kuřata. Vědci byli z výsledků nadšení, a tak upravenou drůbež v druhé fázi nakazili obří dávkou ptačí chřipky, přibližně tisícinásobkem toho, s čím by se setkala v životě. 

Tentokrát se už nakazilo pět z deseti genově upravených kuřat. Ukázalo se také, že virus ptačí chřipky je schopen se přizpůsobit tak, aby využíval upravený protein ANP32A, stejně jako dva příbuzné proteiny – ANP32B a ANP32E. „Pokusy na buňkách jsme však prokázali, že současná editace všech tří proteinů dokáže virus zcela potlačit,“ dodávají autoři studie.

Než se začne měnit genom v praxi

Cílem probíhajícího výzkumu zatím není očkování. Teď je podle autorů důležité určit specifickou kombinaci genových úprav potřebnou k vytvoření další generace kuřat s upravenými geny, která by poskytovala úplnou a trvalou ochranu proti ptačí chřipce.

„Editace genů by měla být považována za základní nástroj pro prevenci a kontrolu smrtelných chorob zvířat,“ tvrdí vědci. Přiznávají ale, že aby to bylo možné, musí se změnit zákony. „Potenciál zvířat odolných vůči nemocem, který by mohl ochránit celosvětovou bezpečnost potravin a veřejné zdraví, je pádným důvodem pro pokračování této inovativní cesty v biotechnologiích,“ zakončují.

Důležité je zdůraznit, že tento výzkum vznikl ve Velké Británii. Evropská unie zatím genetickou úpravu organismů neumožňuje. Zvažuje ale, že by se mohla omezení v některých ohledech zmírnit, možná už roku 2024.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Americká vědkyně vytvořila umělé buňky, které se umí samy rozmnožovat

Dělí se, replikují svůj genom, vypadají jako živé. Ale tyto buňky vznikly pod rukama vědců v laboratoři. Od opravdového umělého života je sice dělí ještě propast, ale jsou prvním náznakem toho, jak by v budoucnosti mohl vypadat.
před 2 hhodinami

Obři na jídelníčku. První obyvatelé Ameriky byli specialisté na lov megafauny

Nejstarší původní obyvatelé Ameriky se velmi úzce potravně specializovali.. Kamkoliv na tomto kontinentu vkročili – od Aljašky až po nejjižnější části Latinské Ameriky – tam lovili tu největší možnou kořist. Tedy zvířata, která se dnes označují za megafaunu.
před 4 hhodinami

Tři mohyly, 150 generací pohřbívání. Čeští archeologové popsali unikátní místo

Více než čtyři a půl tisíce let se pravěké civilizace vracely na pohřebiště v polských Muszkowicích. Na dlouholetý význam tohoto posvátného místa přišli společně čeští a polští archeologové. Zatímco většinu podobných mohyl v tuzemsku zničilo intenzivní zemědělství, v Muszkowicích se pohřebiště dochovala včetně nadzemních částí.
před 5 hhodinami

Bakteriofágy pronikají do zlatého stafylokoka jako „vesmírní mariňáci“

Otázku, jak zabít zlatého stafylokoka, tedy nebezpečnou bakterii, která v Česku připraví o život až stovky lidí ročně, pomáhá zodpovědět nový výzkum vědců z CEITEC Masarykovy univerzity. Ti odhalili, jak bakteriofágy – viry napadající bakterie – překonávají mimořádně silnou buněčnou stěnu bakterií, mezi které patří právě i zlatý stafylokok.
před 7 hhodinami

V tropickém Pacifiku nastaly podmínky jevu El Niňo, uvedli výzkumníci

V tropickém Paficiku nastaly podmínky klimatického jevu El Niňo, uvedla novozélandská výzkumná organizace Earth Sciences (ESNZ). Varovala také, že dopady na počasí na Novém Zélandu se v nadcházejících měsících pravděpodobně zintenzivní, připojila agentura Reuters. ESNZ se oznámením výskytu El Niňa v sezonní klimatické předpovědi připojila ke svým protějškům v Austrálii, Japonsku a USA, napsal web RNZ.
03:25Aktualizovánopřed 10 hhodinami

Nebyl to vrah, ale prvok. Vědci vysvětlili záhadnou renesanční smrt

Dva z nejmocnějších mužů renesanční Itálie zemřeli ze stejného důvodu. Prokázala to studie, jejíž autoři zkoumali ostatky synů Cosima di Medici. U jednoho z nich se spekulovalo o vraždě arzénem, ale vědci teď dokázali, že to byla malárie.
včera v 16:31

První důkaz o obřích dinosaurech v Antarktidě ležel roky v šuplíku

V Antarktidě žili v pravěku dinosauři – to je obecně známé tvrzení, za kterým se ale skrývá spousta problémů. Vědci o tom totiž vědí nečekaně krátkou dobu a důkazů je mnohem méně, než se tuší. Paleontologové teď popsali, jak náhodný byl objev prvního obřího antarktického dinosaura.
včera v 14:45

Meteorologové překopali systém výstrah

Od středy 1. července 2026 přechází Český hydrometeorologický ústav na nový výstražný systém. Ten dosavadní byl založený na klimatologických měřítcích, ten nový se ale soustředí už hlavně na dopady těchto nebezpečných meteorologických a hydrologických jevů. Změn je ale víc.
včera v 13:18

Evropský pohled