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.
