BIOTRIN je nezisková organizace vytvořená vědeckými
pracovníky pro šíření informací o moderních biotechnologiích.
Je tu pro vaši informaci a jako fórum vašich názorů.

Kosmické šlechtění – naděje nebo podfuk?

Před čtyřiceti šesti lety vynesla sovětská raketa Vostok na zemskou oběžnou dráhu první „biosatelit“, nazvaný Kosmos 752. Vzhledem ke svému rozměru nenesl žádnou lidskou či zvířecí posádku, ale zato celou kolekci biologických pokusných modelů. Od různých živočišných buněčných linií přes oplozené rybí jikry až po jednu rostlinnou „tkáňovku“. Tou byla kultura mrkve, schopná tvořit nejen obvyklé kalusové pletivo, ale také tzv. somatická embrya, tvarem i regenerační schopností obdobná těm semenným.

Byla to vlastně první společná akce NASA a sovětské kosmonautiky tohoto druhu. Jejím cílem bylo posoudit vliv tohoto extrémního prostředí bohatého kosmickým zářením, ale prostého gravitace, na růst a další vývoj oněch živočišných a rostlinných zárodků.

Naprostou většinu pokusných materiálů poskytla a dále hodnotila NASA, vypracovala k tomu i vlastní tlustou závěrečnou zprávu. Šest let nato vyšla publikace věnovaná právě jen oné kosmické mrkvi.

Vedoucím projektu byl Abraham D. Krikorian z University New York, který zajistil i klíčovou fázi logistické domluvy se sovětskými vědeckými partnery. Inu chytrý Armén všude nějakého Arména zná – a tím pravým byl tentokrát zástupce ředitele Ústavu fyziologie rostlin (Institut fyziologii rastěnij imeni K. A. Timirjazeva) v Moskvě, tedy profesor Michail Christoforovič Čajlachjan.  Byl to sympaťák, dobře známý i v našich laboratořích. Však celá léta kolegové z Ústavu experimentální botaniky Akademie věd ČR (ÚEB ČSAV) s jeho týmem hledali bájný florigen, coby zásadní regulátor kvetení rostlin. Nu a úzce se spolupracovalo také s laboratoří tkáňových kultur prof. Raisy Butenko. Právě u ní našly dočasné útočiště americké návštěvnice, než je raketa vynesla v útrobách Kosmosu  z rampy Bajkonuru na oběžnou dráhu. Stalo se tak 25. listopadu 1975. 

Po dvaceti dnech s nimi satelit šetrně přistál někde v Kyrgyzstánu. Kontrolní kultury za srovnatelných podmínek zatím i potom rostly v pozemské laboratoři. V obou posléze dozrála somatická embrya a vyvinula se až v kvetoucí a plodící květiny. Žádný podstatný rozdíl v chování – coby důsledek gravitačního působení či naopak jeho absence na růst a morfogenezi rostlin se nenašel. Žádná zřetelná „somaklonální variabilita“ nebyla zjištěna ani u jejich potomstva. A projekty tohoto typu byly na řadu let dány k ledu.

Až do letoška. Na dávné Vostoky navázala tentokrát svými Dragony soukromá astrospolečnost  Space X . Však jste si o tom mohli přečíst stručnou informaci na našem webu z 23. srpna. Trvalému zájmu jejího majitele a všestranného vizionáře Elona Muska se, pravda, těší zejména kosmické skleníky, sloužící budoucím konkvistadorům Marsu. Ale proč nespojit tento projekt třeba opětovně s výzkumem biologických účinků gravitace a dalších stresových faktorů? V rámci programů dotyčné laboratoře kanadského “astrobotanika“ Simona Gilroye?

Vědecké výsledky této, zatím jen šestidenní, orbitální pouti transgenního bavlníku, jsme se zatím nedozvěděli. Takže nevíme, zda modifikovaná iontová pumpa pro transport vápníku funguje i ve stavu beztížném. A zda poznatky přispějí k pochopení regulace růstu kořenového systému (nejen) bavlníku za stresových podmínek (hlavně vodního deficitu) také na Zemi. 

Ale berme to nejen jako další reklamu jak pro astrobotaniky, tak pro budoucí Marťany, leč také jako nový střípek do mozaiky postupně se formující „space biotechnology“.

I když – nebylo by přece jen schůdnější a daleko levnější realizovat náročná sledování genové aktivace či změn buněčných struktur a funkcí v klidu na Zemi?  Vždyť moderní klinostaty (tj. zařízení, která pomocí rotací vykazují účinky gravitačního působení na růst a vývoj rostlin pomocí) se zásadně liší od těch, co před sto lety používal profesor Bohumil Němec a simulovat se na nich dají málem „podmínky Jupitera“.  

Nicméně – v podpoře astrobotaniky není Space X sám. Již nějakou dobu vzbuzují odborný i komerční zájem vesmírné aktivity společnosti Nanoracks, která má v tomto úsilí na rozdíl od Elona Muska významné partnery. Coby „dodavatel komerčního hardware“ zvláště pro Mezinárodní kosmickou stanici (ISS) je již řadu let vázána s NASA. A o její typy „vesmírných skleníků“ mají zájem zákazníci také ze Spojených arabských emirátů a Číny. Vůdčí myšlenkou budování těchto autonomních stanic není totiž jen jejich využití na orbitě či při časově náročných vesmírných poutích, ale také na Zemi, zejména v oblastech extrémního klimatu, s cílem prospět tamnímu zemědělství.

V této souvislosti je stále častěji zmiňován také další atraktivní fenomén – nejspíše zvaný „space breeding“. Jeho základní myšlenka je prostá: masivní zefektivnění a praktické využití „spontánní“ (rozuměj člověkem neřízené) radiační mutageneze. Lákavá politicko-ideologická alternativa v čase, kdy zejména Evropa již dvě desítky let řeší legislativu technologií genetických modifikací (GM) a genetických editací (GE) a kdy existují snahy oddělit od sebe tu starou dobrou mutagenezi z doby před nástupem molekulárních technik – a tu novou, „krisprovací“ -  dle jejích oponentů nepřirozenou, a možná nebezpečnou.

Ejhle šance, kterou již údajně využívá třeba Čína někdy od roku 1987, kdy lodě Shenzou nesly i semena různých plodin, vykazující po návratu a pěstování na Zemi až neuvěřitelnou mutační frekvenci. Citujme z internetově dostupných pramenů: „ z materiálu bylo odvozeno přes 200 nových odrůd rýže, pšenice, sezamu, paprik, rajčat a vojtěšky. Už je mají i farmáři, včetně druhé nejpopulárnější variety pšenice Luyuan 502.“.

Citovat se dá zatím jen z obecných relací společnosti Nanoracks, případně z nich vycházejících zpravodajských komentářů, zahraničních či domácích.  Hodnověrné vědecké práce jsou (alespoň mnou) nedohledatelné. Tedy platí klasika „Fide, sed cui fidas, vide“ – „Věř, ale komu věřit, měř“. Obecný motiv – není nad přirozené kosmické záření. A od dávných „balonových“ pokusů přece víme, že čím jsme výše, tím je ho více. Ano, leccos dokážeme na Zemi simulovat. Známe zhruba jeho základní složení - 85% by měly tvořit protony,10% alfa částice – ale v těch zbývajících 5% by mělo být kdeco! Možná dosud neznámé, extrémně energeticky bohaté a přitom zcela „eko“. Co na tom, že fyzici (podstatně vzdělanější než já) vesměs zpochybňují právě jeho mutagenní efektivitu… 

No ano, ale jak tedy vysvětlit ony skvostné výsledky čínských orbitálních šlechtitelů?  Posílat do vesmíru jakýkoliv náklad je samozřejmě velmi drahé i pro kosmické velmoci. Ale kdo a jak vlastně ověří, že tam ta rostlinná semena vůbec byla? Techniky genové editace, tedy velmi precizní mutageneze, se však staly málem rutinní záležitostí. Nebudou případně a jistě halasně nabízené produkty „kosmického šlechtění“ jednoduše podvrh, který emocionálně i komerčně zneužívá stávající moratorní legislativu? 

Co jako „přirozené radiační kosmické mutanty“ donesly sondy z orbitu a co je prostě výsledek rutinního krisprování ať v Šanghaji nebo jinde na světě? Připomeňme si ono „Fide sed cui fidas, vide“ dříve, než budeme stát frontu na zaručeně vesmírné ekobioodrůdy.

 

Autorský komentář prof. RNDr. Zdeňka Opatrného, CSc., emeritního profesora PřF UK v Praze.

 

Zdroje:

Aktuálně

PF 2022
PF 2022 | BIOTRIN


NOVÁ
Databáze NBT plodin | BIOTRIN


uspořádali jsme pro vás
promítání filmu
WELL FED
s následnou diskuzí
Promítání Well fed ODLOŽENO na říjen

Top