Maniok, známý též pod názvy kasava nebo tapiok, je důležitou základní potravinou v afrických zemích, jako jsou Burundi, Rwanda, Uganda, Keňa a Tanzanie. V těchto zemích je pěstován zejména malými farmáři. V celosvětovém měřítku je po kukuřici, rýži, pšenici a bramborách nejčastěji pěstovanou plodinou.

V roce 2011 varovala Organizace pro výživu a zemědělství OSN (FAO) před rozšířením rostlinného viru, který ničí velké plochy manioku, a tím i obživu mnoha lidí. Virus je zodpovědný za chorobu Cassava Brown Streak Disease (CBSD), která způsobuje zhnědnutí a nepoživatelnost hlíz manioku. Zákeřnou charakteristikou nemoci je, že viditelné nadzemní části rostliny nevykazují vlastnosti virové infekce a poškození se projeví až po sklizni.

Ve výzkumu podporovaném nadací manželů Gatesových (Bill & Melinda Gates Foundation) se vědcům z Kalifornské univerzity podařilo vyprodukovat genově upravený maniok se zvýšenou odolností k tomuto onemocnění. Dosáhli toho odstraněním několika genů z genomu této plodiny pomocí techniky CRISPR/Cas9.

Vědci se zaměřili na aplikaci technologie CRISPR/Cas9 k vyřazení eIF4E isoformy (isoforem) manioku spojených s VPg (virovým proteinem vázajícím se na konkrétní úseky genomu hostitelských rostlin). Toto navázání je u zástupců čeledi potyvirů -Potyviridae, kam patří i virus CBSD, nezbytné pro jeho namnožení v rostlině a průběh choroby. Úspěšnost tohoto přístupu k získání rezistence na potyviry byla dříve potvrzena na modelových organismech, huseníčku rolním (A. thaliana) a okurce.

Cílená mutageneze genů specifických isoforem eIF4E, konkrétně ncbp-1 a ncbp-2, pomocí CRISPR/Cas9 snižuje úrovně symptomů spojených s onemocněním CBSD a akumulaci viru CBSD v kořenovém systému. Současné narušení genů obou isoforem nCBP vedlo k výraznějšímu poklesu symptomů než při narušení každé isoformy samostatně.

Viru odolný maniok byl vyvinut i v rámci projektu Virus Resistant Cassava for Africa Plus (VIRCA Plus), a to s pomocí genové modifikace (GM). V tomto případě byla k získání odolné formy manioku použita jiná strategie, tzv. interferující ribonukleové kyseliny (RNAi) odvozené od genetické informace daného viru.

Většina rostlinných virů má dědičnou informaci založenou na RNA. Při jejím množení dochází k párování s krátkými úseky RNAi a likvidaci takto vzniklých dvojřetězcových struktur speciálními obrannými mechanizmy buňky. Tak je zabráněno množení viru v rostlině po její infekci a tím i nepříznivým dopadům na kvalitu hlíz. 

GM maniok označovaný jako „genetická událost 4046“ schválil Keňský národní úřad pro biologickou bezpečnost (NBA) v červnu 2021 za účelem pěstování a využití jako potravina a krmivo, a to po 5 letech ověřování bezpečnosti v polních podmínkách. Studie prokázala vysokou a stabilní odolnost vůči chorobě CBSD a potvrdila, že daný GM maniok je stejně bezpečný jako jeho konvenčně používané odrůdy. 

Aktualizace ke dni: 14.1.2022