Ovce se zvýšeným množstvím svalové hmoty

  • organismus: ovce
  • nová vlastnost: zvýšená tvorba svalové hmoty
  • zacíleno na: šlechtitele/chovatele, spotřebitele
  • technika vzniku: CRISPR/Cas9, zinkové prsty
  • povoleno v EU: ne

(c) Ing. Barbora Hošková, VŠCHT Praha

Pomocí technologií CRISPR/Cas nebo TALEN byly úspěšně provedeny knockouty genu pro myostatin u tilapie, pražmy, skotu i ovce. Výzkum zaměřený na získání zvířat s větším množstvím svalové hmoty má však delší historii a využíval i jiné nástroje pro editaci genomu. Jedním z nich byly nukleasy se zinkovými prsty (ZFN), u nichž DNA-vazebné domény tvořené zinkovými prsty rozpoznávají konkrétní sekvenci DNA a nukleasová doména ji následně štěpí. Čínští vědci je využili ve snaze vyřadit gen pro myostatin u ovcí a jejich studie ukázala, že cesta od úspěšné úpravy buněk v laboratoři k narození geneticky upraveného zvířete může být velmi komplikovaná.

Ve své práci nejprve výzkumníci pomocí ZFN modifikovali kultivované ovčí fibroblasty. Podařilo se jim získat buněčné linie s vyřazenou jednou i oběma alelami genu. Buňky s vyřazenými oběma alelami genu (bialelicky) pro myostatin navíc rostly a množily se rychleji než původní neupravené buňky. Následně výzkumníci ověřovali, zda lze ZFN využít také přímo v raných ovčích embryích. Požadovanou genetickou úpravu se podařilo provést přibližně u třetiny analyzovaných embryí. Ukázalo se však, že vyšší dávky ZFN nepříznivě ovlivňovaly další vývoj embryí. S rostoucí dávkou ZFN klesal podíl embryí, která se vyvinula do stadia blastocysty.

Dalším krokem bylo pokusit se přenést slibné laboratorní výsledky na úroveň celého organismu. Vědci vyzkoušeli dvě strategie. Při somatickém klonování použili jako dárce jader buňky s vyřazenými oběma alelami genu pro myostatin. Z celkem 266 klonovaných embryí se však žádné životaschopné jehně nenarodilo. Při druhém postupu vpravili mikroinjekcí mRNA  kódující ZFN přímo do oplozených vajíček. Narodilo se 15 jehňat, ale ani jedno z nich požadovanou genetickou změnu neneslo.

Jednou z možných příčin neúspěchu byly poměrně rozsáhlé delece DNA v upravených buňkách. V jedné alele totiž chyběl úsek dlouhý 113 párů bází a ve druhé 95 párů bází. Další příčinou mohly být nežádoucí zásahy ZFN na jiných místech genomu, tzv. off-target efekty. Studie tak ukázala, že samotné úspěšné vypnutí genu v laboratorních buňkách ještě nezaručuje, že stejný postup bude úspěšný také při získávání živých genově editovaných (GE) zvířat. 

Vývoj technologií pro editaci genomu však pokračoval. V roce 2022 publikoval jiný čínský tým v časopise BMC Genomics studii, v níž pomocí systému CRISPR/Cas9 úspěšně vytvořil ovce s bialelicky vyřazeným genem pro myostatin. Editovaná zvířata vykazovala vyšší tělesnou hmotnost a vyšší průměrné denní přírůstky než neupravené ovce, navíc byl u analyzovaných svalových vláken pozorován větší průměr. Podle autorů studie přitom genetická úprava negativně neovlivnila sledované parametry kvality masa.

Příběh editace genu pro myostatin u ovcí dobře ukazuje, jak rychle se možnosti genetických zásahů do hospodářských zvířat vyvíjí. Zatímco první pokusy se ZFN narážely na technické i biologické překážky, technologie CRISPR/Cas9 umožnila účinněji získat zvířata s požadovanou genetickou změnou. Pro případné praktické využití však bude vždy nezbytné důkladně posoudit nejen účinnost a přesnost genetické úpravy, ale také její dlouhodobé dopady na zdraví a welfare zvířat i vlastnosti živočišných produktů.

Aktualizace ke dni: 25.9.2026

Zdroje: