…existuje geneticky modifikovaný ječmen produkující antimikrobiální látky?

Ječmen patří k tradičním plodinám pěstovaným nejen v České republice, ale je celosvětově významnou plodinou, kterou lze pěstovat bez větších klimatických nároků. EU je dokonce jeho největším producentem, přičemž ročně členské státy EU vypěstují téměř 55 milionů tun zrn ječmene. Výhodnost ječmene pak spočívá v nízkém riziku nekontrolovaného přenosu genů, díky čemuž je samovolné šíření ječmene v životním prostředí považováno za bezpečné.

Vědci z Českého institutu výzkumu a pokročilých technologií – CATRIN, Univerzity Palackého ve spolupráci s vědci z Centra regionu Haná (CRH) se již zabývali genetickou modifikací ječmene za účelem využití jeho zrn jako „bioreaktoru“ pro produkci antimikrobiálních léčiv. Ty by měly účinkovat na mikrobiální kmeny rezistentní k antibiotikům.

Jednou z antimikrobiálních látek produkovaných v zrnech ječmene je katelicidin, což je přírodní antibiotikum produkované většinou savci. Vědci z CRH již vyvinuli technologii, pomocí níž lze tento peptid syntetizovat v obilce GM ječmene ve větších výtěžcích a rozšířit tak jeho využití především v medicíně. 

Využívání zrn ječmene má několik výhod, například poskytují prostředí bez endotoxinů s poměrně nízkým obsahem sekundárních metabolitů. Mezi další výhody patří samosprašnost ječmene, což snižuje možnost nežádoucího přenosu genů na jinou odrůdu nebo fakt, že doposud nebyla pozorována negativní interakce mezi katelicidinem na ječmenem.

Obecně hrají antimikrobiální peptidy významnou roli v imunitním systému mnoha organismů, a konkrétně katelicidin LL-37 (lidský katelicidin) se podílí na antibakteriální aktivitě a na dalších fyziologických reakcích. Principem účinku katelicidinu je narušení buněčné membrány bakterií, která zapříčiní buněčný rozpad a zabraňuje tak šíření bakterií. Katelicidin je využíván zejména k léčbě kožních onemocnění a chronických ran, ale i např. v kosmetice. Doposud byla překážkou v širším využití peptidu výrobní cena, avšak novým objevem při produkci v zrnech GM ječmene se výroba katelicidinu stává dostupnější.

Vědci z CRH ve výzkumu dále pokračují a k jejich dalším cílům v oblasti modifikace ječmene dále patří zlepšení stravitelnosti zrna nebo větší odolnost vůči klimatickým podmínkám.

Více informací na toto téma můžete najít zde: 

Autorky textu: Kristýna Kliková, Tereza Branyšová