FAQ - časté otázky

Cílem buněčné terapie je opravit nemocné nebo poraněné části těla novými buňkami. To mohou být (odvozené) kmenové buňky, které jsou schopné diferencovat se v cílový buněčný typ a tkáň. Transplantace kostní dřeně je typem kmenové buněčné terapie, která se již běžně aplikuje při léčbě leukémie nebo jiných poruch krve. Kmenové buňky kostní dřeně dárce jsou injikovány do pacientovy krve a vytvoří zdravé krevní buňky. Odmítnutí cizích dárcovských buněk imunitním systémem však stále představuje problém.

Aby pacient neodmítal kmenové buňky, chtějí vědci pro regeneraci tkání používat pacientovy vlastní kmenové buňky. Tato technika je ještě v experimentální fázi, ale má velmi slibný potenciál. Vědci doufají, že tak bude možné léčit mnoho lidských poruch jako jsou neurologická onemocnění (např. Parkinsonismus), poranění páteře, popáleniny, diabetes nebo rakovinu.

Kmenová buněčná terapie nabízí potenciál pro léčbu degenerativních onemocnění způsobených špatnou funkcí nebo předčasnou smrtí specifických typů buněk, v kombinaci se selháním organismu v jejich nápravě. V současné době se buněčná terapie spoléhá na dárcovské buňky či tkáně. Nicméně, dárců je málo, transplantace je nákladná a imunosupresivní léky ne vždy úspěšně překonají odmítnutí transplantátu pacientem. Současní léčba kmenovými buňkami pomáhá pacientům s leukémií a dalšími onemocněními krve.

Používají se tyto buňky:   

• Kmenové buňky kostní dřeně
• Periferální krevní kmenové buňky
• Kmenové buňku pupečníkové krve

Předpokládá se, že v budoucnu se budou při léčbě kmenovými buňkami využívat pacientovy vlastní kmenové buňky, čímž se zvýší efektivnost a odstraní se riziko odmítnutí. Jsou formulovány následující přístupy:   

• Od pacienta by mohly být získány jeho zdravé dospělé kmenové buňky, a kultivovány v laboratoři, aby bylo získáno požadované množství buněk či tkáně. Tyto by pak byly reimplantovány do pacienta, aby byla obnovena funkce tkáně.
• Přenos jádra, čili tzv. terapeutické klonování by umožnilo vytvoření embryonálních kmenových buněk geneticky identických s pacientem. Tyto buňky by pak mohly být diferenciovány v požadované buňky či tkáně a injikovány do pacienta. Nicméně, terapeutické klonování lidských buněk je v některých zemích zakázáno.
• Stimulace existujících kmenových buněk uvnitř tělesných tkání by je zaměřila na plnění určitých léčebných úkolů. Za tímto účelem by byly používány určité léky, které by instruovaly kmenové buňky, aby in situ obnovily specifickou tělní funkci.
• Léčbu kmenovými buňkami vidíme jako revoluční odvětví medicíny, na kterou se dnešní výzkum musí zaměřit. Slibné výsledky byly pozorovány u animálních modelů i u lidí. První klinické aplikace se očekávají během 5 až 10 let, protože je požadováno další prozkoumání. Například, musí být vyloučen vznik tumoru jako výsledek nekontrolovaného dělení transplantovaných či stimulovaných buněk.

Více informací: Stem Cells in the spotlight od Genetics Science Learning Center.

Genetická diagnóza je test provedený pro identifikaci specifických genetických rysů osobnosti. Pro tento test je potřeba jen velmi malé množství biologického materiálu (např. krve, kořínku vlasu, sperma…). V medicíně se používá pro:    

• objasnění, zda se nemoc objevila jako výsledek změn specifických genetických rysů.
• potvrzení a zpřesnění standardních lékařských diagnóz již zjevného onemocnění
• identifikaci dědičných nemocí před jejich manifestací
• před implantací embrya oplodněného in vitro, aby se zabránilo narození dítěte se závažným genetickým onemocněním
• hodnocení individuálních dispozic jedince pro vývoj určitých nemocí během života.

V současnosti diagnostické metody pokročily obvykle víc napřed než příslušná terapeutická řešení. Genetická diagnóza by mohla v budoucnosti pomáhat se strategiemi prevence chorob nebo při individualizované léčbě, a tak přispět k odstranění případů neadaptované či předávkované léčby.

DNA otisk užívaný při vyšetřování zločinu nebo určování otcovství zkoumá úseky DNA, které nejsou spojeny se známými funkčními geny, ale které jsou u každého jedince individuální.

Genetická diagnóza by se v budoucnosti měla stát velmi důležitou lékařskou službou, s diagnózou a prognózou nejrůznějších onemocnění.

Pro genetickou diagnózu jsou používány dva různé přístupy:   

• Cytogenetické metody zkoumají celé chromozomy, sledují změny v počtu, formě či přítomnost specifické sekvence (fluorescenční in situ hybridizací – FISH).
• Molekulární genetické metody jako je PCR (Polymerase-Chain-Reaction), DNA sekvencování a DNA čipy analyzují menší úseky DNA jako jsou samostatné geny nebo dokonce samostatné báze pro přítomnost mutací.

Jakmile je identifikována genetická příčina onemocnění, může se vyvinout specifický genetický test k analýze relevantních genetických charakteristik pacientových biologických vzorků. U komplexních onemocnění (např. srdeční choroby), jsou genetické faktory odpovědné jen částečně za propuknutí onemocnění. V takových případech, může genetická diagnóza pouze určit, zda je u pacienta vyšší než průměrné riziko pro vznik onemocnění. V budoucnosti se dá očekávat, že genetická diagnóza umožní individualizovanou léčbu či preventivní opatření.

U forenzních vyšetřování lze díky jedinečnosti každého genomu identifikovat jednotlivce. Otisky jsou generovány prostřednictvím souhrnu specifických opakujících se sekvencí, které tvoří vzorce bez vztahu ke známým funkčním genům, a které se mezi jednotlivci velmi liší, a proto odlišují jednoho člověka od druhého. jsou běžně u soudu přijímány jako důkaz. Test srovnává jednotlivé otisky aby posoudil pravděpodobnost shody mezi nimi. U testů otcovství je příbuznost dokazována stejným způsobem.

Ačkoli genetická diagnóza představuje zásadní lékařské zlepšení, musí být pečlivě ošetřena bezpečnost údajů a etické otázky. Právo nevědět musí být zachováno a genetické údaje o pacientovi a jeho/jejích příbuzných musí být chráněny.

Genetické inženýrství je vědeckou disciplínou biotechnologie, zahrnuje řadu technik používaných ke zkoumání a/nebo úpravě genetické stavby buněk nebo organismů. Za pomoci technických a enzymatických „nástrojů“ genetického inženýrství je možné izolovat, zmnožovat, definovat, vybírat, rušit, vkládat, klonovat, přestavovat nebo přenášet specifické sekvence DNA. Vložení sekvencí DNA do živých buněk z jiných organismů může mít za následek produkci proteinů kódovaných vnesenou DNA; jelikož genetický kód je univerzální u všech organismů. Tímto způsobem genetické inženýrství umožňuje produkci buněk nebo organismů, které jsou uzpůsobeny nové situaci nebo naprogramované k specifickým novým úkolům. Organismy, které nesou novou genetickou informaci se nazývají „rekombinantní“ nebo „transgenní“. Zákonodárci se usnesli nazývat takové transgenní organismy „geneticky modifikované organismy“ – GMO. Mezinárodní protokol o biologické bezpečnosti používá termín LMO Living Modified Organisms nebo-li živé modifikované organismy, aby byl vyzdvižen jejich potenciál množit se a růst v životním prostředí.

První experiment genetického inženýrství byl publikován v roce 1973 Herbertem Boyerem a Stanley Cohenem v Kalifornii. Bakteriální enzymy (restrikční endonuklázy)  rozdělí DNA ve specifických místech. Z bakterie odolné proti antibiotiku kanamycin byly izolovány sekvence DNA, které nesou gen pro odolnost na toto antibiotikum. Další enzym, DNA ligáza, spojí fragmenty DNA a vloží je do kružnicových molekul bakteriální DNA zvaných plasmidy. Plasmidy mají přirozenou schopnost vstupovat do bakteriální buňky přenesly gen pro odolnost proti kanamycinu do hostitelské bakterie. Bakterie odolné proti kanamycinu se zjišťují tím, že přežijí a rostou v prostředí, které obsahuje toto antibiotikum. Tento experiment demonstroval úspěšný přenos genu pro odolnost proti antibiotiku kanamycinu z jednoho druhu bakterií na druhý.

Technologie zvaná DNA klonování (nebo molekulární klonování) umožňuje vědcům selektivně zmnožovat specifický úsek DNA živého organismu právě tím, že se vloží do bakteriálního plasmidu a bakterie se pomnoží. Jelikož je kód čtyř bází DNA univerzální, mohou se použít části DNA (geny) z jakéhokoliv zdroje. Výsledný organismus (označovaný jako rekombinantní) může produkovat plasmidy s cizí DNA ve velkých množstvích pro další použití. Navíc hostitelský organismus může produkovat protein kódovaný touto DNA. Touto cestou se bakteriemi či kvasinkami vyrábí terapeutické látky jako humánní inzulín pro diabetiky, růstový hormon, faktor srážení krve a jiné.

Termín GMO (geneticky modifikovaný organismus) označuje organismus, jehož přirozený genetický materiál byl pozměněn prostřednictvím techniky genetického inženýrství. Bakterie, plísně, rostliny, hmyz, ryby či savci mohou být geneticky modifikováni, v důsledku čehož se stávají transgenními nebo rekombinantními. GMO je obecný termín pro takto modifikované organismy (GM bakterie, GM plodiny atd.). GMO se liší od svých přirozených protějšků jednou či několika biologickými vlastnostmi, například jsou schopné vyrábět nový protein, který nebyly schopné vyrábět předtím, anebo naopak nevyrábějí protein, který předtím mateřský organismus produkoval.

Mezinárodní protokol o biologické bezpečnosti používá termín Živé modifikované organismy (Living Modified Organisms - LMO) , aby byl vyzdvižen jejich potenciál k množení se a odlišil organismus od produktu (např. potraviny), který je z nich vyroben. Nicméně, zkrácená formulace „GM potraviny“ označuje potraviny vyráběné z GMO.

GMO jsou například používány pro:    

• Umožnění základního výzkumu biologických procesů (jako jsou funkce a interakce genů a proteinů, nebo ve studiích zabývajících se diferenciací a vývojem), laboratorní zvířata jako model pro léčení
• Efektivní produkci terapeutických proteinů, vakcín…
• Generování transgenních plodin ke zlepšení jejich vlastností nebo nižšímu množství používaných pesticidů
• Odbourávání odpadů a environmentálních kontaminantů.

Dnes je slovo ´klonování´ používáno pro označení několika věcí. Ale v zásadě je klonování technika používaná k vytvoření identických organismů. Klony jsou geneticky identičtí potomci nepohlavně odvození z jednoho jedince. Rostliny se klonují již po mnoho let; někdy tak činíme my sami na své zahradě. Nebo k tomu dojde spontánně: výběžky či výhonky se mohou vyvinout v geneticky identické rostliny. Také mikroorganismy se mohou rozmnožovat klonováním.

V dnešní době je klonování rozšířeno i na proces používaný k získání identických kopií biologického materiálu jako jsou molekuly DNA, buňky, orgány či tkáně (molekulární klonování).

Klonování se proslavilo s vytvořením prvního klonovaného savce, ovce Dolly, která byla získána přenosem jádra somatické buňky do enukleovaného vajíčka. Modifikované vajíčko bylo pak implantováno do dělohy, aby tam rostlo. Tento postup, také nazývaný „reprodukční klonování", se používá k vytvoření duplikátu(ů) existujícího zvířete.

Klonování není nepřirozené. Mikroorganismy se množí klonováním, a pouze za určitých podmínek pohlavním pářením. To je případ i některého hmyzu. Vegetativní množení rostlin je také klonování, které se provádí již po celá staletí.

Terapeutické klonování se poněkud liší. Využívá schopnosti embryonálních kmenových buněk regenerovat orgány či tkáně. U embryonální kmenových buněk může být spuštěna jejich diferenciace ve specifické tělní buňky připravené pro transplantaci. Naneštěstí jsou tyto buňky často odmítnuty imunitním systémem pacienta. Pokud jsou kmenové buňky připravené z embrya, které je výsledkem transferu jádra pacientovy tělní buňky do enukleovaného oocytu, kmenové buňky obsahují genetický materiál pacienta. Buňky nebo tkáně z nich vytvořené mohou být transplantovány do stejného pacienta bez rizika odmítnutí. V takovém případě orgán nebo tkáň budou obsahovat pacientovy imunologické markery.

Molekulární klonování se používá pro produkci velkých množství specifických sekvencí DNA. Proces zahrnuje izolaci příslušné sekvence DNA, produkci mnohonásobných kopií buď enzymaticky nebo v organismu, například bakterie, která je schopná růstu po dlouhou dobu. Schopnost generovat téměř nekonečný počet kopií (klonů) určité sekvence je základem technologie rekombinantní DNA.

Jako je každý člověk na světě unikátní, každý z genomů také existuje jen jednou. Genetická diagnóza jako součást moderního lékařství je založena na analýze speciálních charakteristik individuálních genomů. Proto je každý výsledek testu unikátní a platí jen pro jediného pacienta.

Odezva na lék a vedlejší účinky léčby mohou být dány genetickými faktory pacienta. Proto může být léčba individualizována. Personalizovaná medicína by znamenala, že se každému pacientovi dostane léčby upravené jemu na míru. Genetická diagnóza by mohla být používána pro výběr nejlepší léčby, která bude nejefektivnější a s nejmenšími vedlejšími účinky. Ušetřila by se zbytečná neefektivní léčba, a tak by léčba stála méně utrpení i peněz.

Individuální diagnóza a léčba jsou jedním z nejžádanějších zlepšení, která může přinést medicíně genomický výzkum. Genetické testy mohou u individuálních pacientů upřesnit diagnózu, umožnit prediktivní diagnózu a výběr nejvhodnější léčby farmaky či preventivní kroky s minimalizovanými vedlejšími účinky. Personalizovaná medicína je stále ještě v plenkách, ale do budoucnosti jsou v ni vkládány velké naděje.

Přestože představuje naději do budoucnosti, personalizovaná diagnóza s sebou nese určité problémy, protože její podmínkou je genetické testování. Což může snadno zahrnovat i bolestnou zdravotní prognózu bez zaručení nápravy. Pokud takové informace padnou do nepravých rukou kvůli nedostatečnému zabezpečení údajů, mohlo by to pacientovy způsobit závažné obtíže. Proto je v legislativě některých států zakotveno, že ani zaměstnavatelé ani pojišťovny nemají přístup k osobním genetickým údajům.

Dalším problémem je vysoké náklady cena technických požadavků potřebných k individuální diagnóze, pokud by se měla stát standardní praxí. Existují dvě hlavní obavy. Za prvé, medicína by se mohla rozdělit a prvotřídní a podřadné služby. Za druhé, globalizační propast by se mohla ještě prohloubit, protože chudší země by si nemohly dovolit lepší individualizovanou medicínu.

Cartagenský protokol o biologické bezpečnosti se snaží chránit biologickou rozmanitost před potenciálními riziky, která mohou představovat živé modifikované organismy (LMO), jež jsou výsledkem moderní biotechnologie.

Hlavní části Protokolu zahrnují i postupy pro mezistátní pohyb LMO, které jsou záměrně uváděny do prostředí (postup pro předchozí informovaný souhlas (AIA)), a pro LMO, které jsou zamýšleny pro přímé využití jako potraviny či krmiva či pro další zpracování. Dovozce se rozhoduje v souladu s vědecky podloženým odhadem rizika. Protokol stanovuje principy a metodologii ohledně odhadu rizik.

Strany Protokolu také musí zajistit, aby zacházení s LMO určené k záměrnému mezistátnímu pohybu, jejich balení a přeprava probíhaly za bezpečných podmínek a aby byla vedena příslušná dokumentace.

Pro podporu a zajištění implementace Protokol zakládá Biosafety Clearing House (BCH) pro výměnu informací, a obsahuje mnoho důležitých opatření včetně budování kapacity, finančních mechanismů, procedur souhlasu a informovanosti a zapojení veřejnosti.

Protokol se odkazuje na přístup předběžné opatrnosti zakotvený v Principu 15 Deklarace z Rio o životním prostředí a rozvoji a také zakládá Biosafety Clearing House, který má pomáhat s výměnou informací a zkušeností s LMO a asistovat státům s implementací Protokolu.

Přijatý stranami konvence o biologické rozmanitosti v lednu 2000 vstoupil Cartagenský protokol v platnost 11. září 2003, potom co byl ratifikován 50 různými státy.

Agenda 21

V roce 1992 se konala v Rio de Janeiro konference Spojených Národů bezprecedentní velikostí i rozsahem záběru: Konference OSN o životním prostředí a rozvoji, také známá jako Summit Země. Na této konferenci se dohodlo 172 vlád na několika dokumentech, mezi nimiž byla Agenda 21 a Konvence o biologické diverzitě.

Kapitola 16 Agendy 21 se týká ekologicky důkladného řízení biotechnologie a uvádí dvě hlavní skutečnosti: 1) ačkoli biotechnologie není všespásnou, slibuje významně přispět k udržitelné produkci potravin, zlepšení lékařské péče a ochrany životního prostředí. 2) společnost jako taková může maximálně těžit z potenciálu moderní biotechnologie, pokud se bude rozvíjet s rozmyslem a pokud budou fungovat adekvátní bezpečnostní mechanismy. V tomto kontextu Agenda 21 udává plán pro mezinárodní spolupráci na dalším vývoji a aplikacích biotechnologie a biologické bezpečnosti.

Konvence o biologické diverzitě

Jeden z klíčových dokumentů, který byl na Summitu Země v Riu přijat, byla Konvence o biologické diverzitě. Cíle Konvence jsou zachování (konzervace) biologické diverzity, udržitelné využívání jejích součástí a spravedlivé a rovnocenné sdílení přínosů plynoucích z využití genetických zdrojů.

Konvence se zabývá otázkami biologické bezpečnosti ve dvou článcích, jmenovitě článek 8 pojednává o in-situ konzervaci, a článek 19 o Zacházení s biotechnologií a distribuci přínosu.

Článek 8 (g) ukládá stranám závazek založit nebo udržovat prostředky k regulaci, řízení či kontrole rizik spojených s využíváním a uvolňováním LMO do prostředí.

Článek 19.3 vyzývá strany, aby zvážily potřebu a formy protokolu, stanovujícího příslušné postupy včetně zejména předchozího informovaného souhlasu v oblasti bezpečnosti přenosu, zacházení s LMO a jejich využíváním.

Na tomto základě byl 29.ledna 2000 po pěti letech vyjednávání přijat Cartagenský protokol o biologické bezpečnosti.

• Protokol: http://www.biodiv.org/convention/articles.asp
• O Biosafety Clearing House http://bch.biodiv.org/Pilot/Home.aspx
• FAQs spojené s Cartagenským protokolem http://www.biodiv.org/biosafety/faqs.asp

Při reprodukčním klonování jde o generaci jedinců s identickou genetickou informací. Jsou známy dva typy reprodukčního klonování. Jedna technika generuje klony z embryí, zatímco druhá spočívá v přenosu buněčného jádra z dospělé buňky. Generace klonů z embryonálních buněk byla úspěšně použita při klonování laboratorních myší, koz, ovcí, dobytka a dalších savců.

Nejznámější prací klonování přenosem jádra bylo vytvoření ovce Dolly v roce 1997. V tomto experimentu bylo odstraněno jádro vaječné buňky (oocytu) a nahrazeno jádrem somatické buňky z dospělé ovce (samice). Vajíčko nyní obsahovalo genetický materiál (DNA) dospělé buňky. Výsledný „oplodněný“ oocyt se vyvinul v embryo, které bylo implantováno do dělohy jiné dospělé ovce. Dělilo se jako normální embryo, a jehně, které se narodilo, bylo klonem, tj. genetickou kopií původní dospělé dárkyně. V současnosti je tato metoda spojena s příliš vysokou pravděpodobností výskytu závažných genetických defektů u klonu, a poměr úspěšných pokusů je u savců obvykle velmi nízký.

Reprodukční klonování lidí je ve většině zemí zakázáno zákonem.

Očekává se, že klonování dospělých živočichů přenosem jádra dozná dalšího zlepšení. Problémy, které je nutné vyřešit, jsou závažné a patří mezi ně vysoký podíl selhání, vývojové problémy klonu a zrychlený proces stárnutí u klonovaných zvířat.

Cíle živočišného reprodukčního klonování jsou rozmanité, jako například:   

• Produkce zemědělských zvířat jako v konvenčním šlechtitelství tak, aby byla zlepšena kvalita zvířat či jejich produktů. Klonování embryonálních buněk zemědělských zvířat a jejich implantace do náhradních samic se dnes již používá u dobytka. Tato technologie šetří čas a spolehlivě udržuje dané vlastnosti klonovaných zvířat.
• Produkce geneticky modifikovaných laboratorních zvířat. Ty by například mohly nést mutace způsobující určité choroby a být používány pro studium lidských chorob. Animální modely chorob se také používají pro testování nových léků v reprodukovatelných systémech, takže se snižuje celkový počet animálních testů.
• Produkce geneticky modifikovaných zemědělských zvířat, která budou užitečná pro produkci vysoce hodnotných terapeutických proteinů. Tento přístup je nazýván „pharming“. Pokud se dají klonováním získat velká stáda, mohl by být tento způsob získávání obtížně syntetizovatelných látek (ať už v mikroorganismech nebo buněčných kulturách) velmi zajímavý pro farmaceutický průmysl.
• Pokusy o záchranu ohrožených či vyhynulých druhů. K tomu jsou potřeba velmi dobře zachovalá DNA a blízce příbuzný druh. Byly učiněny pokusy vyklonovat téměř vyhynulý druh dobytka (Gaur) a mamuta.
• Zlepšení klonovaných domácích zvířat je již nabízeno v USA. Ve skutečnosti, získané klony nejsou zcela identické, protože požadované vlastnosti (např. barva srsti) často nejsou zakódovány v genech jádra. Klony získané přenosem jádra obsahují jaderný genom dárcovského jádra, ale také mitochondriální genom dárce oocytu.
• Další aplikace klonování včetně produkce živočichů vhodných pro xenotransplantace.

Klonování lidí je spojeno s množstvím etických, právních, sociálních i technických otázek. Většina zemí proto lidské reprodukční klonování zakázala, jakž činí i prohlášení  UNESCO o „lidském genomu a lidských právech“ (1997). Raelianská sekta a firma Clonaid v roce 2002 tvrdily, že se jim podařilo úspěšně vyklonovat člověka, ale důkazy nebyly.

Terapeutické klonování je strategií buněčné terapie, která používá kmenové buňky k vytváření zdravých kopií buněk či tkání nemocného člověka. Původní genetický materiál kmenových buněk je nahrazen genetickým materiálem pacienta. Tak mohou výsledné modifikované kmenové buňky růst a být transplantovány, aby opravily poškozenou tkáň bez spuštění imunitní reakce.

Při této strategii je vyjmuto jádro z vaječné buňky a nahrazeno jádrem buňky, která byla odebrána dospělému člověku (pacientovi). Modifikovaná kmenová buňka pak obsahuje genetický materiál pacienta. Buňka je stimulována k tomu, aby se množila a vytvořila embryo. Toto embryo není přeneseno do dělohy jako je tomu u reprodukčního klonování, ale slouží jako zdroj embryonálních kmenových buněk. Cílem je získat specializované buňky a tkáně, které jsou geneticky identické s pacientovými buňkami. Mezi potenciální lékařské aplikace patří léčba degenerativních onemocnění jako je Parkinsonismus, mrtvice, poškození jater, diabetes, popáleniny a mnoho dalších.

Klinické uplatnění terapeutického klonování je stále ještě daleko. Terapeutické klonování je předmětem vášnivých debat, protože během tohoto procesu vznikají a zanikají embrya, z čehož vyplývají etické problémy.

Terapeutické klonování – také nazývané „přenos jádra tělní buňky“ – má pro medicínu vzrušující potenciál. Klonované embryonální kmenové buňky živočichů již byly úspěšně programovány, aby se vyvinuly v neurální, svalové nebo jiné typy buněk. Například, buňky vylučující inzulín mohou být použity pro léčbu diabetu, nervové buňky pro léčbu Parkinsonismu, jaterní buňky pro obnovu poškozených jater a kostní buňky pro léčbu osteoporosy. U animálních modelů jsou slibné výsledky i u běžných nemocí.

Klinické aplikace se očekávaí během 10 let, ale je ještě mnoho problémů, které je nutné vyřešit:   

• Musí se vyřešit mnohé technické otázky,
• Musí se pochopit reprogramování dospělých somatických buněk a
• Musí být možné kontrolovat růst transplantovaných kmenových buněk, abychom se vyhnuli riziku vzniku tumoru.

Současná diskuse se soustřeďuje na etické otázky kolem terapeutického klonování. Buňka vajíčka je použita pro vznik embrya, které se nemá dále vyvinout v organismus. Namísto toho, po 5-6 dnech vývoje se z něj extrahují embryonální kmenové buňky; což zničí embryo. V závislosti na definici momentu, od kterého musí být chráněn lidský život, lze tento postup považovat za vytvoření lidského života za účelem jeho zničení, a tudíž zakázán.

Důsledkem etické diskuse kolem terapeutického klonování je podpora výzkumu dospělých embryonálních kmenových buněk, které mohou nabídnout alternativu umožňující léčbu kmenovými buňkami bez potřeby lidských vajíček, embryí a klonování.

• Therapeutic Cloning - Medical Research Council

Kmenové buňky jsou velice zvláštní buňky navazující na embryonální vývoj. V dospělosti slouží jako druh opravného systému a mají potenciál vyvinout se v mnoho různých typů buněk v těle. Teoreticky se mohou buď nekonečně dělit a obnovovat samy sebe, nebo se dělit a diferencovat se ve specializované buňky jako např. svalové buňky, červené krvinky nebo mozkové buňky. Kmenové buňky mají schopnost vytvářet různé typy tkání a orgánů a vyskytují se ve všech dospělých jedincích i v embryích.

Embryonální kmenové buňky, jak vyplývá z jejich názvu, se nalézají v embryích. Mohou se vyvinout (téměř) ve všechny tělesné buňky. Pro výzkumné účely se embryonální kmenové buňky získávají z embryí, která se vyvíjejí z vajíček oplodněných in vitro – na speciální klinice zabývající se oplodňováním in vitro (asistovaná reprodukce) – a pokud již nenaleznou uplatnění v reprodukci, jsou darovány k výzkumným účelů, informovanými dárci. Nicméně, některé země stanovily přísná legislativní omezení výzkumu lidských embryonálních kmenových buněk.

Dospělá kmenová buňka je nediferenciovaná buňka, která se nachází mezi diferenciovanými buňkami v tkáni či orgánu, může se obnovovat a může se diferencovat v hlavní specializované buněčné typy tkáně či orgánu. Primárními úkoly dospělých kmenových buněk v živém organismu jsou údržba a oprava tkáně, ve které se nacházejí. Někteří vědci používají nyní termín somatické kmenové buňky namísto termínu dospělé kmenové buňky.

Kmenové buňky jsou velmi zajímavé v situacích, kdy je nutné regenerovat tkáně (např. při popáleninách, roztroušené sklerose, Parkinsonově nemoci).

Kromě toho jsou v ohnisku zájmu vědců specifické faktory a podmínky, které dovolují kmenovým buňkám zůstat nespecializované. Vědcům trvalo mnoho let pokusů a omylů dovědět se, jak pěstovat kmenové buňky v laboratoři, aniž by se spontánně diferenciovaly ve specifické buněčné typy. Například, trvalo 20 let dovědět se, jak pěstovat lidské embryonální kmenové buňky v laboratoři, což následovalo po vývoji podmínek pro pěstování myších kmenových buněk. Proto je důležitou oblastí výzkumu pochopení signálů ve zralém organismu, které způsobí, aby se populace kmenových buněk množila a zůstala nespecializovaná, dokud nejsou buňky potřeba na opravu specifické tkáně. Taková informace je kritická pro vědce, pokud mají být schopni pěstovat v laboratoři pro další experimenty velká množství nespecializovaných kmenových buněk.

Kmenové buňky jsou nediferenciované či jen velmi málo diferencované buňky. Mají schopnost nekonečně se dělit v buňky stejné jako ony samy (proliferovat) anebo (za specifických podmínek) diferencovat se v buňky jednoho či několika specifických typů. Lidské kmenové buňky se nalézají v embryu či plodu, v dospělém lidském těle a pupeční šňůře. Kmenové buňky se podle svého diferenciačního potenciálu rozdělují na různé typy:    

• Progenitorové kmenové buňky se mohou specializovat pouze v jeden buněčný typ. To jsou například epidermální kmenové buňky, které regenerují kůži každý druhý den.
• Multipotentní kmenové buňky se mohou diferencovat v několik buněčných typů, např. hematopoietické kmenové buňky, které dávají vzniknout téměř všem typům krevních buněk, nebo kmenové buňky v pupečníku.
• Pluripotentní kmenové buňky se mohou diferencovat v téměř všechny typy buněk v těle jako jsou svaly, nervy, srdce a krev. Pouze kmenové buňky z embryí (blastocyst, den 7.) a plodu se dosud ukázaly jako skutečně pluripotentní.
• Totipotentní kmenové buňky se mohou diferencovat ve všechny typy buněk v těle, a tak dát vzniknout celému organismu. Jen velmi časná lidská embrya (maximálně do stádia 8-16 buněk) se skládají z totipotentních kmenových buněk.

Kvůli svému léčebnému potenciálu a souvisejícím etickým otázkám je v současnosti výzkum lidských embryonálních kmenových buněk předmětem veřejné debaty. Izolované kmenové buňky mohou být nekonečně kultivovány jako buněčné linie. Za specifických kultivačních podmínek se mohou úspěšně diferencovat in vitro v několik buněčných typů. Lékařský výzkum se soustřeďuje na programování kmenových buněk schopných vyvinout se ve specifické buněčné typy a tkáně, které by mohly být použity v regenerativní medicíně (viz buněčná terapie).

Nicméně, pluripotentní kmenové buňky, které mají největší terapeutický potenciál, se nacházejí pouze v embryích a extrakce kmenových buněk z embrya embryo zničí. To je výchozím bodem etické diskuze o zdrojích a výzkumu lidských embryonálních kmenových buněk. Současná diskuze se soustřeďuje na to, zda by dospělé kmenové buňky mohly nahradit embryonální jednak ve výzkumu i v možné výsledné léčbě.

Více informací na stránkách „Stem Cell Information“ amerického Národního Institutu Zdraví (NIH)

Uvolnění geneticky modifikovaných (GM) mikroorganismů je spojeno v podstatě se stejnými otázkami jako uvolnění patogenních mikroorganismů. Úniku musí být striktně zabráněno a ochrana lidí a životního prostředí zaručena. Pro laboratorní experimenty nebo pro průmyslové využití se mikroorganismy pěstují v kontrolovaných, uzavřených systémech podle stupně rizika představovaného náhodným uvolněním příslušných mikroorganismů.

Většina GM mikroorganismů používaných pro průmyslové účely není patogenní a jejich pěstování je optimalizováno pro podmínky laboratorní výroby. Náhodné uvolnění by nepředstavovalo zdravotní riziko. Takové mikroorganismy by pravděpodobně neměly žádnou nebo jen velmi malou šanci na přežití venku mimo laboratoř nebo průmyslový fermentační prostor. Přesto musí být užívání GM mikroorganismů oznámeno (pokud není známo žádné riziko) anebo povoleno kompetentními úřady. Také všechny nehody musí být hlášeny spolu s popisem všech přijatých bezpečnostních a dekontaminačních opatření.

Například, zamýšlené uvolnění nepatogenních GM mikroorganismů vytvořených k dekontaminaci lokality je předmětem stejně přísných postupů autorizace a kontroly jako uvolnění GM rostlin pro polní využití.

Celosvětově platí oficiální zákaz úmyslně uvolňovat do prostředí riskantní nebo patogenní geneticky modifikované mikroorganismy pro bio-teroristické nebo vojenské účely. Nicméně, mezinárodní úmluva o biologických zbraních je velmi slabá, kontrola téměř nemožná a ochrana proti takovým útokům složitá.

• Evropská legislativa o uzavřeném nakládání s GM mikroorganismy
• Články o biologických zbraních a o nových technologiích, které by mohly být použity pro vojenské účely

Genomika může být definována jako vědecké studium genomů. Genom obsahuje všechen genetický materiál a genetickou informaci organismu. Genomika se zaměřuje na identifikaci a analýzu role genů ve struktuře a růstu organismu ve zdraví i v nemoci. Poté co byla sekvence DNA genomu organismu určena, nabízí analýza údajů DNA detailní porozumění genetické informaci. Genomika pomáhá vrhnout světlo na vývoj a fungování organismu. Studium modelových organismů pomáhá zlepšovat znalosti o lidské biologii, a tak položit základ pro vývoj nových lékařských přístupů.

Studium genomů rostlin je nutné pro zlepšení jejich přizpůsobení specifickým lidským potřebám, extrémním podmínkám nebo jejich odolnosti proti škůdcům. Genomika také slouží k optimalizaci mikroorganismů pro účely efektivnějších výrobních procesů, které vyžadují méně energie a brání poškození životního prostředí.

Genomika se zaměřuje na identifikaci a studium struktury a funkce celé DNA organismu nebo jejího specifického souboru sekvencí. Je to rychle rostoucí, interdisciplinární pole, ve kterém hraje zásadní roli hlavně bio-informatika kvůli zpracování obrovských množství produkovaných dat. Genomika má významnou vědeckou i ekonomickou hodnotu. Některé cíle jsou:    

• Sekvenovat celý genom organismů za účelem získání informace o kódujících (genech) a nekódujících částech DNA. Rozluštění funkce genů pak usnadní pochopení molekulárního základu vývoje, zdraví a nemoci organismu. Také otvírá nové biologické obzory vědomostí. Velká část výzkumu probíhá na modelových organismech (živočiších, plísních, bakteriích), protože sdílejí stejné základní životní mechanismy a jsou přístupné manipulaci.
• Porovnat genomy různých organismů pro analýzu evoluce druhů.
• Poznat lépe molekulární základ nemocí a ukázat cestu pro tvorbu nových strategií prevence, diagnostiky a léčby humánních, animálních i rostlinných nemocí.
• Identifikovat individuální rozdíly specifických sekvencí DNA (polymorfismus jednotlivých polynukleotidů nebo-li SNP), které mohou ukazovat na predispozice jednotlivce k určité chorobě. Zakládají se velké databáze SNP a jejich korelátů s nemocemi.
• Pochopit genomy patogenů, a tak umožnit identifikaci lékových cílů a zrychlit vývoj efektivních léků či vakcín.
• Získat více vědomostí o rostlinné genetice, abychom zlepšili šlechtění požadovaných rysů jednak konvenčním křížením za použití genetických markerů i prostřednictvím genetického inženýrství.
• Navrhnout procesy průmyslové výroby, které jsou ekonomičtější a ekologičtější, a tak přispívat k udržitelnější průmyslové výrobě a efektivnějšímu vyčištění a znovu-ozdravení životního prostředí.

Informace i projektu lidského genomu:

www.ornl.gov/sci/techrsources/Human_Genome/home.shtml

Předběžná opatrnost nás vyzývá k tomu, abychom zabránili škodě předtím, než k ní dojde. To znamená, že tam, kde existuje vědecký doklad o tom, že aktivita ohrožuje volně žijící organismy, prostředí či lidské zdraví, mela by být přijata ochranná opatření, i když neexistuje úplná vědecká jistota. Deklarace z Rio o prostředí a rozvoji princip 15. říká: " Přístup předběžné opatrnosti za účelem ochrany prostředí bude ve státech široce uplatňován podle jejich schopností. Kde hrozí vážné nebo nevratné poškození, nebude nedostatečná vědecká jistota použita jako důvod k odložení cenově přístupných opatření prevence zhoršování životního prostředí. "

Tento přístup si získal širokou podporu jako vedoucí princip v rozhodování o otázkách životního prostředí. Princip předběžné opatrnosti byl ošetřen mezinárodními dohodami týkajícími se vysokého rizika ekologických otázek kolem vědecké nejistoty, obzvláště Cartagenským protokolem o biologické bezpečnosti (leden 2000). Tento protokol vstoupil v účinnost 11.září 2003 a podává vodítka pro mezinárodní obchod s živými geneticky modifikovanými organismy (LMOs). Mel by se stát řídícím rámcem pro politiku životního prostředí, zatímco odhad rizika zůstává důležitým pro urovnání potenciálních konfliktu mezi obchodními a ekologickými zájmy, neboť přijatá opatření bez vědeckého zdůvodnění jsou vnímána jako nelegální ochranářství vnitrního trhu.

Proteomika může být definována jako vědecké studium kompletního souboru proteinů organismu. Skladba proteinů buňky (proteom) je dynamická, záleží na jejím biologickém statutu a na prostředí. Tudíž proteomika studuje proteiny určité buňky či tkáně v daném stavu a za definovaných podmínek. Soustřeďuje se na roli těchto proteinů ve struktuře, funkci a statutu (zdravý či nemocný) organismu. Proteomika identifikuje, charakterizuje a kvantifikuje proteiny, a tak poskytuje detailní a komplexní údaje o specifických biologických systémech. Je naděje, že s těmito údaji se podaří objevit příslušné metabolické dráhy a mechanismy. Konečným cílem je lepší pochopení složitých mechanismů podílejících se na udržení života.

Proteomika identifikuje a analyzuje expresi proteinů v buňkách za různých podmínek, za účelem osvětlení biochemických a fyziologických mechanismů na molekulární úrovni. Buňka může snadno obsahovat i 10.000 proteinů v jakémkoliv bodě v čase – nicméně, skladba proteomů se neustále mění, protože proteiny se rychle syntetizují a rozkládají. Vědci vytvořili mocné analytické nástroje, které identifikují i kvantifikují buněčné proteiny. Pro zpracování obrovských množství údajů slouží automatizované, vysoce výkonné metody. Mimoto proteomika je komplexní disciplínou kombinující know-how biologie, inženýrství, chemie a bio-informatiky.

Přístupy, které se používají v proteomice:    

• Identifikace a charakterizace všech proteinů v určité buňce, tkáni nebo organismu, proto abychom hlouběji pochopili přirozené procesy.
• Porovnávání způsobů exprese proteinů v buňce či tkáni za určitých podmínek a v časových bodech jejich vývoje pro osvětlení mechanismů buněčného vývoje a růstu a určitých buněčných cest.
• Porovnání proteomů zdravých a tumorových buněk nebo buněk za přítomnosti nebo nepřítomnosti léku (profilující exprese). To nabídne vhled do vývoje nemoci i základ pro vývoj nových terapií a strategií v preventivní medicíně.
• Objev korelátů mezi přítomností a absencí specifických proteinů, za účelem lepšího pochopení způsobu interakce proteinů.
• Identifikace procesu skládání třírozměrných struktur proteinů pro lepší pochopení jejich funkce a vybudování základu pro design molekul structure-aided (založený na vztahu struktury a funkce) bílkovin použitelných jako léky nebo ve výrobních procesech.

Termín xenotransplantace (z řeckého slova "xenos" = cizí) obecně označuje transplantaci do jiného druhu, konkrétně zvířecích orgánů, tkání či buněk do lidských pacientů. K této nové metodě se přistoupilo proto, aby byl překonán nedostatek lidských orgánů dostupných pro transplantace. V příštích letech se čeká, že v rozvojových i vyspělých státech tento deficit dále poroste.

V současnosti je xenotransplantace stále ještě experimentální metodou, ale má potenciál pro klinické využití. Jednou z hlavních překážek xenotransplantace je odmítnutí zvířecích tkání či orgánů pacientem. Nejnovější pokrok v překonání tohoto problému zahrnuje:    

• vývoj nových léků pro potlačení pacientova imunitního systému
• genetické inženýrství živočichů pro produkci orgánů a tkání, které budou minimalizovat četnost odmítnutí.

Dále,    

• riziko infekce pacientů identifikovanými a neidentifikovanými živočišnými proteiny, viry nebo bakteriemi vyžaduje další zkoumání.
• vývoj a aplikace této technologie není výhradně bio-medicínskou otázkou. Jde také o otázku filosofickou, pojímající stránky etické, sociální, kulturní a náboženskou toleranci a akceptování.

Další informace viz:

Xenotransplantace on the Web
Report of WHO Consultation on Xenotransplantation

Poprvé byly uvolněny transgenní rostliny do prostředí v osmdesátých letech. Všechny kultury transgenních rostlin byly předmětem předchozí autorizace a posouzeny jako bezpečné. Nicméně, dlouhodobá rizika genetického inženýrství, a to především nepřímá či odložená rizika způsobená extensivní kulturou transgenních plodin pro prostředí a lidské zdraví jsou dosud spekulativní a předmětem odborné i laické debaty. Údaje o možných dopadech, pokud vůbec jsou, transgenních plodin na prostředí se shromažďují.

Účelem správně navrženého systematického monitorování, jak se předvídá v evropských směrnicích o pěstování a trhu transgenními plodinami, je shromáždit údaje a poskytnout základ pro více podložený odhad nejistot a rizik (pokud vůbec nějaká jsou) spojovaných s produkty genetického inženýrství aplikovanými v zemědělství. Periodické zprávy o výsledcích monitorování legitimují rozhodnutí o odstranění nepodložených bezpečnostních opatření, pokud je možné riziko vyloučit; nebo o jejich posílení, pokud bylo identifikováno nové předpokládané riziko. Také mohou ospravedlnit rozhodnutí o dalším monitorování.

Pravidelné průzkumy ukazují na obecně nízkou úroveň přijetí aplikací biotechnologie v zemědělství a potravinářství v Evropě. Aplikace v sektoru lékařství jsou přes obavy spojované s některými aplikacemi mnohem více akceptovány.

Toto rozložení skepticismu ovlivňují různé faktory:    Samo vnímání, které se zaměřuje především na potenciální nebezpečí plynoucí z GMO
    Obavy o křehkost přírody a nenávratnost efektů GMO
    Strach či obavy, jak ovlivní konvenční (tradiční) a biologické zemědělství
    Strach z nepředvídaných dlouhodobých účinků GM potravin
    Rovnováha mezi vnímanými nebezpečími a přínosem je negativní, protože pro evropské konzumenty užitek neplyne anebo není vnímán.
    Pocit, že obavy veřejnosti nejsou ze strany úřadů brány vážně.
    Extensivní publicita věnovaná aplikacím genové technologie, aniž by se stejnou měrou věnovala odpovědím na otázky kritiků a obavy vyjadřované veřejností.
    Zájmy obyvatel a podniků či mocných nadnárodních koncernů nejsou v harmonii.

V mnoha evropských zemích existují skupiny šířící silný odpor proti GMO. Jejich cílem bylo zabránit dalšímu rozšiřování transgenních plodin evropským moratoriem, zaměřeným na ochranu místního zemědělství. Nedostatečné informace a veřejný skepticismus k zemědělské biotechnologii přispívají k tomu, že biotechnologické firmy Evropu opouštějí. Moratorium však bylo zrušeno a další transgenní odrůdy povoleny k pěstování. Např. Bt kukuřice v ČR.

V jiných částech světa je situace odlišná. Po celém světě více a více zemědělců přechází na transgenní plodiny a konzumenti GM potraviny kupují. Mezi jinými, úřady v USA, Kanadě a Číně považují tyto produkty za stejně bezpečné jako jsou jejich konvenční protějšky. Některé rozvojové země (např. Keňa) dokonce vedou kampaně proti nevládním organizacím, které se staví proti GMO, proto aby bylo možné si svobodně zvolit způsob zemědělského hospodaření a mít volný přístup k technologii.

• Na internetových stránkách Task Group on Public Perception of Biotechnology
• Evropské Biotechnologické Federace (EFB).
• Více o postojích konzumentů

Potraviny jsou značeny, aby měli konzumenti obšírné informace o obsahu a skladbě potravinových produktů a mohli tak provést informovanou volbu.

Na evropské úrovni byla 22. září 2003 přijata Nařízení (CE 1829/2003 a 1830/2003) o sledovatelnosti a značení potravin odvozených od GMO. Doplňují Směrnici 2001/18 EC o bezpečnosti a značení GMO potravin a další směrnice o bezpečnosti potravin a značení potravin. Jsou v souladu s dalšími mezinárodními dohodami a bezpečnosti a značení potravin, jak je určeno v Codex Alimentarius. Nařízení musí být členskými státy EU přijata v původní formě. Proto také platí v Česku.

Úprava značení GMO potravin usnadňuje spotřebiteli výběr:   

• Rozšířením současných požadavků na značení       
  • Na všechny potraviny vyrobené z GMO bez ohledu na to, zda je ve finálním produktu DNA nebo protein GM původu
  • Rafinovaných substancí vyrobených za pomoci GM organismů
  • Konvenčních potravinových produktů s obsahem stopových množství GMO, které jsou výsledkem náhodné nebo technologicky nevyhnutelné kontaminace nad prahovou hodnotu 0,9%.
• Požadavkem na to, aby všechna dokumentace umožnila vysledovat jakoukoliv potravinu procesem výroby a distribuce
• Inspekčními a kontrolními opatřeními, která jsou předvídána na národní úrovni. Pro usnadnění harmonizace a toku informací bude na úrovní komunit vytvořen centrální registr. Registr bude obsahovat všechny dostupné návazné informace a referenčních materiálů ke schváleným GMO, a pokud možno i k těm neschváleným.

Potraviny z GM plodin schválené v USA jsou považovány za bezpečné. Současnou US legislativou není žádné značení GM produktů požadováno.

Oficiální texty a další informace na stránkách:

• http://europa.eu.int/comm/food/index_en.html s odkazy na mnohé oficiální texty a studie  Evropské Komise
• http://europa.eu.int/eur-lex/pri/en/oj/dat/2003/l_268/l_26820031018en00240028.pdf: text směrnice o značení a vysledovatelnosti GM potravin

Transgenní rostliny jsou získány za užití technologie rekombinantní DNA nebo techniky buněčné fůze, které dodají nové genetické vlastnosti dané rostlinné odrůdě. V konvenčním šlechtitelství se mění genetická informace rostlin např. křížením nebo mutacemi. Následně jsou rostliny, které obsahují vylepšený rys, izolovány výběrem. Touto technikou nemůže rostlina získat vlastnost, která není přítomna v rodičích.

Během vývoje transgenních rostlin se používají specifické techniky pro zavedení jednoho nebo několika genů nesoucích požadované rysy do genomu rostliny, který se skládá z desetitisíce genů. Vložení nového genetického materiálu z jakéhokoliv jiného organismu, viru, bakterie nebo DNA syntetizované v laboratoři do rostlin by nebylo možné klasickou technologií šlechtění. Vložení nové genetické vlastnosti je docíleno jednou ze dvou základních technologií:    

• užitím půdní bakterie Agrobacterium jako nosiče cizího genu/cizích genů do rostlin, které je možno nakazit přirozeně těmito bakteriemi.
• bombardováním izolovaných rostlinných buněk částicemi obalenými DNA.

Nová vlastnost může být uložena na jediném genu odpovědném za syntézu dané bílkoviny. Příkladem jsou Bt rostliny odolné proti hmyzu. Tyto rostliny nesou Bt-gen odvozený z bakterie Bacillus thuringiensis. Bt-proteiny mají toxické účinky specificky pro některé hmyzí škůdce (např. zavíječe kukuřičného který působí velké škody), a tak chrání transgenní rostliny. Dalšími případem jsou geny, která způsobují snášenlivost herbicidů, odolnost proti virům a další agronomické kvality.

Každopádně, volba úspěšně transformovaných rostlin a regulované exprese nové vlastnosti vyžadují použití pečlivě upravených molekul DNA.

Vývoj nové transgenní plodiny vyžaduje mnohem více než pouhé úspěšné zavedení cizí sekvence DNA do rostliny. Zabere to asi 10 let od sklizně několika transgenních rostlin získaných v laboratoři do uvedení na trh.   

• Transgenní rostliny z laboratoře se musí nejdříve důkladně popsat kvůli expresi nových očekávaných rysů, absenci nečekaných nových nepříznivých rysů i udržení charakteristických rysů dané odrůdy.
• Pokud jsou výsledky uspokojivé, další kroky vývoje jsou povinné a hlásí se kompetentním úřadům pro schválení.        První malé experimentální uvolnění na pole je nutné pro opakování výsledků laboratorních a skleníkových pokusů v poli.
  • Tento test bude schválen za předpokladu, že se nová odrůda zdá být užitečnou a nepředstavuje identifikované riziko pro zdraví a prostředí. V každém případě musí být předvídána předběžná bezpečnostní opatření.
  • Tento krok může být opakován pro otestování stability nové rostlinné odrůdy a pro porozumění možným nepříznivým dopadům na půdu, živočichy a rostliny nebo pro vyloučení takových rizik (posouzení rizik).
  • Další kroky od experimentální rostliny ke komerční odrůdě zahrnují především křížení nové variety s místními odrůdami a kulturami na velkých plochách.

Novou odrůdu lze schválit pro běžné pěstování a potraviny či krmiva pouze pokud představuje očekávané výhody bez identifikovaných nepříznivých dopadů na zdraví živočichů a lidí či na biodiversitu a životní prostředí.

Vývoj GM plodiny od laboratoře na trh trvá přibližně 10 let. Náklady na celý proces včetně povinných bezpečnostních testů jsou více než 100 milionů USD. Z důvodu takto časově a finančně nákladného postupu vyvíjejí transgenní rostliny z laboratoře až na trh hlavně finančně silné společnosti. Po tak velkých investicích společnosti potřebují dostat je zpět s patřičným ziskem. Proto jsou jejich investice normálně chráněny patenty. V některých zemích jako jsou Indie nebo Čína přijali jiné řešení : tam je vývoj transgenních plodin financován ze státních podpor.

Přenos pylu je přirozeným procesem oplodnění, při kterém vítr nebo hmyz přenáší pyl z jedné rostliny na druhou. Tento proces, také nazývaný horizontální přenos genů, je v přírodě velmi běžný. V případě transgenních rostlin, které jsou schopné opylit své konvenční odrůdy nebo volně rostoucí příbuzné, představuje riziko. Toto riziko závisí na mnoha faktorech jako:    

• pravděpodobnost přenosu pylu
• přítomnost příbuzných schopných křížení a jejich vzdálenost od GM rostliny
• plodnost výsledného rostlinného hybridu
• exprese transgenu u potomstva
• selekční výhoda hybridu.

Přenos genů pylem musí být hodnocen případ od případu, přičemž musí se brát v potaz převažující biogeografické podmínky.

Hodnocení rizika přenosu genů opylením musí brát v potaz:   

• Pravděpodobnost křížení určité GM plodiny a jejích přírodních příbuzných: Křížení řepky olejné s některými přírodními příbuznými je pravděpodobné v poli nebo blízko zemědělských ploch v Kanadě a v Evropě. V tomto případě je riziko vysoké. U kukuřice je riziko v těchto regionech nulové, protože původní přírodní kukuřice, která by mohla být opylena, roste pouze v Mexiku. Proto je riziko křížového opylení s transgenní kukuřicí jen v Mexiku.
• Vzdálenost na kterou může pyl cestovat s větrem nebo opylujícím hmyzem je dalším parametrem. Podle toho se musí řídit izolační vzdálenosti. U plodin jako je pšenice, které jsou samosprašné, nepředstavuje křížové opylení s příbuznými travinami skutečné riziko.
• Plodnost výsledné hybridní rostliny: Některé rostliny mohou vytvořit křížence s kulturními plodinami; nicméně fertilita takových hybridů bývá často mizivá až nulová. Čili křížení automaticky neznamená, že se transgen rozšíří v přírodě.
• Povaha transgenu: Pokud neposkytuje žádnou selektivní výhodu, nový gen zmizí v budoucích generacích a tok genu pravděpodobně nebude znamenat žádný skutečný problém, protože plevele s novým genem nevítězí nad jinými přírodními rostlinami. Situace je zcela jiná u genu pro snášenlivost herbicidů, protože poskytuje selektivní výhodu v přítomnosti patřičného herbicidu. Vysoké riziko je také spojeno s transgenem(y), které zvyšují snášenlivost k nepříznivým podmínkám jako je sucho, záplavy, chlad, vysoké obsahy solí v půdě, atd. V případě přenosu mohou takové geny stvořit nové plevele přizpůsobené právě takovému prostředí.
• Je nutné zvažovat podmínky, které v daných regionech převažují.

 Další informace na http://www.agbioworld.org/, stránce dobrovolnické nezávislé nadace, která vychází z akademických kořenů a hodnot.