Geneticky modifikované plodiny vzdorují hmyzím škůdcům díky genům vypůjčeným od bakterie Bacillus thuringiensis. Rostlina si podle cizího genu vyrábí toxin, který působí specificky na vybranou skupinu škůdců, například na housenky motýlů nebo larvy brouků. Pro jiné organismy je toxin neškodný.
Hmyz, který se pokusí konzumovat geneticky modifikovanou plodinu, pozře i bílkovinné molekuly toxinu vytvořené podle „vypůjčeného“ genu. Na toxin se mění bílkovina až v trávicím traktu hmyzu poté, co se z ní odštěpí koncové části. Takto vzniklý toxin se váže na zvláštní vazebná místa na povrchu buněk střevní sliznice.
Několik vázaných molekul toxinu se vzájemně propojí a vytvoří ve stěně střevní buňky díru. Škůdce hyne na následky proděravění střeva. Nedokáže trávit živiny, a navíc čelí otravě, protože mu střevní bakterie pronikají do celého těla.
Zavedení geneticky modifikovaných plodin s geny z bakterie Bacillus thuringiensis zvýšilo účinnost ochrany úrody před škůdci. Zemědělci nemusejí používat tolik chemických postřiků, dosahují vyšších výnosů a v neposlední řadě je jejich produkce zdravější. Rostliny poškozené hmyzem jsou totiž náchylnější k růstu plísní, které vytvářejí vysoce toxické a rakovinotvorné látky.
Zdvojená genetická Maginotova linie Pěstitelé geneticky modifikovaných plodin se obávají hlavně toho, že hmyz začne nakonec bakteriálnímu toxinu vzdorovat. Stačí malá změna vazebného místa na povrchu buněk střevní sliznice hmyzu a toxin se nemůže navázat. Pak projde střevem škůdce bez toho, že by mu ublížil.
Většina firem produkujících osivo geneticky modifikovaných plodin proto vybavila rostliny geny pro dva různé toxiny. Každý toxin má na střevní buňce svůj vlastní typ vazebných bílkovin. Pravděpodobnost, že by hmyz najednou pozměnil obě vazebná místa a začal vzdorovat oběma toxinům najednou, je velmi malá.
Tým vedený americkým entomologem Brucem Tabashnikem z University of Arizona ale při laboratorních experimentech ukázal, že si hmyz dokáže poradit i s dvojitým blokem toxinů geneticky modifikovaných plodin. Použil při tom housenky motýla makadlovky bavlníkové, která je významným škůdcem bavlníku na jihu USA.
Tabashnik krmil housenky potravou obsahující toxiny z bakterie Bacillus thuringiensis označované jako Cry1Ac a Cry2Ab.
Na bavlníkových plantážích zatím stačí k ochraně rostlin proti tomuto závažnému škůdci samotný toxin Cry1Ac. Dvojblok toxinů měl být pro makadlovky „neprůstřelný“. Jenže mezi housenkami makadlovky krmenými oběma toxiny se objevili jedinci, kteří snášeli 240krát vyšší dávky toxinu Cry2Ab a zároveň odolávali i 420krát zvýšeným koncentracím toxinu Cry1Ac.
Bez děravých střev Makadlovky k dosažení tohoto výsledku kupodivu nepotřebovaly měnit na buňkách střeva vazebná místa pro oba toxiny. Měly pozměněný pouze gen pro trávicí enzym, který za běžných podmínek štěpí neúčinnou bílkovinnou molekulu a dodá jí tím toxický účinek.
Nový trávicí enzym housenek jednoduše „ignoruje“ bílkovinnou surovinu pro tvorbu obou toxinů. Ta projde trávicím traktem housenek beze změny a nenapáchá tam žádné škody.
Tabashnik bere výsledky laboratorního experimentu zveřejněné v časopise PNAS jako důkaz teoretické možnosti vzniku škůdců rezistentních k dvěma různým toxinům geneticky modifikovaných plodin.
Tabashnika přitom nelze považovat za odpůrce genetických modifikací. Jeho tým například prováděl průzkum arizonských polí s GM bavlnou, při kterém zjistil, že si rostliny i po několika letech vedou v boji se škůdci překvapivě dobře. Škody způsobené škůdci na polích klesly o 60 procent. Studii částečně hradila i firma Monsanto, významný producent GM plodin, podle Tabashnika však její spoluúčast výsledky neovlivnila.
V praxi zatím nadvakrát obrněné makadlovky nepředstavují větší riziko. Housenky, které získaly rezistenci na laboratorní dietě, na modifikovaném bavlníku nepřežijí. Množství jedu vytvářeného rostlinami bavlníku bylo i pro ně stále příliš velké sousto. Není také vůbec jisté, zda tento typ rezistence může vznikat u makadlovek mimo laboratoř.
Navíc znásobování obranných linií u modifikovaných plodin neskončí na čísle dvě. Příští rok má na trh přijít kukuřice, která má dokonce osm různých genů činicích jí odolnou vůči herbicidům i útokům hmyzu. Tabashnik přesto varuje: „Evoluci hmyzu vědci zastavit nedokážou.“
