CRISPRed svinekød kan komme til et supermarked i nærheden af ​​dig

CRISPRed svinekød kan komme til et supermarked i nærheden af ​​dig

Tidsstempel: 5. marts 2024 kl. 3
CRISPRed Pork May Be Coming to a Supermarket Near You PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Mange af os sætter pris på en saftig svinekotelet eller en plade brun farin skinke. Svinekød er den tredje mest forbrugt kød i USA, med en summende industri for at imødekomme efterspørgslen.

Men i over tre årtier har svineavlere været plaget af en irriterende virus, der forårsager porcint reproduktivt og respiratorisk syndrom (PRRS). Også kendt som blåt øre - for dets mest bemærkelsesværdige symptom - spredes virussen gennem luften som SARS-CoV-2, fejlen bag Covid-19.

Inficerede unge grise får høj feber med vedvarende hoste og er ude af stand til at tage på i vægt. Hos drægtige søer forårsager virussen ofte abort eller fødsel af døde eller forkrøblede pattegrise.

Ifølge et skøn, blåt øre koster svinekødsproducenter i Nordamerika mere end $600 millioner årligt. Mens en vaccine er tilgængelig, er den ikke altid effektiv til at stoppe viral spredning.

Hvad hvis grise ikke kunne blive smittet i første omgang?

I denne måned er et hold kl Genus, et britisk bioteknologifirma med fokus på dyregenetik, introduceret en ny generation af CRISPR-redigerede grise, der er fuldstændig resistente over for PRRS-virus. I tidlige embryoner ødelagde holdet et protein, som virussen udnytter til at angribe celler. De redigerede pattegrise var fuldstændig immune over for virussen, selv når de blev opstaldet hos inficerede jævnaldrende.

Her er kickeren. I stedet for at bruge laboratorieopdrættede grise, redigerede holdet fire genetisk forskellige linjer af kommercielle grise opdrættet til konsum. Dette er ikke kun et laboratorieeksperiment. "Det gør det faktisk i den virkelige verden," Dr. Rodolphe Barrangou ved North Carolina State University, som ikke var involveret i arbejdet, fortalt Videnskab.

Da PRRS-virus er en massiv hovedpine, er der et højt incitament for landmænd til at opdrætte virusresistente grise i kommerciel skala. Dr. Raymond Rowland ved University of Illinois, som hjalp med at etablere de første PRRS-resistente grise i laboratoriet, sagde genredigering er en måde "at skabe et mere perfekt liv” for dyr og landmænd – og i sidste ende også til gavn for forbrugerne.

"Grisen får aldrig virussen. Du behøver ikke vacciner; du behøver ikke en diagnostisk test. Det tager alt fra bordet,” han fortalt MIT Technology Review.

Genus søger godkendelse til udbredt distribution fra US Food and Drug Administration (FDA), som den håber vil komme inden udgangen af ​​året.

En akilleshæl

Fremstødet mod salgbart CRISPR-svinekød bygger på banebrydende resultater fra næsten et årti siden.

PRRS-virussen dukkede stille op i slutningen af ​​1980'erne, og dens virkning var næsten øjeblikkelig. Ligesom Covid-19 var virussen helt ny for videnskab og svin, hvilket resulterede i massive afdøde og fødselsdefekter. Landmænd oprettede hurtigt protokoller for at kontrollere spredningen. Disse vil sandsynligvis lyde bekendt: Landmænd begyndte at desinficere alt, gå i bad og skifte til rent tøj og sætte eventuelle potentielt inficerede grise i karantæne.

Men virussen slap stadig gennem disse forebyggende foranstaltninger og spredte sig som en steppebrand. Den eneste løsning var at aflive inficerede dyr, hvilket kostede deres brugere fortjeneste og hjertesorg. Forskere udviklede til sidst flere vacciner og lægemidler til at kontrollere virussen, men disse er dyre og byrdefulde, og ingen er fuldstændig effektive.

I 2016 spurgte Dr. Randall Prather ved University of Missouri: Hvad hvis vi ændrer selve grisen? Med noget molekylært eftersyn, hans hold fandt indgangen for virussen - et protein kaldet CD163, der prikker overfladen af ​​en type immuncelle i lungen.

Ved at bruge genredigeringsværktøjet CRISPR-Cas9 forsøgte holdet flere måder at ødelægge proteinet på - ved at indsætte genetiske bogstaver, slette nogle eller udskifte bidder af genet bag CD163. Til sidst opdagede de en måde at deaktivere den uden på anden måde at skade grisene.

Når de blev udfordret med en stor dosis af PRRS-virussen - omkring 100,000 infektiøse virale partikler - udviklede ikke-redigerede grise alvorlig diarré og deres muskler spildte væk, selv når de fik ekstra kosttilskud. I modsætning hertil viste CRISPRed-grise ingen tegn på infektion, og deres lunger opretholdt en sund, normal struktur. De kæmpede også let mod virussen, når de blev anbragt tæt på hinanden med inficerede jævnaldrende.

Mens de var lovende, var resultaterne et laboratoriebevis på konceptet. Genus har nu oversat dette værk til den virkelige verden.

Trav på

Holdet startede med fire genetiske linjer af grise, der blev brugt til kommerciel produktion af svinekød. Dyrlæger udtog omhyggeligt æg fra hunner under bedøvelse og befrugtede dem i et in vitro fertiliseringslaboratorium (IVF) på stedet. De tilføjede CRISPR til blandingen på samme tid, med det mål præcist at klippe en del af CD163 ud, der direkte interagerer med virussen.

To dage senere blev de redigerede embryoner implanteret i surrogater, der fødte sunde genredigerede afkom. Ikke alle pattegrise havde det redigerede gen. Holdet opdrættede derefter dem, der havde redigeringen og etablerede til sidst en linje af grise med begge kopier af CD163-genet deaktiveret. Selvom CRISPR-Cas9 kan have off-target effekter, virkede pattegrise normale. De spiste gladeligt mad og tog på i et jævnt tempo.

Det redigerede gen vedblev gennem generationer, hvilket betyder, at landmænd, der opdrætter grisene, kan forvente, at det holder. Virksomhedens forsøgsstationer huser allerede 435 redigerede af PRRS-resistente grise, en population, der hurtigt kunne udvides til tusindvis.

For at nå supermarkeder har Genus imidlertid lovmæssige bøjler at springe igennem.

Indtil videre har FDA godkendt to genetisk modificerede kødtyper. Én er AquAdvantage laksen, som har et gen fra en anden fiskeart for at få den til at vokse hurtigere. En anden er en GalSafe-gris, der er mindre tilbøjelig til at udløse allergiske reaktioner.

Agenturet overvejer også foreløbigt andre genredigerede husdyr under forsøgstilladelse til brug af fødevarer. I 2022, det erklærede at CRISPR-redigeret kødkvæg – som har kortere pels – ikke udgør en risiko "for mennesker, dyr, fødevareforsyningen og miljøet." Men at få fuld godkendelse vil være en flerårig proces med en heftig pris.

"Vi er nødt til at gennemgå det fulde, komplette gennemgangssystem hos FDA. Der er ingen genveje for os,” sagde Clint Nesbitt, der styrer regulatoriske anliggender i virksomheden. I mellemtiden ser de også svinekød-elskende Colombia og Kina som potentielle markeder.

Når de er ryddet, håber Genus at distribuere deres grise bredt til husdyrindustrien. En nem måde er at sende sæd fra genredigerede hanner for at avle med naturlige hunner, som ville producere PRRS-resistente pattegrise efter et par generationer - dybest set selektiv avl på den hurtige vej.

I sidste ende vil forbrugerne have det sidste ord. Genmodificerede fødevarer har historisk været polariserende. Men fordi CRISPRed svinekød efterligner en genmutation, der potentielt kan forekomme naturligt - selvom det ikke er blevet dokumenteret hos dyrene - kan offentligheden være mere åben over for det nye kød.

Da metoden er på vej mod godkendelse, overvejer holdet en lignende strategi til at tackle andre virussygdomme hos husdyr, såsom influenza (ja, grise får det også).

"Anvendelse af CRISPR-Cas til at eliminere en virussygdom repræsenterer et stort skridt i retning af at forbedre dyresundheden," skrev holdet.

Billede Credit: Pascal Debrunner / Unsplash

Tidsstempel:

Mere fra Singularitet Hub