Wieprzowina CRISPRed może pojawić się w pobliskim supermarkecie

Wieprzowina CRISPRed może pojawić się w pobliskim supermarkecie

Znacznik czasu: 5 marca 2024 3:44
Wieprzowina CRISPRed może pojawić się w pobliskim supermarkecie PlatoBlockchain Data Intelligence. Wyszukiwanie pionowe. AI.

Wielu z nas docenia soczysty kotlet schabowy lub plaster szynki z brązowego cukru. Wieprzowina jest trzeci najbardziej spożywało mięso w USA, a prężny przemysł musiał sprostać popytowi.

Jednak od ponad trzydziestu lat hodowców trzody chlewnej nęka irytujący wirus wywołujący zespół rozrodczo-oddechowy świń (PRRS). Znany również jako „niebieskie ucho” – ze względu na jego najbardziej zauważalny objaw – wirus rozprzestrzenia się w powietrzu podobnie jak SARS-CoV-2, bakteria odpowiedzialna za Covid-19.

Zakażone młode świnie mają wysoką gorączkę i uporczywy kaszel i nie mogą przybierać na wadze. U ciężarnych loch wirus często powoduje poronienie lub narodziny martwych lub karłowatych prosiąt.

Zgodnie z jeden szacunekniebieskie ucho kosztuje producentów wieprzowiny w Ameryce Północnej ponad 600 milionów dolarów rocznie. Chociaż szczepionka jest dostępna, nie zawsze jest skuteczna w powstrzymywaniu rozprzestrzeniania się wirusa.

A co by było, gdyby w ogóle nie można było zarazić świń?

W tym miesiącu zespół przy ul Rodzaj, brytyjska firma biotechnologiczna zajmująca się genetyką zwierząt, wprowadzono nowa generacja CRISPR-edytowane świnie całkowicie odporne na wirusa PRRS. We wczesnych embrionach zespół zniszczył białko, które wirus wykorzystuje do atakowania komórek. Edytowane prosięta były całkowicie odporne na wirusa, nawet gdy były trzymane z zakażonymi rówieśnikami.

Oto kicker. Zamiast wykorzystywać świnie hodowane w laboratorium, zespół opracował cztery zróżnicowane genetycznie linie świń komercyjnych hodowanych do spożycia. To nie jest tylko eksperyment laboratoryjny. „Właściwie dzieje się to w prawdziwym świecie” – stwierdził dr Rodolphe Barrangou z North Carolina State University, który nie był zaangażowany w tę pracę, powiedział nauka.

Ponieważ wirus PRRS powoduje ogromny ból głowy, rolnicy mają dużą motywację do hodowania świń odpornych na wirusy na skalę komercyjną. Doktor Raymond Rowland z Uniwersytetu Illinois, który pomógł w opracowaniu w laboratorium pierwszych świń odpornych na PRRS, powiedział, że edycja genów jest sposobem „aby stworzyć doskonalsze życie” dla zwierząt i rolników – i ostatecznie z korzyścią także dla konsumentów.

„Świnia nigdy nie zostaje zarażona wirusem. Nie potrzebujesz szczepionek; nie potrzebujesz testu diagnostycznego. To zdejmuje wszystko ze stołu” – stwierdził powiedział Przegląd technologii MIT.

Genus ubiega się o zgodę amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) na szeroką dystrybucję, która, ma nadzieję, nastąpi do końca roku.

Pięta Achillesowa

Dążenie do wprowadzenia na rynek wieprzowiny CRISPR opiera się na pionierskich wynikach sprzed prawie dziesięciu lat.

Wirus PRRS pojawił się po cichu pod koniec lat 1980. XX wieku, a jego wpływ był niemal natychmiastowy. Podobnie jak Covid-19, wirus był zupełnie nowy dla nauki i świń, powodując masowe wymieranie i wady wrodzone. Rolnicy szybko stworzyli protokoły kontrolujące jego rozprzestrzenianie się. Prawdopodobnie zabrzmi to znajomo: rolnicy zaczęli wszystko dezynfekować, brać prysznic i przebierać się w czyste ubrania oraz poddawać kwarantannie wszystkie potencjalnie zakażone świnie.

Jednak wirus nadal prześlizgnął się przez te środki zapobiegawcze i rozprzestrzenił się jak pożar. Jedynym rozwiązaniem był ubój zarażonych zwierząt, co kosztowało ich opiekunów zysk i ból serca. Naukowcy ostatecznie opracowali wiele szczepionek i leków do zwalczania wirusa, ale są one kosztowne i uciążliwe, a żaden nie jest w pełni skuteczny.

W 2016 roku dr Randall Prather z Uniwersytetu Missouri zapytał: A co, jeśli zmienimy samą świnię? Z pewnymi dociekaniami molekularnymi, jego zespół znalazł wejście dla wirusa – białko zwane CD163, które występuje na powierzchni pewnego rodzaju komórek odpornościowych w płucach.

Korzystając z narzędzia do edycji genów CRISPR-Cas9, zespół wypróbował wiele sposobów zniszczenia białka — wstawiając litery genetyczne, usuwając niektóre lub zamieniając fragmenty genu odpowiedzialnego za CD163. W końcu odkryli sposób na wyłączenie go bez szkody dla świń.

Po ekspozycji na dużą dawkę wirusa PRRS – około 100,000 XNUMX zakaźnych cząstek wirusa – u nieedytowanych świń rozwinęła się ostra biegunka, a ich mięśnie zanikły, nawet po podaniu dodatkowych suplementów diety. Natomiast świnie CRISPRed nie wykazywały żadnych oznak infekcji, a ich płuca zachowały zdrową, normalną strukturę. Łatwo też zwalczyły wirusa, przebywając w bliskim sąsiedztwie z zarażonymi rówieśnikami.

Wyniki były obiecujące, ale stanowiły laboratoryjny dowód słuszności koncepcji. Genus przełożył teraz tę pracę na rzeczywisty świat.

Kłusem dalej

Zespół rozpoczął od czterech linii genetycznych świń wykorzystywanych w komercyjnej produkcji wieprzowiny. Weterynarze ostrożnie pobrali komórki jajowe od samic w znieczuleniu i zapłodnili je w znajdującym się na miejscu laboratorium zapłodnienia in vitro (IVF). W tym samym czasie dodali do mieszanki CRISPR, aby precyzyjnie wyciąć część CD163, która bezpośrednio oddziałuje z wirusem.

Dwa dni później zmodyfikowane zarodki wszczepiono surogatom, które urodziły zdrowe potomstwo ze zmodyfikowanymi genami. Nie wszystkie prosięta miały zmieniony gen. Następnie zespół wyhodował te, które miały tę zmianę i ostatecznie stworzył linię świń z wyłączonymi obiema kopiami genu CD163. Chociaż CRISPR-Cas9 może mieć skutki odbiegające od docelowych, prosięta wydawały się normalne. Z radością pożerały pożywienie i przybierały na wadze w stałym tempie.

Zmodyfikowany gen przetrwał przez pokolenia, co oznacza, że ​​rolnicy hodujący świnie mogą oczekiwać, że będzie on trwały. W stacjach doświadczalnych firmy znajduje się już 435 świń odpornych na PRRS, a populacja może szybko wzrosnąć do tysięcy.

Aby jednak dotrzeć do supermarketów, Genus musi pokonać przeszkody regulacyjne.

Jak dotąd FDA zatwierdziła dwa genetycznie modyfikowane mięsa. jeden jest łosoś AquAdvantage, który ma gen innego gatunku ryb, dzięki któremu rośnie szybciej. Inne to świnia GalSafe, która rzadziej wywołuje reakcje alergiczne.

Agencja wstępnie rozważa także objęcie zezwoleniem na stosowanie eksperymentalnej żywności innych zwierząt hodowlanych, w których dokonano edycji genów. W 2022 r. oświadczyło że bydło mięsne poddane edycji CRISPR – które ma krótszą sierść – nie stwarza zagrożenia „dla ludzi, zwierząt, dostaw żywności i środowiska”. Jednak uzyskanie pełnej zgody będzie procesem wieloletnim i wiąże się z wysoką ceną.

„Musimy przejść przez pełny, kompletny system przeglądu w FDA. Dla nas nie ma dróg na skróty” powiedziany Clint Nesbitt, który zarządza sprawami regulacyjnymi w firmie. Tymczasem jako potencjalne rynki postrzegają także kochającą wieprzowinę Kolumbię i Chiny.

Po zatwierdzeniu Genus ma nadzieję na szeroką dystrybucję swoich świń dla przemysłu hodowlanego. Łatwym sposobem jest wysłanie nasienia od samców ze zmodyfikowanymi genami w celu rozmnażania z naturalnymi samicami, w wyniku czego po kilku pokoleniach urodzi się prosięta odporne na PRRS – po prostu selektywna hodowla na szybkiej drodze.

Ostatecznie to konsumenci będą mieli ostatnie słowo. Genetycznie modyfikowana żywność historycznie polaryzowały. Ponieważ jednak wieprzowina CRISPRed naśladuje mutację genu, która potencjalnie może wystąpić naturalnie – nawet jeśli nie zostało to udokumentowane u zwierząt – społeczeństwo może być bardziej otwarte na nowe mięso.

W miarę jak metoda zbliża się do zatwierdzenia, zespół rozważa podobną strategię zwalczania innych chorób wirusowych u zwierząt gospodarskich, takich jak grypa (tak, świnie też na nią chorują).

„Zastosowanie CRISPR-Cas w celu wyeliminowania choroby wirusowej stanowi ważny krok w kierunku poprawy zdrowia zwierząt” napisał drużyna.

Kredytowych Image: Pascala Debrunnera / Unsplash

Znak czasu:

Więcej z Centrum osobliwości