CRISPRed свинина может появиться в ближайшем супермаркете

Многие из нас ценят сочную свиную отбивную или кусок ветчины с коричневым сахаром. Свинина третий по величине потребляли мясо в США, где для удовлетворения спроса активно развивается индустрия.

Но вот уже более трех десятилетий свиноводы страдают от надоедливого вируса, вызывающего репродуктивно-респираторный синдром свиней (РРСС). Вирус, также известный как «синее ухо» из-за его наиболее заметного симптома, распространяется по воздуху, как SARS-CoV-2, возбудитель Covid-19.

У инфицированных молодых свиней повышается температура, появляется постоянный кашель, и они не могут набирать вес. У беременных свиноматок вирус часто вызывает выкидыш или рождение мертвых или низкорослых поросят.

По одна оценкаголубое ухо обходится производителям свинины в Северной Америке более чем в 600 миллионов долларов в год. Хотя вакцина доступна, она не всегда эффективна для остановки распространения вируса.

Что, если бы свиньи вообще не могли быть заражены?

В этом месяце команда Род, британская биотехнологическая компания, занимающаяся генетикой животных, выпустили новое поколение CRISPR-отредактированные свиньи полностью устойчивы к вирусу РРСС. В ранних эмбрионах команда уничтожила белок, который вирус использует для атаки клеток. Отредактированные поросята были полностью невосприимчивы к вирусу, даже если их содержали вместе с инфицированными сверстниками.

Вот кикер. Вместо использования свиней, выращенных в лаборатории, команда отредактировала четыре генетически разнообразные линии коммерческих свиней, выведенных для потребления. Это не просто лабораторный эксперимент. «На самом деле это происходит в реальном мире», — говорит доктор Родольф Баррангу из Университета штата Северная Каролина, не принимавший участия в работе. заявил Наука.

Поскольку вирус РРСС является огромной головной болью, у фермеров есть большой стимул разводить устойчивых к вирусу свиней в коммерческих масштабах. Доктор Рэймонд Роуленд из Университета Иллинойса, который помог создать в лаборатории первых свиней, устойчивых к РРСС, сказал, что редактирование генов — это способ «создать более совершенную жизнь» для животных и фермеров — и, в конечном итоге, на благо потребителей.

«Свинья никогда не заражается вирусом. Вам не нужны вакцины; вам не нужен диагностический тест. Это убирает все со стола», — он заявил MIT Technology Review.

Компания Genus добивается одобрения Управления по контролю за продуктами и лекарствами США (FDA) на широкое распространение, которое, как она надеется, будет получено к концу года.

Ахиллесова пята

Стремление к рыночному использованию свинины с использованием технологии CRISPR основано на новаторских результатах, полученных почти десять лет назад.

Вирус РРСС незаметно появился в конце 1980-х годов, и его воздействие было почти незамедлительным. Как и Covid-19, этот вирус был совершенно новым для науки и свиней, что привело к массовой гибели животных и врожденным дефектам. Фермеры быстро установили протоколы для контроля распространения инфекции. Вероятно, это покажется вам знакомым: фермеры начали все дезинфицировать, принимать душ и переодеваться в чистую одежду, а также помещать в карантин всех потенциально зараженных свиней.

Но вирус все равно ускользнул от этих профилактических мер и распространился со скоростью лесного пожара. Единственным решением было уничтожение зараженных животных, что стоило их владельцам прибыли и душевных страданий. В конечном итоге ученые разработали несколько вакцин и лекарств для борьбы с вирусом, но они дорогостоящие и обременительные, и ни одно из них не является полностью эффективным.

В 2016 году доктор Рэндалл Пратер из Университета Миссури задал вопрос: «Что, если мы изменим саму свинью?» С помощью молекулярного расследования его команда нашел вход для вируса — белок CD163, который усеивает поверхность иммунных клеток в легких.

Используя инструмент редактирования генов CRISPR-Cas9, команда попробовала несколько способов уничтожить белок: вставив генетические буквы, удалив некоторые из них или заменив фрагменты гена, лежащего в основе CD163. В конце концов они нашли способ отключить его, не нанося вреда свиньям.

При заражении огромной дозой вируса РРСС (примерно 100,000 XNUMX инфекционных вирусных частиц) у необработанных свиней развилась тяжелая диарея, и их мышцы истощились, даже когда им давали дополнительные пищевые добавки. Напротив, у свиней, обработанных CRISPRed, не было никаких признаков инфекции, а их легкие сохраняли здоровую, нормальную структуру. Они также легко боролись с вирусом, когда находились в тесном контакте с инфицированными сверстниками.

Хотя результаты были многообещающими, они оказались лабораторным подтверждением концепции. Теперь Genus воплотил эту работу в реальный мир.

Тротлинг дальше

Команда начала с четырех генетических линий свиней, используемых в коммерческом производстве свинины. Ветеринары тщательно извлекли яйцеклетки у самок под наркозом и оплодотворили их в лаборатории экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). В то же время они добавили в смесь CRISPR с целью точного удаления части CD163, которая напрямую взаимодействует с вирусом.

Два дня спустя отредактированные эмбрионы были имплантированы суррогатным матерям, которые родили здоровое потомство с отредактированными генами. Не все поросята имели отредактированный ген. Затем команда вывела тех, у кого была правка, и в конечном итоге создала линию свиней с отключенными обеими копиями гена CD163. Хотя CRISPR-Cas9 может оказывать нецелевое воздействие, поросята выглядели нормальными. Они с удовольствием жевали еду и стабильно набирали вес.

Отредактированный ген сохранялся из поколения в поколение, а это означает, что фермеры, занимающиеся разведением свиней, могут рассчитывать на то, что он сохранится надолго. На экспериментальных станциях компании уже содержится 435 особей, устойчивых к РРСС, и эта популяция может быстро вырасти до тысяч.

Однако, чтобы добраться до супермаркетов, Genus приходится преодолевать нормативные препятствия.

На данный момент FDA одобрило два вида генетически модифицированного мяса. один Это лосось AquAdvantage, в котором есть ген другого вида рыб, ускоряющий его рост. Другой это свинья GalSafe, которая с меньшей вероятностью вызывает аллергические реакции.

Агентство также в предварительном порядке рассматривает возможность использования других сельскохозяйственных животных с отредактированными генами, получивших разрешение на использование в пищу для исследований. В 2022 году он заявил что мясной скот, отредактированный с помощью CRISPR, у которого более короткая шуба, не представляет риска «для людей, животных, запасов продовольствия и окружающей среды». Но получение полного одобрения — это многолетний процесс с огромной ценой.

«Мы должны пройти полную систему проверки в FDA. Для нас нет коротких путей». — сказал Клинт Несбитт, отвечающий за регулирование в компании. Между тем, они также рассматривают любящие свинину Колумбию и Китай как потенциальные рынки сбыта.

После очистки Genus надеется широко распространить своих свиней на нужды животноводства. Самый простой способ — отправить сперму от генно-отредактированных самцов для размножения с естественными самками, которые через несколько поколений дадут устойчивых к РРСС поросят — по сути, ускоренное селекционное разведение.

В конечном итоге последнее слово останется за потребителями. генномодифицированные продукты исторически были поляризационными. Но поскольку CRISPR-свинина имитирует генную мутацию, которая потенциально может возникнуть естественным путем (хотя она не была задокументирована у животных), общественность может быть более открыта к новому мясу.

Поскольку метод приближается к одобрению, команда рассматривает аналогичную стратегию для борьбы с другими вирусными заболеваниями домашнего скота, такими как грипп (да, свиньи тоже им болеют).

«Применение CRISPR-Cas для устранения вирусного заболевания представляет собой важный шаг на пути к улучшению здоровья животных», писал команда.

Изображение Фото: Паскаль Дебруннер / Unsplash

• SEO-контент и PR-распределение. Получите усиление сегодня.
• PlatoData.Network Вертикальный генеративный ИИ. Расширьте возможности себя. Доступ здесь.
• ПлатонАйСтрим. Интеллект Web3. Расширение знаний. Доступ здесь.
• ПлатонЭСГ. Углерод, чистые технологии, Энергия, Окружающая среда, Солнечная, Управление отходами. Доступ здесь.
• ПлатонЗдоровье. Биотехнологии и клинические исследования. Доступ здесь.
• Источник: https://singularityhub.com/2024/03/05/crispred-pork-may-be-coming-to-a-supermarket-near-you/