Svinjina CRISPRed bo morda prišla v supermarket v vaši bližini

Svinjina CRISPRed bo morda prišla v supermarket v vaši bližini

Časovni žig: 5. marec 2024 3:44
CRISPRed Pork May Be Coming to a Supermarket Near You PlatoBlockchain Data Intelligence. Vertical Search. Ai.

Mnogi od nas cenijo sočen svinjski kotlet ali rezino šunke iz rjavega sladkorja. Svinjina je tretji najbolj porabljenega mesa v ZDA, z brnečo industrijo, ki je zadovoljila povpraševanje.

Toda že več kot tri desetletja prašičerejce pesti nadležen virus, ki povzroča prašičji reproduktivni in respiratorni sindrom (PRRS). Znan tudi kot modro uho – zaradi svojega najbolj opaznega simptoma – se virus širi po zraku kot SARS-CoV-2, hrošč za Covid-19.

Okuženi mladi prašiči imajo visoko vročino z vztrajnim kašljanjem in ne morejo pridobiti na teži. Pri brejih svinjah virus pogosto povzroči spontani splav ali rojstvo mrtvih ali zaostalih pujskov.

Glede na ena ocenastane proizvajalce svinjine v Severni Ameriki več kot 600 milijonov dolarjev letno. Čeprav je cepivo na voljo, ni vedno učinkovito pri zaustavitvi širjenja virusa.

Kaj pa, če se prašiči sploh ne bi mogli okužiti?

Ta mesec je ekipa pri rod, britansko biotehnološko podjetje, osredotočeno na živalsko genetiko, Uvedeno nova generacija CRISPR-edited prašiči popolnoma odporni na virus PRRS. V zgodnjih zarodkih je ekipa uničila beljakovino, ki jo virus izkorišča za napad na celice. Urejeni pujski so bili popolnoma imuni na virus, tudi če so bili nameščeni z okuženimi vrstniki.

Tukaj je udarec. Namesto da bi uporabili laboratorijsko vzrejene prašiče, je ekipa uredila štiri genetsko raznolike linije komercialnih prašičev, vzrejenih za prehrano. To ni le laboratorijski poskus. "Pravzaprav to počne v resničnem svetu," dr. Rodolphe Barrangou z državne univerze Severne Karoline, ki ni bil vključen v delo, Rekel Znanost.

Glede na to, da je virus PRRS velik glavobol, obstaja velika spodbuda za kmete, da vzrejajo prašiče, odporne na virus, v komercialnem obsegu. Dr. Raymond Rowland z Univerze v Illinoisu, ki je v laboratoriju pomagal ustvariti prve prašiče, odporne na PRRS, je dejal, da je urejanje genov način, da "ustvariti popolnejše življenje” za živali in kmete – in navsezadnje v korist tudi potrošnikom.

»Prašič nikoli ne dobi virusa. Ne potrebujete cepiv; ne potrebujete diagnostičnega testa. Vse vzame z mize,« je dejal Rekel Pregled tehnologije MIT.

Genus išče odobritev za široko distribucijo ameriške agencije za hrano in zdravila (FDA), za katero upa, da bo prišla do konca leta.

Ahilova peta

Prizadevanje za tržno uporabno svinjino CRISPR temelji na pionirskih rezultatih izpred skoraj desetletja.

Virus PRRS se je tiho pojavil v poznih osemdesetih letih in njegov vpliv je bil skoraj takojšen. Tako kot Covid-1980 je bil virus popolnoma nov za znanost in prašiče, kar je povzročilo množično odmiranje in prirojene napake. Kmetje so hitro vzpostavili protokole za nadzor njegovega širjenja. To bo verjetno zvenelo znano: kmetje so začeli vse razkuževati, se tuširati in preoblačiti v čista oblačila ter dati v karanteno vse potencialno okužene prašiče.

Toda virus je kljub temu zdrsnil skozi te preventivne ukrepe in se razširil kot požar. Edina rešitev je bila izločitev okuženih živali, kar je skrbnike stalo dobička in bolečine. Znanstveniki so sčasoma razvili več cepiv in zdravil za obvladovanje virusa, vendar so ti dragi in obremenjujoči ter nobeno ni popolnoma učinkovito.

Leta 2016 je dr. Randall Prather z Univerze v Missouriju vprašal: Kaj če spremenimo samega prašiča? Z nekaj molekularnega iskanja, njegova ekipa našel vhod za virus – beljakovina, imenovana CD163, ki je posejana po površini neke vrste imunske celice v pljučih.

Z uporabo orodja za urejanje genov CRISPR-Cas9 je ekipa poskusila več načinov za uničenje proteina – vstavljanje genetskih črk, brisanje nekaterih ali zamenjava delov gena za CD163. Sčasoma so odkrili način, kako ga onemogočiti, ne da bi drugače poškodovali prašiče.

Ko so bili izpostavljeni velikemu odmerku virusa PRRS – približno 100,000 infektivnih virusnih delcev – so neurejeni prašiči dobili hudo drisko in njihove mišice so bile oslabele, tudi če so jim dali dodatna prehranska dopolnila. Nasprotno pa prašiči CRISPRed niso kazali znakov okužbe in njihova pljuča so ohranila zdravo, normalno strukturo. Z lahkoto so se ubranili tudi virusa, ko so bili nameščeni v bližini okuženih vrstnikov.

Čeprav so bili rezultati obetavni, so bili laboratorijski dokaz koncepta. Genus je zdaj to delo prevedel v resnični svet.

Trotting On

Ekipa je začela s štirimi genetskimi linijami prašičev, ki se uporabljajo v komercialni proizvodnji svinjine. Veterinarji so skrbno izvlekli jajčeca iz samic pod anestezijo in jih oplodili v laboratoriju za in vitro oploditev (IVF) na kraju samem. Hkrati so dodali CRISPR v mešanico, s ciljem natančno izrezati del CD163, ki je v neposredni interakciji z virusom.

Dva dni pozneje so urejene zarodke vsadili v nadomestke, ki so rodili zdrave gensko urejene potomce. Vsi pujski niso imeli urejenega gena. Ekipa je nato vzredila tiste, ki so imeli urejanje, in sčasoma vzpostavila linijo prašičev z obema onemogočenima kopijama gena CD163. Čeprav ima lahko CRISPR-Cas9 učinke, ki niso ciljni, so bili pujski videti normalni. Z veseljem so žvrkljali hrano in z enakomerno hitrostjo pridobivali na teži.

Urejeni gen se je ohranil skozi generacije, kar pomeni, da lahko kmetje, ki redijo prašiče, pričakujejo, da bo trajal. V poskusnih postajah podjetja je že 435 prašičev, odpornih na PRRS, populacija, ki bi se lahko hitro povečala na tisoče.

Da bi dosegel supermarkete, pa mora Genus preskočiti regulativne obroče.

Do zdaj je FDA odobrila dve gensko spremenjeni vrsti mesa. One je losos AquAdvantage, ki ima gen druge vrste rib za hitrejšo rast. Še ena je prašiček GalSafe, za katerega je manj verjetno, da bo sprožil alergijske odzive.

Agencija začasno razmišlja tudi o drugih gensko spremenjenih domačih živalih, ki so pod dovoljenjem za uporabo v hrani v preskušanjih. Leta 2022, je izjavil da goveje govedo, ki ga ureja CRISPR – ki ima krajše krznene plašče – ​​ne predstavlja tveganja »za ljudi, živali, oskrbo s hrano in okolje«. Toda pridobivanje popolne odobritve bo večletni postopek z visoko ceno.

"Moramo iti skozi celoten, popoln sistem pregleda pri FDA. Za nas ni bližnjic,” je dejal Clint Nesbitt, ki ureja regulativne zadeve v podjetju. Medtem si kot potencialna trga ogledujejo tudi Kolumbijo in Kitajsko, ki obožujeta svinjino.

Ko bodo očiščeni, Genus upa, da bo svoje prašiče široko distribuiral v živinorejski industriji. Enostaven način je pošiljanje semena gensko spremenjenih samcev za razmnoževanje z naravnimi samicami, kar bi po nekaj generacijah proizvedlo pujske, odporne na PRRS – v bistvu selektivna vzreja po hitrem postopku.

Na koncu bodo imeli zadnjo besedo potrošniki. Gensko spremenjena živila so se zgodovinsko polarizirale. Ker pa svinjina CRISPRed posnema gensko mutacijo, ki bi se lahko zgodila naravno – čeprav ni bila dokumentirana pri živalih – je javnost morda bolj odprta za novo meso.

Medtem ko se metoda bliža odobritvi, ekipa razmišlja o podobni strategiji za boj proti drugim virusnim boleznim pri živini, kot je gripa (da, tudi prašiči jo dobijo).

"Uporaba CRISPR-Cas za odpravo virusne bolezni predstavlja velik korak k izboljšanju zdravja živali," Napisal ekipa.

Kreditno slike: Pascal Debrunner / Unsplash

Časovni žig:

Več od Središče singularnosti