Исследователи из Университета Миссури успешно произвели помет свиней, генетически устойчивых к смертельному свиному вирусу.
Коронавирусы, высококонтагиозные и широко распространенные вирусы, известные своими характерными микроскопическими ореолами, вызывают различные смертельные кишечные заболевания у домашнего скота. Один из таких вирусов, вирус трансмиссивного гастроэнтерита (TGEV), обычно поражает кишечник свиней, вызывая почти 100-процентную гибель молодых свиней. Теперь команде исследователей из MU, Канзасского государственного университета и Genus plc - мирового лидера в области генетики животных - удалось вывести свиней, устойчивых к вирусу, с помощью редактирования генов.
«Предыдущие исследования выявили фермент под названием ANPEP в качестве потенциального рецептора для вируса, а это означает, что он может быть важным фактором, позволяющим вирусу закрепиться у свиней», - сказал Рэндалл Пратер, выдающийся профессор зоотехники в Колледж сельского хозяйства, продовольствия и природных ресурсов. «Мы смогли вывести помет свиней, у которых не вырабатывался этот фермент, и в результате они не заболели, когда мы подвергли их воздействию вируса».
Пратер и его коллеги отредактировали ген, ответственный за выработку фермента ANPEP, в результате чего в помете из семи свиней появился «нулевой» ген, не производящий фермент. При воздействии вируса TGEV эти свиньи не заразились, что свидетельствует о том, что присутствие фермента ANPEP необходимо для инфекции, а редактирование генов может создать резистентных свиней.
«Для фермеров это огромное финансовое бремя - тратить время, деньги и труд на животных, которые заболеют», - сказала Кристин Уитворт, соавтор исследования и научный сотрудник Отделения зоотехники MU.«Разведение свиней с генетической устойчивостью поможет облегчить это бремя. С точки зрения благополучия животных, если мы сможем предотвратить заболевание этих свиней, мы обязаны это сделать».
По сравнению с множеством генных мутаций, которые происходят естественным образом во время репродуктивного процесса, исследователи изменили экспрессию только одного гена. Те свиньи, у которых отсутствовал фермент, были здоровы и не имели изменений в развитии.
«Сотрудничество с Рэнди и его командой стало одним из самых важных этапов в моей карьере», - сказал Рэймонд «Боб» Роуленд, профессор диагностической медицины и патобиологии в Канзасском государственном университете и соавтор исследования. исследование. «Коронавирусы свиней представляют собой глобальную угрозу для свиноводческой отрасли. Одной из самых больших проблем для производителей в США являются вспышки новых коронавирусных заболеваний. Эта работа еще раз демонстрирует важность этой технологии в решении сложных проблем с болезнями. Генетическая модификация для защиты свиней от эндемических и возникающих болезней - это будущее свиноводческой отрасли».
Это исследование следует за аналогичным успехом, достигнутым в 2015 году, когда команда генной инженерии MU сделала свиней устойчивыми к смертельному и дорогостоящему вирусу репродуктивно-респираторного синдрома свиней (PRRS) с помощью редактирования генов. Университет Миссури сотрудничает с Genus plc для коммерциализации этого метода выращивания устойчивых к вирусам свиней, который улучшит здоровье и благополучие животных и значительно сократит потери в животноводстве во всем мире из-за вирусных инфекций, что сделает глобальные свиноводческие хозяйства более устойчивыми. Компания Genus plc в настоящее время запрашивает одобрение FDA на использование технологии редактирования генов для искоренения вируса РРСС.
«Успешные исследования, подобные этим, имеют решающее значение для нашего постоянного стремления Genus накормить мир, внедряя улучшенную генетику и новые инновации», - сказал Джонатан Лайтнер, руководитель глобального отдела исследований и разработок Genus plc.«Возможность продвигать такие технологии, как редактирование генов, которые потенциально могут искоренить смертельные болезни животных, невероятно интересна, и прочные партнерские отношения, такие как наше с Университетом Миссури, имеют решающее значение для этой перспективы и будущего продовольствия и сельского хозяйства».
Исследование также стремилось определить, приведет ли удаление ANPEP к устойчивости к вирусу эпидемической диареи свиней, который убил почти 7 миллионов свиней во время вспышки 2013 года. В то время как свиньи, лишенные фермента, все еще заражались вирусом, исследователи надеются, что это исследование станет хорошим предзнаменованием для будущих исследований.
«После устранения ANPEP мы можем сосредоточиться на меньшем количестве потенциальных виновников», - сказал соавтор Кевин Уэллс, доцент кафедры зоотехники в MU. «В этой области исследований важен каждый шаг».