Πολλοί από εμάς εκτιμούμε μια ζουμερή χοιρινή μπριζόλα ή μια πλάκα ζαμπόν καστανής ζάχαρης. Το χοιρινό είναι το τρίτο περισσότερο κατανάλωνε κρέας στις ΗΠΑ, με μια πολυσύχναστη βιομηχανία για να καλύψει τη ζήτηση.

Αλλά για πάνω από τρεις δεκαετίες, οι χοιροτρόφοι μαστίζονται από έναν ενοχλητικό ιό που προκαλεί το αναπαραγωγικό και αναπνευστικό σύνδρομο των χοίρων (PRRS). Γνωστός και ως μπλε αυτί - για το πιο αξιοσημείωτο σύμπτωμά του - ο ιός εξαπλώνεται μέσω του αέρα όπως ο SARS-CoV-2, το σφάλμα πίσω από τον Covid-19.

Τα μολυσμένα νεαρά γουρούνια προκαλούν υψηλό πυρετό με επίμονο βήχα και δεν μπορούν να κερδίσουν βάρος. Στις έγκυες χοιρομητέρες, ο ιός προκαλεί συχνά αποβολή ή γέννηση νεκρών ή λιγοστών χοιριδίων.

Σύμφωνα με μια εκτίμηση, το μπλε αυτί κοστίζει στους παραγωγούς χοιρινού κρέατος στη Βόρεια Αμερική περισσότερα από 600 εκατομμύρια δολάρια ετησίως. Ενώ ένα εμβόλιο είναι διαθέσιμο, δεν είναι πάντα αποτελεσματικό για να σταματήσει την εξάπλωση του ιού.

Τι θα γινόταν αν οι χοίροι δεν μπορούσαν να μολυνθούν εξαρχής;

Αυτό το μήνα, μια ομάδα στο Γένος, μια βρετανική εταιρεία βιοτεχνολογίας που επικεντρώνεται στη γενετική των ζώων, εισήγαγε μια νέα γενιά CRISPR-επεξεργασμένοι χοίροι πλήρως ανθεκτικοί στον ιό PRRS. Στα πρώιμα έμβρυα, η ομάδα κατέστρεψε μια πρωτεΐνη που εκμεταλλεύεται ο ιός για να επιτεθεί στα κύτταρα. Τα επεξεργασμένα χοιρίδια ήταν εντελώς άνοσα στον ιό, ακόμη και όταν στεγάζονταν με μολυσμένα συνομήλικα.

Εδώ είναι το kicker. Αντί να χρησιμοποιήσει χοίρους που εκτράφηκαν σε εργαστήριο, η ομάδα επεξεργάστηκε τέσσερις γενετικά διαφορετικές σειρές εμπορικών χοίρων που εκτράφηκαν για κατανάλωση. Αυτό δεν είναι απλώς ένα εργαστηριακό πείραμα. «Στην πραγματικότητα το κάνει στον πραγματικό κόσμο», είπε ο Δρ Rodolphe Barrangou στο North Carolina State University, ο οποίος δεν συμμετείχε στην εργασία, είπε Επιστήμη.

Καθώς ο ιός PRRS είναι ένας τεράστιος πονοκέφαλος, υπάρχει μεγάλο κίνητρο για τους αγρότες να εκτρέφουν χοίρους ανθεκτικούς στους ιούς σε εμπορική κλίμακα. Ο Δρ Raymond Rowland στο Πανεπιστήμιο του Ιλινόις, ο οποίος βοήθησε να δημιουργηθούν οι πρώτοι χοίροι ανθεκτικοί στο PRRS στο εργαστήριο, είπε ότι η επεξεργασία γονιδίων είναι ένας τρόπος "για να δημιουργήσουμε μια πιο τέλεια ζωή» για τα ζώα και τους αγρότες — και εν τέλει, προς όφελος και των καταναλωτών.

«Το γουρούνι δεν κολλάει ποτέ τον ιό. Δεν χρειάζεστε εμβόλια. δεν χρειάζεστε διαγνωστικό τεστ. Τα βγάζει όλα από το τραπέζι», είπε είπε MIT Technology Review.

Η Genus αναζητά έγκριση για ευρεία διανομή από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων των ΗΠΑ (FDA), η οποία ελπίζει ότι θα έρθει μέχρι το τέλος του έτους.

Αχίλλειο πτέρνα

Η ώθηση προς το εμπορεύσιμο χοιρινό κρέας CRISPR βασίζεται σε πρωτοποριακά αποτελέσματα σχεδόν πριν από μια δεκαετία.

Ο ιός PRRS εμφανίστηκε σιωπηλά στα τέλη της δεκαετίας του 1980 και η επίδρασή του ήταν σχεδόν άμεση. Όπως και ο Covid-19, ο ιός ήταν εντελώς νέος για την επιστήμη και τους χοίρους, με αποτέλεσμα μαζικούς θανάτους και γενετικές ανωμαλίες. Οι αγρότες δημιούργησαν γρήγορα πρωτόκολλα για να ελέγξουν την εξάπλωσή του. Αυτά πιθανότατα θα ακούγονται γνωστά: οι αγρότες άρχισαν να απολυμαίνουν τα πάντα, να κάνουν ντους και να αλλάζουν καθαρά ρούχα και να βάζουν σε καραντίνα τυχόν μολυσμένους χοίρους.

Αλλά ο ιός εξακολουθούσε να γλίστρησε μέσα από αυτά τα προληπτικά μέτρα και εξαπλώθηκε σαν αστραπιαία φωτιά. Η μόνη λύση ήταν να θανατωθούν τα μολυσμένα ζώα, κοστίζοντας στους φύλακές τους κέρδος και στενοχώρια. Οι επιστήμονες ανέπτυξαν τελικά πολλαπλά εμβόλια και φάρμακα για τον έλεγχο του ιού, αλλά αυτά είναι δαπανηρά και επαχθή και κανένα δεν είναι απολύτως αποτελεσματικό.

Το 2016, ο Δρ Randall Prather στο Πανεπιστήμιο του Missouri ρώτησε: Τι θα συμβεί αν αλλάξουμε το ίδιο το γουρούνι; Με κάποιο μοριακό sleuthing, η ομάδα του βρήκε την είσοδο για τον ιό—μια πρωτεΐνη που ονομάζεται CD163 που διακοσμεί την επιφάνεια ενός τύπου κυττάρου του ανοσοποιητικού στον πνεύμονα.

Χρησιμοποιώντας το εργαλείο γονιδιακής επεξεργασίας CRISPR-Cas9, η ομάδα δοκίμασε πολλούς τρόπους για να καταστρέψει την πρωτεΐνη - εισάγοντας γενετικά γράμματα, διαγράφοντας μερικά ή ανταλλάσσοντας κομμάτια του γονιδίου πίσω από το CD163. Τελικά ανακάλυψαν έναν τρόπο να το απενεργοποιήσουν χωρίς να βλάψουν διαφορετικά τα γουρούνια.

Όταν προσβλήθηκαν με μια βαριά δόση του ιού PRRS -περίπου 100,000 μολυσματικά ιικά σωματίδια- οι μη επεξεργασμένοι χοίροι εμφάνισαν σοβαρή διάρροια και οι μύες τους χάθηκαν, ακόμη και όταν τους χορηγήθηκαν επιπλέον συμπληρώματα διατροφής. Αντίθετα, οι χοίροι CRISPRed δεν έδειξαν σημάδια μόλυνσης και οι πνεύμονές τους διατηρούσαν μια υγιή, φυσιολογική δομή. Επίσης, καταπολέμησαν εύκολα τον ιό όταν στεγάζονταν σε κοντινή απόσταση με μολυσμένους συνομηλίκους τους.

Ενώ ήταν πολλά υποσχόμενα, τα αποτελέσματα ήταν μια εργαστηριακή απόδειξη της ιδέας. Η Genus έχει μεταφράσει τώρα αυτό το έργο στον πραγματικό κόσμο.

Trotting On

Η ομάδα ξεκίνησε με τέσσερις γενετικές σειρές χοίρων που χρησιμοποιούνται στην εμπορική παραγωγή χοιρινού κρέατος. Οι κτηνίατροι έβγαλαν προσεκτικά ωάρια από θηλυκά υπό αναισθησία και τα γονιμοποίησαν σε ένα επιτόπιο εργαστήριο εξωσωματικής γονιμοποίησης (IVF). Πρόσθεσαν ταυτόχρονα το CRISPR στο μείγμα, με στόχο να αποκόψουν με ακρίβεια ένα μέρος του CD163 που αλληλεπιδρά άμεσα με τον ιό.

Δύο μέρες αργότερα, τα επεξεργασμένα έμβρυα εμφυτεύτηκαν σε παρένθετα που γέννησαν υγιείς απογόνους με γονιδιακή επεξεργασία. Δεν είχαν όλα τα χοιρίδια το επεξεργασμένο γονίδιο. Η ομάδα στη συνέχεια εκτράφηκε αυτούς που είχαν την επεξεργασία και τελικά δημιούργησε μια σειρά γουρουνιών με απενεργοποιημένα και τα δύο αντίγραφα του γονιδίου CD163. Αν και το CRISPR-Cas9 μπορεί να έχει αποτελέσματα εκτός στόχου, τα χοιρίδια έμοιαζαν φυσιολογικά. Έφευγαν με χαρά το φαγητό και πήραν βάρος με σταθερό ρυθμό.

Το επεξεργασμένο γονίδιο παρέμεινε για πολλές γενιές, πράγμα που σημαίνει ότι οι αγρότες που εκτρέφουν τους χοίρους μπορούν να περιμένουν ότι θα διαρκέσει. Οι πειραματικοί σταθμοί της εταιρείας φιλοξενούν ήδη 435 χοίρους ανθεκτικούς στο PRRS, έναν πληθυσμό που θα μπορούσε να επεκταθεί γρήγορα σε χιλιάδες.

Ωστόσο, για να φτάσει στα σούπερ μάρκετ, η Genus διαθέτει ρυθμιστικούς κρίκους.

Μέχρι στιγμής, ο FDA έχει εγκρίνει δύο γενετικά τροποποιημένα κρέατα. Ένας είναι ο σολομός AquAdvantage, ο οποίος έχει ένα γονίδιο από άλλο είδος ψαριού για να αναπτυχθεί πιο γρήγορα. Άλλος είναι ένας χοίρος GalSafe που είναι λιγότερο πιθανό να προκαλέσει αλλεργικές αντιδράσεις.

Ο οργανισμός εξετάζει επίσης διστακτικά και άλλα γενετικά επεξεργασμένα ζώα φάρμας υπό ερευνητική άδεια χρήσης τροφίμων. Το 2022, δήλωσε ότι τα βοοειδή που έχουν επιμεληθεί το CRISPR - τα οποία έχουν πιο κοντά γούνινα παλτά - δεν αποτελούν κίνδυνο «για τους ανθρώπους, τα ζώα, την προσφορά τροφίμων και το περιβάλλον». Αλλά η πλήρης έγκριση θα είναι μια πολυετής διαδικασία με βαρύ τίμημα.

«Πρέπει να περάσουμε από το πλήρες, πλήρες σύστημα αναθεώρησης στο FDA. Δεν υπάρχουν συντομεύσεις για εμάς», είπε Clint Nesbitt, ο οποίος κυβερνά τις ρυθμιστικές υποθέσεις της εταιρείας. Εν τω μεταξύ, κοιτάζουν επίσης την Κολομβία και την Κίνα που αγαπούν το χοιρινό ως πιθανές αγορές.

Μόλις εκκαθαριστεί, η Genus ελπίζει να διανείμει ευρέως τους χοίρους της στην κτηνοτροφική βιομηχανία. Ένας εύκολος τρόπος είναι η αποστολή σπέρματος από αρσενικά επεξεργασμένα γονίδια για αναπαραγωγή με φυσικά θηλυκά, τα οποία θα παράγουν χοιρίδια ανθεκτικά στο PRRS μετά από μερικές γενιές - βασικά, επιλεκτική αναπαραγωγή σε γρήγορο δρόμο.

Στο τέλος, οι καταναλωτές θα έχουν τον τελευταίο λόγο. Γενετικά τροποποιημένα τρόφιμα έχουν ιστορικά πολωθεί. Αλλά επειδή το χοιρινό κρέας CRISPRed μιμείται μια γονιδιακή μετάλλαξη που θα μπορούσε δυνητικά να συμβεί φυσικά - παρόλο που δεν έχει τεκμηριωθεί στα ζώα - το κοινό μπορεί να είναι πιο ανοιχτό στο νέο κρέας.

Καθώς η μέθοδος οδεύει προς έγκριση, η ομάδα εξετάζει μια παρόμοια στρατηγική για την αντιμετώπιση άλλων ιογενών ασθενειών στα ζώα, όπως η γρίπη (ναι, και οι χοίροι την προσβάλλουν).

"Η εφαρμογή του CRISPR-Cas για την εξάλειψη μιας ιογενούς ασθένειας αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό βήμα προς τη βελτίωση της υγείας των ζώων." Έγραψε η ομάδα.

Image Credit: Πασκάλ Ντεμπρούνερ / Unsplash

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://singularityhub.com/2024/03/05/crispred-pork-may-be-coming-to-a-supermarket-near-you/