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Il maiale CRISPRed potrebbe arrivare in un supermercato vicino a te

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Molti di noi apprezzano una succosa braciola di maiale o una fetta di prosciutto allo zucchero di canna. Il maiale lo è il terzo in più consumavano carne negli Stati Uniti, con un’industria in fermento per soddisfare la domanda.

Ma da oltre tre decenni, gli allevatori di suini sono tormentati da un fastidioso virus che causa la sindrome riproduttiva e respiratoria dei suini (PRRS). Conosciuto anche come orecchio blu, per il suo sintomo più evidente, il virus si diffonde nell’aria come il SARS-CoV-2, il virus dietro il Covid-19.

I maialini infetti hanno febbre alta con tosse persistente e non riescono ad aumentare di peso. Nelle scrofe gravide, il virus provoca spesso aborti spontanei o la nascita di suinetti morti o rachitici.

Secondo una stima, l'orecchio blu costa ai produttori di carne di maiale del Nord America più di 600 milioni di dollari all'anno. Sebbene sia disponibile un vaccino, non è sempre efficace nel fermare la diffusione virale.

E se i maiali non potessero essere infettati?

Questo mese, una squadra di Genere, un'azienda biotecnologica britannica specializzata nella genetica animale, introdotto una nuova generazione di CRISPR-suini modificati completamente resistenti al virus PRRS. Nei primi embrioni, il team ha distrutto una proteina sfruttata dal virus per attaccare le cellule. I suinetti modificati erano completamente immuni al virus, anche se alloggiati con coetanei infetti.

Ecco il kicker. Invece di utilizzare maiali allevati in laboratorio, il team ha modificato quattro linee geneticamente diverse di suini commerciali allevati per il consumo. Questo non è solo un esperimento di laboratorio. "In realtà lo sta facendo nel mondo reale", ha affermato il dottor Rodolphe Barrangou della North Carolina State University, che non è stato coinvolto nel lavoro. detto Scienze.

Dato che il virus della PRRS rappresenta un enorme grattacapo, gli allevatori hanno un forte incentivo ad allevare suini resistenti al virus su scala commerciale. Il dottor Raymond Rowland dell’Università dell’Illinois, che ha contribuito a creare in laboratorio i primi suini resistenti alla PRRS, ha affermato che l’editing genetico è un modo “per creare una vita più perfetta” per gli animali e gli agricoltori e, in definitiva, anche per i consumatori.

“Il maiale non contrae mai il virus. Non hai bisogno di vaccini; non è necessario un test diagnostico. Toglie tutto dal tavolo”, ha detto MIT Technology Review.

Genus sta cercando l'approvazione per la distribuzione su vasta scala da parte della Food and Drug Administration (FDA) statunitense, che spera possa arrivare entro la fine dell'anno.

Un tallone d'Achille

La spinta verso la carne suina CRISPR commerciabile si basa su risultati pionieristici di quasi dieci anni fa.

Il virus PRRS è emerso silenziosamente alla fine degli anni ’1980 e il suo impatto è stato quasi immediato. Come il Covid-19, il virus era completamente nuovo per la scienza e per i maiali, provocando massicce morie e difetti alla nascita. Gli agricoltori hanno rapidamente istituito protocolli per controllarne la diffusione. Probabilmente ti sembreranno familiari: gli allevatori hanno iniziato a disinfettare tutto, a fare la doccia, a indossare abiti puliti e a mettere in quarantena tutti i maiali potenzialmente infetti.

Ma il virus è comunque riuscito a sfuggire a queste misure preventive e si è diffuso a macchia d’olio. L’unica soluzione era abbattere gli animali infetti, costando profitti e sofferenze ai loro allevatori. Alla fine gli scienziati hanno sviluppato numerosi vaccini e farmaci per controllare il virus, ma questi sono costosi e gravosi e nessuno è completamente efficace.

Nel 2016, il dottor Randall Prather dell’Università del Missouri si è chiesto: e se cambiassimo il maiale stesso? Con qualche investigazione molecolare, la sua squadra trovato l'ingresso per il virus, una proteina chiamata CD163 che punteggia la superficie di un tipo di cellula immunitaria nel polmone.

Utilizzando lo strumento di editing genetico CRISPR-Cas9, il team ha provato diversi modi per distruggere la proteina: inserendo lettere genetiche, cancellandone alcune o scambiando pezzi del gene dietro CD163. Alla fine hanno scoperto un modo per disattivarlo senza danneggiare in altro modo i maiali.

Quando sono stati sottoposti a una forte dose del virus PRRS (circa 100,000 particelle virali infettive), i maiali non modificati hanno sviluppato una grave diarrea e i loro muscoli sono deperiti, anche se trattati con integratori alimentari aggiuntivi. Al contrario, i suini CRISPRed non hanno mostrato segni di infezione e i loro polmoni hanno mantenuto una struttura sana e normale. Inoltre, hanno combattuto prontamente il virus quando sono stati ospitati a stretto contatto con coetanei infetti.

Sebbene promettenti, i risultati costituivano una prova di laboratorio del concetto. Genus ha ora tradotto questo lavoro nel mondo reale.

Al trotto

Il team ha iniziato con quattro linee genetiche di suini utilizzati nella produzione commerciale di carne suina. I veterinari hanno estratto con cura gli ovuli dalle femmine sotto anestesia e li hanno fecondati in un laboratorio di fecondazione in vitro (IVF) in loco. Allo stesso tempo hanno aggiunto CRISPR al mix, con l’obiettivo di eliminare con precisione una parte di CD163 che interagisce direttamente con il virus.

Due giorni dopo, gli embrioni modificati sono stati impiantati in surrogati che hanno dato alla luce una prole sana geneticamente modificata. Non tutti i suinetti avevano il gene modificato. Il team ha poi allevato quelli che avevano la modifica e alla fine ha creato una linea di maiali con entrambe le copie del gene CD163 disabilitate. Sebbene CRISPR-Cas9 possa avere effetti fuori bersaglio, i suinetti sembravano normali. Masticavano allegramente il cibo e aumentavano di peso a un ritmo costante.

Il gene modificato è persistito attraverso generazioni, il che significa che gli allevatori che allevano maiali possono aspettarsi che duri. Le stazioni sperimentali dell'azienda ospitano già 435 suini resistenti alla PRRS, una popolazione che potrebbe rapidamente espandersi fino a migliaia.

Per raggiungere i supermercati, tuttavia, Genus deve superare alcuni ostacoli normativi.

Finora, la FDA ha approvato due carni geneticamente modificate. Uno è il salmone AquAdvantage, che ha un gene di un'altra specie di pesce per farlo crescere più velocemente. Un altro è un maiale GalSafe che ha meno probabilità di scatenare risposte allergiche.

L'agenzia sta valutando provvisoriamente anche altri animali da fattoria geneticamente modificati soggetti ad autorizzazione per l'uso alimentare sperimentale. Nel 2022, ha dichiarato che i bovini da carne modificati dal CRISPR, che hanno pellicce più corte, non rappresentano un rischio “per le persone, gli animali, l’approvvigionamento alimentare e l’ambiente”. Ma ottenere la piena approvazione sarà un processo pluriennale con un prezzo elevato.

“Dobbiamo sottoporci a un sistema di revisione completo e completo presso la FDA. Per noi non ci sono scorciatoie” disse Clint Nesbitt, che si occupa degli affari normativi dell'azienda. Nel frattempo, stanno prendendo di mira anche la Colombia e la Cina, amanti della carne suina, come potenziali mercati.

Una volta eliminato, Genus spera di distribuire ampiamente i propri maiali nell'industria dell'allevamento. Un modo semplice è spedire lo sperma di maschi geneticamente modificati per accoppiarli con femmine naturali, che produrrebbero suinetti resistenti alla PRRS dopo poche generazioni: in pratica, un allevamento selettivo sulla corsia preferenziale.

Alla fine, i consumatori avranno l’ultima parola. Alimenti geneticamente modificati sono stati storicamente polarizzanti. Ma poiché la carne di maiale CRISPRed imita una mutazione genetica che potrebbe potenzialmente verificarsi naturalmente, anche se non è stata documentata negli animali, il pubblico potrebbe essere più aperto alla nuova carne.

Mentre il metodo si avvia verso l’approvazione, il team sta prendendo in considerazione una strategia simile per affrontare altre malattie virali nel bestiame, come l’influenza (sì, anche i maiali la prendono).

“L’applicazione di CRISPR-Cas per eliminare una malattia virale rappresenta un passo importante verso il miglioramento della salute degli animali”, ha scritto Il gruppo.

Immagine di credito: Pasquale Debrunner / Unsplash

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