우리 중 많은 사람들이 육즙이 풍부한 돼지갈비나 흑설탕 햄을 좋아합니다. 돼지고기는 세 번째로 많은 수요를 충족시키기 위해 활발한 산업이 있는 미국에서 고기를 소비했습니다.

그러나 2년 넘게 양돈 농가들은 돼지 생식기 호흡기 증후군(PRRS)을 유발하는 성가신 바이러스에 시달렸습니다. 가장 눈에 띄는 증상 때문에 파란 ​​귀라고도 알려진 이 바이러스는 코로나19의 원인인 SARS-CoV-XNUMX처럼 공기를 통해 퍼집니다.

감염된 어린 돼지는 지속적인 기침과 함께 고열을 일으키고 체중이 증가하지 않습니다. 임신한 암퇘지에서 바이러스는 종종 유산을 일으키거나 죽거나 발육이 부진한 새끼돼지를 낳게 합니다.

에 따르면 하나의 견적, 푸른 귀는 북미 돼지고기 생산업체에 연간 600억 달러 이상의 비용을 발생시킵니다. 백신을 사용할 수 있지만 바이러스 확산을 막는 데 항상 효과적인 것은 아닙니다.

애초에 돼지가 감염될 수 없다면 어떻게 될까요?

이번 달에는 한 팀이 속, 동물 유전학에 중점을 둔 영국의 생명 공학 회사, 소개 새로운 세대의 CRISPR-PRRS 바이러스에 완전히 저항하는 돼지를 편집했습니다. 초기 배아에서 연구팀은 바이러스가 세포를 공격하기 위해 이용하는 단백질을 파괴했습니다. 편집된 새끼 돼지는 감염된 동료와 함께 사육되는 경우에도 바이러스에 완전히 면역되었습니다.

여기 키커가 있습니다. 연구팀은 실험실에서 사육된 돼지를 사용하는 대신 식용으로 사육된 유전적으로 다양한 4가지 상업용 돼지 계통을 편집했습니다. 이것은 단순한 실험실 실험이 아닙니다. 이번 연구에 참여하지 않은 노스캐롤라이나 주립대학의 Rodolphe Barrangou 박사는 “현실 세계에서 실제로 그렇게 하고 있습니다.”라고 말했습니다. 이야기 과학.

PRRS 바이러스가 엄청난 골칫거리이기 때문에 농부들이 바이러스 저항성 돼지를 상업적 규모로 사육하는 데에는 높은 인센티브가 있습니다. 연구실에서 최초로 PRRS 저항성 돼지를 확립하는 데 도움을 준 일리노이 대학의 레이먼드 로랜드(Raymond Rowland) 박사는 유전자 편집이 하나의 방법이라고 말했습니다.더 완벽한 삶을 만들기 위해” 동물과 농부를 위한 것이며 궁극적으로는 소비자에게도 이익이 됩니다.

“돼지는 결코 바이러스에 감염되지 않습니다. 백신은 필요하지 않습니다. 진단 테스트가 필요하지 않습니다. 그것은 테이블에서 모든 것을 없애는 것입니다.”라고 그는 말했습니다. 이야기 MIT 기술 검토.

Genus는 미국 식품의약국(FDA)으로부터 광범위한 유통에 대한 승인을 구하고 있으며, 올해 말까지 승인이 나올 것으로 기대하고 있습니다.

아킬레스건

시장성 있는 CRISPR 돼지고기에 대한 추진은 거의 10년 전의 선구적인 결과를 바탕으로 이루어졌습니다.

PRRS 바이러스는 1980년대 후반에 조용히 등장했으며 그 영향은 거의 즉각적이었습니다. 코로나19와 마찬가지로 이 바이러스는 과학과 돼지에 완전히 새로운 것이어서 대규모 폐사 및 선천적 결함을 초래했습니다. 농부들은 확산을 통제하기 위해 신속하게 프로토콜을 설정했습니다. 이는 친숙하게 들릴 것입니다. 농부들은 모든 것을 소독하고, 샤워를 하고, 깨끗한 옷으로 갈아입고, 잠재적으로 감염된 돼지를 격리하기 시작했습니다.

그러나 바이러스는 여전히 이러한 예방 조치를 통과하지 못하고 산불처럼 퍼졌습니다. 유일한 해결책은 감염된 동물을 도태하여 사육사에게 이익을 안겨주고 마음의 고통을 안겨주는 것이었습니다. 과학자들은 결국 바이러스를 통제하기 위해 여러 가지 백신과 약물을 개발했지만 비용이 많이 들고 부담이 크며 완전히 효과적인 것은 없습니다.

2016년 미주리 대학의 Randall Prather 박사는 이렇게 질문했습니다. 돼지 자체를 바꾸면 어떨까요? 분자 조사를 통해 그의 팀은 진입로를 찾았다 바이러스의 경우, 폐에 있는 일종의 면역 세포 표면에 점을 찍는 CD163이라는 단백질이 있습니다.

연구팀은 유전자 편집 도구인 CRISPR-Cas9를 사용하여 유전자 문자를 삽입하거나, 일부를 삭제하거나, CD163 뒤에 있는 유전자 덩어리를 바꾸는 등 단백질을 파괴하기 위해 여러 가지 방법을 시도했습니다. 결국 그들은 돼지에게 해를 끼치지 않고 이를 비활성화할 수 있는 방법을 발견했습니다.

다량의 PRRS 바이러스(약 100,000개의 감염성 바이러스 입자)에 노출되었을 때, 편집되지 않은 돼지는 추가 식이 보충제를 제공받았음에도 불구하고 심각한 설사를 일으키고 근육이 쇠약해졌습니다. 대조적으로, CRISPRed 돼지는 감염 징후를 보이지 않았으며 폐는 건강하고 정상적인 구조를 유지했습니다. 그들은 또한 감염된 동료들과 가까운 곳에 있을 때 쉽게 바이러스와 싸웠습니다.

유망한 결과는 실험실 개념 증명이었습니다. Genus는 이제 이 작품을 현실 세계로 번역했습니다.

뛸 때

연구팀은 상업적인 돼지고기 생산에 사용되는 163가지 돼지 유전 계통으로 시작했습니다. 수의사는 마취하에 조심스럽게 암컷의 난자를 추출하고 현장 체외수정(IVF) 실험실에서 수정했습니다. 그들은 바이러스와 직접 상호작용하는 CDXNUMX의 일부를 정확하게 잘라내는 것을 목표로 동시에 CRISPR를 믹스에 추가했습니다.

이틀 후, 편집된 배아는 건강한 유전자 편집 자손을 낳은 대리모에게 이식되었습니다. 모든 새끼 돼지가 편집된 유전자를 갖고 있는 것은 아닙니다. 그 다음 팀은 편집된 돼지를 사육하여 결국 CD163 유전자의 두 복사본이 모두 비활성화된 돼지 계열을 확립했습니다. CRISPR-Cas9는 표적을 벗어난 효과를 가질 수 있지만 새끼 돼지는 정상적으로 보였습니다. 그들은 행복하게 음식을 씹어먹었고 꾸준한 속도로 체중이 늘었습니다.

편집된 유전자는 여러 세대에 걸쳐 지속되었으며, 이는 돼지를 사육하는 농부들이 그 유전자가 지속될 것으로 기대할 수 있음을 의미합니다. 회사의 실험장에는 이미 435마리의 PRRS 저항성 돼지가 있으며, 이 수는 빠르게 수천 마리로 늘어날 수 있습니다.

그러나 슈퍼마켓에 도달하기 위해 Genus는 규제 문제를 뛰어넘어야 합니다.

지금까지 FDA는 두 가지 유전자 변형 고기를 승인했습니다. 한 AquAdvantage 연어는 다른 어종의 유전자를 가지고 있어 더 빠르게 성장할 수 있습니다. 다른 알레르기 반응을 일으킬 가능성이 적은 GalSafe 돼지입니다.

FDA는 또한 연구용 식품 사용 승인을 받은 다른 유전자 편집 농장 동물에 대해서도 잠정적으로 고려하고 있습니다. 2022년에는 그것은 선언했다 모피 코트가 더 짧은 CRISPR로 편집된 육우는 "사람, 동물, 식량 공급 및 환경"에 위험을 초래하지 않습니다. 그러나 완전한 승인을 얻는 데는 막대한 가격이 소요되는 수년의 과정이 될 것입니다.

“우리는 FDA의 완전하고 완전한 검토 시스템을 거쳐야 합니다. 우리에게 지름길은 없습니다.” 말했다 회사의 규제 업무를 총괄하는 클린트 네스빗(Clint Nesbitt). 한편 그들은 돼지고기를 좋아하는 콜롬비아와 중국도 잠재적 시장으로 주목하고 있다.

일단 허가를 받으면 Genus는 돼지를 축산업에 널리 배포하기를 희망합니다. 쉬운 방법은 유전자 편집된 수컷의 정액을 운송하여 자연적인 암컷과 번식시키는 것입니다. 이렇게 하면 몇 세대 후에 PRRS 저항성 새끼 돼지가 생산됩니다. 즉, 기본적으로 빠른 길을 따라 선택적으로 번식하는 것입니다.

결국 최종 결정권은 소비자가 갖게 됩니다. 유전자 조작 식품 역사적으로 양극화되어 왔습니다. 그러나 CRISPR 처리된 돼지고기는 잠재적으로 자연적으로 발생할 수 있는 유전자 돌연변이를 모방하기 때문에(동물에서 문서화되지는 않았지만) 대중은 새로운 고기에 더 개방적일 수 있습니다.

이 방법이 승인을 향해 나아가면서 팀은 독감과 같은 가축의 다른 바이러스성 질병을 해결하기 위한 유사한 전략을 고려하고 있습니다(예, 돼지도 감염됩니다).

"바이러스성 질병을 제거하기 위해 CRISPR-Cas를 적용하는 것은 동물 건강 개선을 향한 중요한 단계를 의미합니다." 쓴 팀.

이미지 신용 : 파스칼 데브루너 / Unsplash

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• 출처: https://singularityhub.com/2024/03/05/crispred-pork-may-be-coming-to-a-supermarket-near-you/