พวกเราหลายคนชื่นชอบพอร์คชอปเนื้อชุ่มฉ่ำหรือแฮมน้ำตาลทรายแดงสักแผ่น หมูเป็น มากที่สุดเป็นอันดับสาม บริโภคเนื้อสัตว์ในสหรัฐอเมริกา โดยมีอุตสาหกรรมที่คึกคักเพื่อตอบสนองความต้องการ
แต่เป็นเวลากว่าสามทศวรรษแล้วที่เกษตรกรผู้เลี้ยงสุกรต้องเผชิญกับไวรัสที่น่ารำคาญซึ่งทำให้เกิดโรคระบบสืบพันธุ์และระบบทางเดินหายใจของสุกร (PRRS) ไวรัสมีชื่อเรียกอีกอย่างว่าหูสีฟ้า เนื่องจากเป็นอาการที่โดดเด่นที่สุด แพร่กระจายในอากาศได้เหมือนกับ SARS-CoV-2 ซึ่งเป็นแมลงที่อยู่เบื้องหลังไวรัส Covid-19
ลูกสุกรที่ติดเชื้อจะมีไข้สูงโดยมีอาการไอต่อเนื่องและไม่สามารถรับน้ำหนักได้ ในแม่สุกรที่ตั้งครรภ์ ไวรัสมักทำให้เกิดการแท้งบุตร หรือทำให้ลูกสุกรที่ตายหรือแคระแกรนเกิด
ตามที่ หนึ่งประมาณหูสีน้ำเงินทำให้ผู้ผลิตเนื้อหมูในอเมริกาเหนือต้องเสียค่าใช้จ่ายมากกว่า 600 ล้านเหรียญสหรัฐต่อปี แม้ว่าวัคซีนจะมีให้บริการ แต่ก็ไม่ได้มีประสิทธิภาพเสมอไปในการหยุดยั้งการแพร่กระจายของไวรัส
จะเกิดอะไรขึ้นถ้าหมูไม่สามารถติดเชื้อได้ตั้งแต่แรก?
เดือนนี้ทีมงานที่ จำพวกซึ่งเป็นบริษัทเทคโนโลยีชีวภาพของอังกฤษที่มุ่งเน้นด้านพันธุศาสตร์สัตว์ แนะนำ คนรุ่นใหม่ของ CRISPR- หมูที่ผ่านการตัดแต่งสามารถต้านทานไวรัส PRRS ได้อย่างสมบูรณ์ ในช่วงต้นเอ็มบริโอ ทีมงานได้ทำลายโปรตีนที่ไวรัสใช้ประโยชน์เพื่อโจมตีเซลล์ ลูกสุกรที่แก้ไขแล้วมีภูมิคุ้มกันต่อไวรัสอย่างสมบูรณ์ แม้ว่าจะอยู่ร่วมกับเพื่อนที่ติดเชื้อก็ตาม
นี่นักเตะนะ แทนที่จะใช้สุกรพันธุ์ในห้องแล็บ ทีมงานได้แก้ไขสุกรเชิงพาณิชย์ที่มีความหลากหลายทางพันธุกรรมจำนวน 4 สายพันธุ์เพื่อการบริโภค นี่ไม่ใช่แค่การทดลองในห้องปฏิบัติการเท่านั้น “มันกำลังเกิดขึ้นจริงในโลกแห่งความเป็นจริง” Dr. Rodolphe Barrangou จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐนอร์ธแคโรไลนา ซึ่งไม่ได้เกี่ยวข้องกับงานนี้ บอก วิทยาศาสตร์.
เนื่องจากไวรัส PRRS สร้างความปวดหัวอย่างมาก เกษตรกรจึงมีแรงจูงใจสูงในการเพาะพันธุ์สุกรที่ต้านทานไวรัสในเชิงพาณิชย์ ดร. Raymond Rowland จากมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์ ซึ่งช่วยสร้างสุกรที่ต้านทาน PRRS ตัวแรกในห้องทดลองกล่าวว่าการแก้ไขยีนเป็นวิธีการหนึ่ง”เพื่อสร้างชีวิตที่สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้น” สำหรับสัตว์และเกษตรกร—และท้ายที่สุดก็เพื่อประโยชน์ต่อผู้บริโภคด้วย
“หมูไม่เคยได้รับเชื้อไวรัส คุณไม่จำเป็นต้องมีวัคซีน คุณไม่จำเป็นต้องได้รับการทดสอบวินิจฉัย มันเอาทุกอย่างออกจากโต๊ะ” เขา บอก จากเอ็มไอทีเทคโนโลยี.
Genus กำลังขออนุมัติการจำหน่ายในวงกว้างจากสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา (FDA) ซึ่งหวังว่าจะได้ภายในสิ้นปีนี้
ส้น Achilles
การผลักดันไปสู่เนื้อหมู CRISPR ที่มีจำหน่ายในท้องตลาดนั้นต่อยอดมาจากผลการบุกเบิกเมื่อเกือบทศวรรษที่แล้ว
ไวรัส PRRS เกิดขึ้นอย่างเงียบๆ ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 และผลกระทบเกือบจะในทันที เช่นเดียวกับ Covid-19 ไวรัสเป็นสิ่งใหม่สำหรับวิทยาศาสตร์และสุกร ส่งผลให้เกิดการตายครั้งใหญ่และความพิการแต่กำเนิด เกษตรกรตั้งมาตรการอย่างรวดเร็วเพื่อควบคุมการแพร่กระจาย สิ่งเหล่านี้ฟังดูคุ้นเคย: เกษตรกรเริ่มฆ่าเชื้อทุกอย่าง อาบน้ำและเปลี่ยนเป็นเสื้อผ้าที่สะอาด และกักกันสุกรที่อาจติดเชื้อ
แต่ไวรัสยังคงเล็ดลอดผ่านมาตรการป้องกันเหล่านี้และแพร่กระจายเหมือนไฟป่า ทางออกเดียวคือกำจัดสัตว์ที่ติดเชื้อ ทำให้ผู้ดูแลต้องสูญเสียกำไรและความเสียใจ ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็ได้พัฒนาวัคซีนและยาหลายชนิดเพื่อควบคุมไวรัส แต่วัคซีนและยาเหล่านี้มีราคาแพงและเป็นภาระ และไม่มีสิ่งใดที่มีประสิทธิภาพอย่างสมบูรณ์
ในปี 2016 ดร. Randall Prather จากมหาวิทยาลัยมิสซูรีถามว่า: จะเป็นอย่างไรถ้าเราเปลี่ยนหมูด้วยตัวเอง? ด้วยการสืบค้นระดับโมเลกุล ทีมงานของเขา พบทางเข้าแล้ว สำหรับไวรัส ซึ่งเป็นโปรตีนที่เรียกว่า CD163 ซึ่งกระจายอยู่บนพื้นผิวของเซลล์ภูมิคุ้มกันชนิดหนึ่งในปอด
ด้วยการใช้เครื่องมือแก้ไขยีน CRISPR-Cas9 ทีมงานได้พยายามหลายวิธีในการทำลายโปรตีน เช่น การใส่ตัวอักษรทางพันธุกรรม การลบบางส่วนออก หรือการแลกเปลี่ยนชิ้นส่วนของยีนที่อยู่ด้านหลัง CD163 ในที่สุดพวกเขาก็ค้นพบวิธีปิดการใช้งานโดยไม่ทำอันตรายต่อหมู
เมื่อถูกท้าทายด้วยไวรัส PRRS ในปริมาณมหาศาล ซึ่งเป็นอนุภาคไวรัสที่ติดเชื้อประมาณ 100,000 ตัว สุกรที่ไม่ผ่านการตัดต่อจะมีอาการท้องเสียอย่างรุนแรง และกล้ามเนื้อของพวกมันจะสูญเปล่า แม้ว่าจะได้รับผลิตภัณฑ์เสริมอาหารเพิ่มเติมก็ตาม ในทางตรงกันข้าม สุกร CRISPRed ไม่มีอาการติดเชื้อ และปอดของพวกมันยังคงมีโครงสร้างที่แข็งแรงและเป็นปกติ พวกเขายังพร้อมต่อสู้กับไวรัสเมื่ออยู่ในพื้นที่ใกล้ชิดกับเพื่อนที่ติดเชื้อ
แม้ว่าผลลัพธ์จะออกมาดี แต่ผลลัพธ์ก็เป็นข้อพิสูจน์แนวคิดในห้องปฏิบัติการ ตอนนี้สกุลได้แปลงานนี้ไปสู่โลกแห่งความเป็นจริงแล้ว
วิ่งเหยาะๆ
ทีมงานเริ่มต้นด้วยสุกรสี่สายพันธุ์ที่ใช้ในการผลิตเนื้อหมูเชิงพาณิชย์ สัตวแพทย์ได้แยกไข่ออกจากตัวเมียอย่างระมัดระวังภายใต้การวางยาสลบ และผสมพันธุ์ในห้องปฏิบัติการการปฏิสนธินอกร่างกาย (IVF) ในสถานที่ พวกเขาเพิ่ม CRISPR เข้าไปในเวลาเดียวกัน โดยมีเป้าหมายเพื่อตัดส่วนของ CD163 ที่มีปฏิสัมพันธ์กับไวรัสโดยตรงออกมาอย่างแม่นยำ
สองวันต่อมา เอ็มบริโอที่แก้ไขแล้วได้ถูกปลูกฝังในการตั้งครรภ์แทนซึ่งให้กำเนิดลูกหลานที่ได้รับการตัดต่อยีนที่มีสุขภาพดี ลูกหมูบางตัวไม่ได้มียีนที่ถูกตัดต่อ ต่อมาทีมงานได้ผสมพันธุ์หมูที่ได้รับการแก้ไข และในที่สุดก็สร้างสายพันธุ์หมูโดยที่ยีน CD163 ทั้งสองสำเนาปิดการใช้งาน แม้ว่า CRISPR-Cas9 อาจมีผลกระทบนอกเป้าหมาย แต่ลูกหมูก็ดูเป็นเรื่องปกติ พวกเขากินอาหารอย่างมีความสุขและน้ำหนักเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
ยีนที่ถูกแก้ไขคงอยู่มาหลายชั่วอายุคน ซึ่งหมายความว่าเกษตรกรที่เลี้ยงสุกรสามารถคาดหวังให้มันคงอยู่ได้ สถานีทดลองของบริษัทมีสุกรที่ต้านทานต่อ PRRS จำนวน 435 ตัว ซึ่งสามารถขยายจำนวนอย่างรวดเร็วเป็นหลายพันตัว
อย่างไรก็ตาม ในการเข้าถึงซูเปอร์มาร์เก็ต Genus มีกฎระเบียบที่ต้องข้ามผ่าน
จนถึงตอนนี้ FDA ได้อนุมัติเนื้อสัตว์ดัดแปลงพันธุกรรมสองชนิดแล้ว หนึ่ง คือปลาแซลมอน AquAdvantage ซึ่งมียีนจากปลาสายพันธุ์อื่นทำให้โตเร็ว อื่น เป็นหมู GalSafe ที่มีโอกาสกระตุ้นให้เกิดการตอบสนองต่อภูมิแพ้น้อย
หน่วยงานยังพิจารณาเบื้องต้นเกี่ยวกับสัตว์ในฟาร์มที่มีการตัดต่อยีนอื่นๆ ภายใต้การอนุญาตให้ใช้อาหารเพื่อการวิจัย ในปี 2022 มันประกาศ โคเนื้อที่แก้ไขโดย CRISPR ซึ่งมีขนสั้นกว่า จะไม่ก่อให้เกิดความเสี่ยง “ต่อผู้คน สัตว์ แหล่งอาหารและสิ่งแวดล้อม” แต่การได้รับการอนุมัติอย่างเต็มรูปแบบจะเป็นกระบวนการที่ใช้เวลาหลายปีและมีป้ายราคาสูง
“เราต้องผ่านระบบการตรวจสอบของ อย. อย่างครบถ้วนสมบูรณ์ ไม่มีทางลัดสำหรับเรา” กล่าวว่า Clint Nesbitt ผู้ดูแลกิจการด้านกฎระเบียบของบริษัท ในขณะเดียวกัน พวกเขากำลังจับตามองโคลอมเบียและจีนที่รักเนื้อหมูว่าเป็นตลาดที่มีศักยภาพ
เมื่อเคลียร์แล้ว Genus หวังที่จะแจกจ่ายสุกรของตนไปยังอุตสาหกรรมปศุสัตว์ในวงกว้าง วิธีง่ายๆ คือส่งน้ำอสุจิจากตัวผู้ที่ได้รับการปรับแต่งยีนเพื่อผสมพันธุ์กับตัวเมียโดยธรรมชาติ ซึ่งจะผลิตลูกสุกรที่ต้านทานต่อ PRRS หลังจากผ่านไปไม่กี่ชั่วอายุคน โดยพื้นฐานแล้วจะเป็นการคัดเลือกพันธุ์แบบรวดเร็ว
สุดท้ายผู้บริโภคก็จะเป็นคนตัดสินใจเอง อาหารดัดแปลงพันธุกรรม มีการแบ่งขั้วในอดีต แต่เนื่องจากหมู CRISPRed เลียนแบบการกลายพันธุ์ของยีนที่อาจเกิดขึ้นตามธรรมชาติ แม้ว่าจะไม่ได้รับการบันทึกไว้ในสัตว์ก็ตาม ประชาชนทั่วไปจึงอาจเปิดรับเนื้อสัตว์ใหม่มากขึ้น
ในขณะที่วิธีการนี้มุ่งไปสู่การอนุมัติ ทีมงานกำลังพิจารณากลยุทธ์ที่คล้ายกันในการจัดการกับโรคไวรัสอื่นๆ ในปศุสัตว์ เช่น ไข้หวัดใหญ่ (ใช่แล้ว หมูก็เป็นโรคนี้เช่นกัน)
“การใช้ CRISPR-Cas เพื่อกำจัดโรคไวรัสถือเป็นก้าวสำคัญในการปรับปรุงสุขภาพสัตว์” เขียน ทีมงาน.
เครดิตภาพ: ปาสคาลเดอบรุนเนอร์ / Unsplash
- เนื้อหาที่ขับเคลื่อนด้วย SEO และการเผยแพร่ประชาสัมพันธ์ รับการขยายวันนี้
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai เพิ่มพลังให้กับตัวเอง เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตไอสตรีม. Web3 อัจฉริยะ ขยายความรู้ เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตESG. คาร์บอน, คลีนเทค, พลังงาน, สิ่งแวดล้อม แสงอาทิตย์, การจัดการของเสีย. เข้าถึงได้ที่นี่.
- เพลโตสุขภาพ เทคโนโลยีชีวภาพและข่าวกรองการทดลองทางคลินิก เข้าถึงได้ที่นี่.
- ที่มา: https://singularityhub.com/2024/03/05/crispred-pork-may-be-coming-to-a-supermarket-near-you/
