Nhiều người trong chúng ta đánh giá cao một miếng thịt lợn ngon ngọt hoặc một miếng giăm bông đường nâu. Thịt lợn là nhiều thứ ba tiêu thụ thịt ở Mỹ, với một ngành công nghiệp phát triển mạnh mẽ để đáp ứng nhu cầu.
Nhưng trong hơn ba thập kỷ, người chăn nuôi lợn đã phải đối mặt với một loại virus khó chịu gây ra hội chứng hô hấp và sinh sản ở lợn (PRRS). Còn được gọi là tai xanh—vì triệu chứng đáng chú ý nhất—vi rút lây lan trong không khí giống như SARS-CoV-2, lỗi gây ra Covid-19.
Heo con bị nhiễm bệnh sốt cao, ho dai dẳng và không tăng cân. Ở lợn nái mang thai, virus thường gây sẩy thai hoặc heo con sinh ra chết hoặc còi cọc.
Theo một ước tính, tai xanh khiến các nhà sản xuất thịt lợn ở Bắc Mỹ thiệt hại hơn 600 triệu USD mỗi năm. Mặc dù đã có vắc xin nhưng không phải lúc nào vắc xin cũng có hiệu quả trong việc ngăn chặn sự lây lan của vi rút.
Điều gì sẽ xảy ra nếu lợn không bị nhiễm bệnh ngay từ đầu?
Trong tháng này, một nhóm tại Chi, một công ty công nghệ sinh học của Anh tập trung vào di truyền động vật, giới thiệu một thế hệ mới của CRISPR- Lợn được chỉnh sửa kháng hoàn toàn virus PRRS. Ở những phôi ban đầu, nhóm nghiên cứu đã phá hủy một loại protein mà virus khai thác để tấn công tế bào. Những heo con đã được chỉnh sửa hoàn toàn miễn dịch với vi-rút, ngay cả khi được nuôi chung với những heo con bị nhiễm bệnh.
Đây là người đá. Thay vì sử dụng lợn nhân giống trong phòng thí nghiệm, nhóm nghiên cứu đã chỉnh sửa bốn dòng lợn thương mại đa dạng về mặt di truyền được nhân giống để tiêu thụ. Đây không chỉ là một thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. “Nó thực sự đang diễn ra trong thế giới thực,” Tiến sĩ Rodolphe Barrangou tại Đại học bang North Carolina, người không tham gia vào nghiên cứu, cho biết. nói với Khoa học.
Với việc virus PRRS đang là vấn đề đau đầu, người nông dân có động cơ cao để nhân giống lợn kháng virus ở quy mô thương mại. Tiến sĩ Raymond Rowland tại Đại học Illinois, người đã giúp tạo ra những con lợn kháng PRRS đầu tiên trong phòng thí nghiệm, cho biết chỉnh sửa gen là một cách “để tạo nên một cuộc sống hoàn hảo hơn” cho động vật và nông dân—và cuối cùng là mang lại lợi ích cho người tiêu dùng.
“Con lợn không bao giờ nhiễm virus. Bạn không cần vắc-xin; bạn không cần xét nghiệm chẩn đoán. Nó loại bỏ mọi thứ khỏi bàn,” anh ấy nói với MIT Technology Review.
Genus đang tìm kiếm sự chấp thuận để phân phối rộng rãi từ Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA), cơ quan này hy vọng sẽ có được sự chấp thuận vào cuối năm nay.
Gót chân Achilles
Việc thúc đẩy thịt lợn CRISPR có thể bán được trên thị trường được xây dựng dựa trên những kết quả tiên phong từ gần một thập kỷ trước.
Virus PRRS âm thầm xuất hiện vào cuối những năm 1980 và tác động của nó gần như ngay lập tức. Giống như Covid-19, loại virus này hoàn toàn mới đối với khoa học và lợn, dẫn đến lợn chết và dị tật bẩm sinh hàng loạt. Nông dân nhanh chóng thiết lập các quy trình để kiểm soát sự lây lan của nó. Những điều này nghe có vẻ quen thuộc: Nông dân bắt đầu khử trùng mọi thứ, tắm rửa, thay quần áo sạch và cách ly bất kỳ con lợn nào có khả năng bị nhiễm bệnh.
Nhưng virus vẫn lọt qua các biện pháp phòng ngừa này và lây lan như cháy rừng. Giải pháp duy nhất là tiêu hủy những con vật bị nhiễm bệnh, khiến người nuôi chúng phải trả giá đắt và đau lòng. Cuối cùng, các nhà khoa học đã phát triển nhiều loại vắc xin và thuốc để kiểm soát vi rút, nhưng chúng rất tốn kém và nặng nề và không có loại nào hoàn toàn hiệu quả.
Năm 2016, Tiến sĩ Randall Prather tại Đại học Missouri đã đặt câu hỏi: Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta thay đổi chính con lợn? Với một số điều tra phân tử, nhóm của ông đã tìm thấy lối vào đối với vi-rút—một loại protein có tên CD163 chấm trên bề mặt của một loại tế bào miễn dịch trong phổi.
Bằng cách sử dụng công cụ chỉnh sửa gen CRISPR-Cas9, nhóm nghiên cứu đã thử nhiều cách để tiêu diệt protein – chèn các chữ cái di truyền, xóa một số hoặc hoán đổi các đoạn gen đằng sau CD163. Cuối cùng, họ đã tìm ra cách vô hiệu hóa nó mà không gây hại cho lợn.
Khi thử thách với một lượng lớn virus PRRS – khoảng 100,000 hạt virus có khả năng lây nhiễm – những con lợn không được chỉnh sửa gen sẽ bị tiêu chảy nặng và cơ bắp của chúng bị teo đi, ngay cả khi được bổ sung thêm chế độ ăn uống. Ngược lại, lợn CRISPRed không có dấu hiệu nhiễm trùng và phổi của chúng duy trì cấu trúc bình thường, khỏe mạnh. Chúng cũng dễ dàng chống lại virus khi ở gần những con bị nhiễm bệnh.
Mặc dù đầy hứa hẹn nhưng kết quả là một bằng chứng về khái niệm trong phòng thí nghiệm. Genus hiện đã dịch tác phẩm này sang thế giới thực.
chạy nước kiệu
Nhóm nghiên cứu bắt đầu với bốn dòng lợn di truyền được sử dụng trong sản xuất thịt lợn thương mại. Các bác sĩ thú y đã cẩn thận lấy trứng ra khỏi con cái bằng cách gây mê và thụ tinh cho chúng trong phòng thí nghiệm thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) tại chỗ. Họ đã thêm CRISPR vào hỗn hợp cùng lúc, với mục tiêu cắt bỏ chính xác một phần CD163 tương tác trực tiếp với virus.
Hai ngày sau, phôi đã chỉnh sửa được cấy vào người thay thế sinh ra những đứa con được chỉnh sửa gen khỏe mạnh. Không phải tất cả heo con đều có gen được chỉnh sửa. Tiếp theo, nhóm nhân giống những con đã được chỉnh sửa và cuối cùng tạo ra một dòng lợn bị vô hiệu hóa cả hai bản sao của gen CD163. Mặc dù CRISPR-Cas9 có thể có tác dụng ngoài mục tiêu nhưng heo con có vẻ bình thường. Họ vui vẻ nhai ngấu nghiến thức ăn và tăng cân với tốc độ ổn định.
Gen được chỉnh sửa vẫn tồn tại qua nhiều thế hệ, có nghĩa là những người nông dân chăn nuôi lợn có thể mong đợi nó sẽ tồn tại lâu dài. Các trạm thí nghiệm của công ty đã nuôi 435 con lợn kháng PRRS đã được chỉnh sửa, một quần thể có thể nhanh chóng mở rộng lên hàng nghìn con.
Tuy nhiên, để tiếp cận các siêu thị, Genus phải vượt qua các vòng quản lý.
Cho đến nay, FDA đã phê duyệt hai loại thịt biến đổi gen. Một là cá hồi AquAdvantage, có gen từ một loài cá khác giúp nó phát triển nhanh hơn. Một là lợn GalSafe ít có khả năng gây ra phản ứng dị ứng hơn.
Cơ quan này cũng đang tạm thời xem xét các động vật trang trại được chỉnh sửa gen khác theo giấy phép sử dụng thực phẩm đang được nghiên cứu. Vào năm 2022, nó đã tuyên bố rằng bò thịt được chỉnh sửa CRISPR—có bộ lông ngắn hơn—không gây rủi ro “đối với con người, động vật, nguồn cung cấp thực phẩm và môi trường”. Nhưng để có được sự chấp thuận hoàn toàn sẽ là một quá trình kéo dài nhiều năm với một mức giá rất đắt.
“Chúng tôi phải trải qua hệ thống đánh giá đầy đủ, hoàn chỉnh tại FDA. Không có lối tắt nào cho chúng tôi cả,” nói Clint Nesbitt, người quản lý các vấn đề pháp lý tại công ty. Trong khi đó, họ cũng đang để mắt tới Colombia và Trung Quốc yêu thích thịt lợn như những thị trường tiềm năng.
Sau khi được thông quan, Genus hy vọng sẽ phân phối rộng rãi đàn lợn của mình cho ngành chăn nuôi. Một cách dễ dàng là vận chuyển tinh dịch từ những con đực đã được chỉnh sửa gen để nhân giống với những con cái tự nhiên, điều này sẽ tạo ra những con lợn con kháng PRRS sau một vài thế hệ—về cơ bản là nhân giống chọn lọc một cách nhanh chóng.
Cuối cùng, người tiêu dùng sẽ có tiếng nói cuối cùng. Thực phẩm biến đổi gen về mặt lịch sử đã bị phân cực. Nhưng vì thịt lợn CRISPRed bắt chước một đột biến gen có thể xảy ra một cách tự nhiên – mặc dù nó chưa được ghi nhận ở động vật – nên công chúng có thể cởi mở hơn với loại thịt mới.
Khi phương pháp này sắp được phê duyệt, nhóm nghiên cứu đang xem xét một chiến lược tương tự để giải quyết các bệnh do vi rút khác ở vật nuôi, chẳng hạn như bệnh cúm (vâng, lợn cũng mắc bệnh này).
“Áp dụng CRISPR-Cas để loại bỏ bệnh do virus thể hiện một bước quan trọng hướng tới cải thiện sức khỏe động vật,” đã viết đội.
Ảnh: Trình gỡ lỗi Pascal / Unsplash
- Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
- PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
- Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
- PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
- nguồn: https://singularityhub.com/2024/03/05/crispred-pork-may-be-coming-to-a-supermarket-near-you/
