Автор: Чад Бирман, доктор наук, генетик, Genesus Inc.
Патогены представляют собой глобальную угрозу для отрасли свиноводства. Они могут проистекать из бактериальных, вирусных, грибковых и паразитарных источников. Патогены или, иначе говоря, болезнетворные микроорганизмы, крайне многочисленны и часто подвержены мутациям, поэтому со временем имеют тенденцию становиться невосприимчивыми к лечению.
Отрасли свиноводства Северной Америки постоянно приходится сталкиваться с проблемами, связанными с многочисленными патогенными микроорганизмами, в результате ежегодные затраты для североамериканской отрасли свиноводства оцениваются в пределах миллиарда долларов, затраты на борьбу только с РРСС (репродуктивно-респираторный синдром свиней) оцениваются в $664 миллиона долларов (AASV 2011 Положение о ликвидации РРСС). Все это говорит о том, что отрасль могла бы немало выигрывать, если бы располагала животными, обладающими более высокой способностью противостоять болезням или лучше переносить проблемы со здоровьем.
Способность животного противостоять болезни может быть определена многими способами. Сопротивляемость организма, устойчивость, резистентность, выносливость и стойкость иммунной системы – все это соответствующие характеристики. Генетический отбор по каждому компоненту однозначно определен, реализован по-разному и, в зависимости от обстоятельств, он может быть полезен в различных ситуациях. Наиболее оптимальным считается генетический отбор на устойчивость к болезням, поскольку у устойчивого к болезням животного может быть преимущество перед животным, которое не способно контролировать заболевание; тем не менее, направленность селекции на определенный патоген требует значительных предварительных инвестиций. В дополнение к этому, как уже упоминалось ранее, существование множества патогенных микроорганизмов представляет собой реальную проблему, крайне сложно добиться того, чтобы животное было устойчиво ко всем им. Кроме того, вирусы также имеют тенденцию к мутации, а следовательно, все приложенные усилия могут оказаться неэффективными, если целевой патоген внезапно трансформируется и становится повторно контагиозным для популяции.
Селекция по иммунологической толерантности к болезням вместо резистентности доказывает, что животное все еще может функционировать под давлением различных уровней заболевания. Однако селекция по такому признаку, как иммунологическая толерантность требует одновременного определения параметров как производительности, так и уровней инфекции. Еще одним недостатком генетической селекции на устойчивость или толерантность является проблема получения непрерывных данных об уровне давления патогенов. Присутствует высокая вероятность того, что эти уровни воздействия патогенов со временем будут меняться, тем не менее, в обоих случаях они необходимы для проведения генетической селекции (Didchl-Wilson et al., 2012).
И последнее препятствие заключается в том, что не существует давления патогенных микроорганизмов в средах с высоким уровнем здоровья, иначе говоря, на племенных фермах-нуклеусах, которые необходимы для функционирования отрасли свиноводства. Именно поэтому здесь оправдан альтернативный подход.
Концепция устойчивости к болезням предлагает вышеупомянутую альтернативу. Это сочетание резистентности и иммунологической толерантности, которое определяется как способность животного функционировать и сохранять свои производственные показатели в различных средах при воздействии патогенов (Albers et al., 1987). Устойчивость к болезням уникальна тем, что выбор по этому признаку не требует специальных знаний о каком-либо определенном патогене или уровне заражения. Таким образом, фенотип жизнестойкости, выносливости и сопротивляемости к внешним воздействиям можно считать устойчивым по отношению ко всем стрессорам, как связанным, так и не связанным со здоровьем, и поэтому более целесообразным при селекции поголовья на предмет будущей пригодности популяции, если принять во внимание возможность появления новых патогенов, о которых мы в настоящее время еще пока не знаем.
Селекция по устойчивости к болезням нацелена на те гены, которые позволяют животному легче переносить неблагоприятные последствия или быстрее восстанавливать свои производственные показатели при заражении (рисунок 1). Вместо целенаправленного обнаружения генов по одному патогену, селекция ведется в мульти-генном масштабе внутри генома, используя количественные и молекулярные инструменты внутри доступного нам генетического набора средств. Для Genesus решение вопроса получения здоровых свиней заключается в генетической селекции устойчивых к болезням фенотипов.