Генетически отредактированные свиньи на устойчивость к репродуктивно-респираторному синдрому ожидают одобрения в США

Печать

Генетически отредактированные свиньи на устойчивость к репродуктивно-респираторному синдрому ожидают одобрения в США

Применение технологии CRISPR-Cas для устранения опасного вирусного заболевания свиней представляет собой важный шаг на пути к улучшению здоровья животных.

Портал AgroXXI.ru ознакомился с релизом компании Genus, в котором сообщается, что генетически отредактированные свиньи помогут защитить отрасль от экономически важного заболевания: «Гены устойчивости к болезням домашнего скота приносят пользу животным для здоровья и дают возможность фермерам удовлетворить растущий спрос на доступный высококачественный белок. Ранее исследователи использовали редактирование генов для модификации гена CD163 свиньи и продемонстрировали устойчивость к вредному вирусу, вызывающему репродуктивно-респираторный синдром свиней (РРСС).

Чтобы максимизировать потенциальные выгоды, этот признак устойчивости к болезням должен присутствовать в коммерчески значимых племенных популяциях для размножения и распространения свиней. С этой целью была создана первая в своем роде масштабная программа редактирования генов, позволяющая ввести один модифицированный аллель CD163 в четыре генетически разнообразные элитные линии свиней.

В результате этих усилий были получены здоровые свиньи, устойчивые к заражению вирусом РРСС, что было установлено с помощью заражения макрофагами и животными. Эта популяция основателей будет использоваться для дополнительного тестирования болезней и признаков, размножения и коммерческого распространения после одобрения регулирующих органов. Применение CRISPR-Cas для устранения вирусного заболевания представляет собой важный шаг на пути к улучшению здоровья животных.

Животноводство играет важную роль в глобальной продовольственной системе, обеспечивая 18% мировых калорий и 34% белка за счет производства мяса, молочных продуктов и яиц.

По последним оценкам Всемирной организации здравоохранения животных, ежегодно 20% продукции животноводства теряется из-за болезней. Однако животноводство теперь может модернизировать лечение болезней за счет внедрения новых технологий, которые модифицируют гены, необходимые для улучшения здоровья.

Репродуктивно-респираторный синдром свиней (РРСС) — вирусное заболевание, поражающее домашних свиней. Впервые обнаруженная в США в 1987 году, эта болезнь в настоящее время встречается на свиноводческих предприятиях по всему миру.

Заболевание может возникать на протяжении всей жизни животного, с симптомами, которые включают анорексию, лихорадку, вялость и депрессию. Дыхательная недостаточность особенно опасна для молодых свиней, например, смертность у подсосных поросят может достигать 100%. Как следует из названия, болезнь влияет на репродуктивный успех свиней через симптомы, включая выкидыши на поздних сроках, мертворожденных поросят, а также слабых поросят при рождении. Инфекция, вызванная вирусом РРСС, ставит под угрозу респираторную иммунную систему, что приводит к увеличению тяжести вторичных инфекций, которые обычно лечат антибиотиками.

Так как ежегодные глобальные потери оцениваются в 2,7 миллиарда долларов, то РРСС является заболеванием, вызывающим первоочередную озабоченность у свиноводов и фермеров во всем мире.

Возбудителем РРСС является один из двух видов оболочечных РНК-вирусов с положительной цепью: РРСС-1 или РРСС-2. На сегодняшний день основной стратегией предотвращения заражения вирусом РРСС является введение вакцин с модифицированным живым вирусом или с убитым вирусом. К сожалению, вакцины показали ограниченную эффективность, поскольку вирусы РРСС имеют высокую частоту мутаций из-за склонной к ошибкам вирусной РНК-зависимой РНК-полимеразы и значительную скорость генетической рекомбинации.

Работа нескольких лабораторий определила CD163 как входной рецептор вируса РРСС. CD163 представляет собой трансмембранный белок типа I, который экспрессируется на поверхности зрелых макрофагов и моноцитов и участвует в опосредовании воспаления и удалении комплексов гемоглобин-гаптоглобин из крови.

Домен 5 SRCR CD163 является местом взаимодействия вируса РРСС 9 и полностью кодируется экзоном 7. Предыдущие исследования показали, что подход с двойной направляющей РНК (гРНК), при котором два комплекса Cas9-гРНК были направлены на интроны, фланкирующие экзон 7, могли привести к приделеции домена 5 SRCR у свиней.

Эта стратегия редактирования привела к появлению животных с устойчивыми к вирусу РРСС легочными альвеолярными макрофагами и моноцитами периферической крови, и у этих свиней не было обнаружено признаков инфекции или репликации вируса в тканях легких и лимфатических узлов при заражении вирусом РРСС. Способность придать устойчивость к вирусу РРСС путем модификации одного гена представляет собой возможность улучшить здоровье свиней и снизить производственные затраты на фермах во всем мире.

Перевод результатов работы по проверке концепции в программу редактирования генов коммерческого масштаба требует дополнительных соображений, помимо идентификации целевой последовательности: аллель, придающая устойчивость к болезням, должна существовать в генетически продвинутых селекционных линиях с достаточным разнообразием, чтобы обеспечить постоянный генетический прогресс, и модифицированный аллель не должен отрицательно влиять на коммерческую эффективность.

Четыре племенные линии домашних свиней обычно используются в коммерческом производстве продуктов питания: Ландрас и Крупная Белая — элитные линии маток с превосходными материнскими характеристиками, такими как возраст полового созревания, плодовитость и размер помета; Дюрок и белая композитная линия – это элитные линии-производители с отличными производственными характеристиками, такими как скорость роста, эффективность корма и состав туши. Любое изменение CD163, придающее устойчивость к вирусу РРСС, должно быть внесено во все четыре линии, чтобы сохранить их высокие генетические качества и ускорить выход на рынок. Внесение одинакового редактирования во все линии обеспечивает согласованный молекулярный состав и экспрессию аллели CD163, одновременно обеспечивая более простой процесс нормативной проверки.

Полученные свиньи с делецией экзона 7 CD163 были здоровыми и неотличимыми по внешнему виду и поведению по сравнению с группой необработанных свиней. Кроме того, животные с отредактированными генами были полностью устойчивы к инфекции вирусом РРСС как типа I, так и типа II.

- Это довольно впечатляющее усилие, и поэтому теперь нужно пройти одобрение регулирующих органов и доказать, что эти свиньи безопасны для употребления в пищу и безопасны для окружающей среды, и что редактирование генов дает результаты. Фактически, свиньи становятся устойчивыми к вирусу РРСС, а их производительность в остальном сравнима с нередактируемыми линиями. Как только будет получено одобрение регулирующих органов, устойчивых свиней начнут внедрять в популяцию, — говорит Ван Эненнаам из Genus.

Технологии редактирования генов, в том числе основанные на системе CRISPR-Cas, позволяют внедрять аллели, которые трудно достичь с помощью классической селекции и селекции, и предоставляют еще один инструмент, который можно использовать для борьбы с болезнями домашнего скота».


Источник: agroxxi.ru
Печать
583
21.02.2024
Напишите комментарий
Внимание! Чтобы принять участие в обсуждении требуется авторизоваться

Новости

Все Новости

Статьи партнеров

Компания Alltech представила обзор «Перспективы развития агропродовольственного сектора – 2024», содержащий результаты глобального исследования произв...

265

Факультет ветеринарной медицины, пищевых и биотехнологий Вавиловского университета 14 марта 2024 года посетил с дружественным визитом Генеральный дире...

230

Тепловой стресс свиней – это то, с чем сталкиваются все животноводы нашей страны в жаркие месяцы года. Аномальная жара последних лет стала ночным кошмаром для свиноводства России...

271

Neopigg - заменитель цельного молока для поросят.

1253

Поражения легких свиней важнейшая из причин экономических потерь в промышленном свиноводстве.

2024

Ввод в рацион свиней зерна нового урожая. Сохранение продуктивности и здоровья поросят на откорме.

1817

Фальсификация - подмена дорогостоящих компонентов более дешевыми аналогами. Изменение качественного состава кормов и ингредиентов может обернуться серьезными проблемам...

4283

В рамках долгосрочного сотрудничества с ООО «Вердазернопродукт», ведущим сельхозпредприятием Рязанской области, одним  из 30 крупнейших производителей свинины в России, комп...

1784

Влагоудерживающая способность мяса относится к способности мяса удерживать внутреннюю или добавленную влагу в течение всего процесса изготовления, обработки и хранения. И имеет в...

1324

Шесть лет назад компания Genesus начала сотрудничать с Lacombe – Канадским центром научных исследований и разработок в городе Лакомб, провинция Альберта, а два с половиной года н...

1266

Переменное скрещивание (Criss Cross) широко применяется во многих странах мира, как один их способов «закрытия стада» для улучшения ветеринарного статуса, в частности, при РРСС. ...

1144

Статьи о свиноводстве

Это заболевание может поражать свиней любого возраста. Основные клинические признаки включают водянистый кал, обезвоживание, истощение и озноб.

15.12.2023 460

На каждой свиноферме должно быть 6-8 отдельных больничных загонов на сотню свиноматок. Должно быть доступно по крайней мере два загона для отъемышей, ...

15.12.2023 313

Приобретенная свинья является наиболее важным потенциальным источником новых инфекций, и, хотя за стадом-донором можно тщательно следить для определен...

15.12.2023 222

Бактерии, как и вирусы, могут поражать определенные части анатомии или отдельную систему. Например, Actinobacillus pleuropneumoniae поражает плевру &#...

12.12.2023 273

Основная роль животновода на ферме заключается в оценке взаимодействия свиньи, ее возраста и /или продуктивного цикла с качеством, содержанием и потре...

07.12.2023 340

Причиной дистоции является интервал между родами поросят, превышающий 60 минут, или свиноматок, требующих акушерского вмешательства

21.11.2023 356

Решать задачи сбора, учета и анализа данных для организации последующего эффективного кормления помогает специализированное оборудование для откорма с...

17.11.2023 278

Иммуностимулятор на основе бактерий Mycobacterium bovis, вызывающих туберкулез у животных, может помочь защитить свиней от сальмонеллеза.

26.09.2023 547

Добавление жидкой молочной сыворотки влияет на микробиоту фекалий свиней, положительно модулируя полезные бактерии и потенциально уменьшая количество ...

26.09.2023 486