Studie zeigt, wie die Vogelgrippe durch die Veränderung der Gene von Hühnern ausgerottet werden könnte

Jüngste Fortschritte in der Gen-Editing-Technologie könnten möglicherweise dazu genutzt werden, krankheitsresistente Tiere zu schaffen. Dies könnte die Ausbreitung der Vogelgrippe, allgemein bekannt als Vogelgrippe, eindämmen.

In einem aktuellen Genbearbeitung Studie veröffentlicht in Naturkommunikation, meine Kollegen und ich zeigten das Potenzial der Genbearbeitung zum Schutz von Hühnern vor der Bedrohung durch die Vogelgrippe. Diese Krankheit wird durch ein sich ständig weiterentwickelndes Virus verursacht, das sich zahlreich ausbreitet Biosicherheit Maßnahmen wie gute Hygiene, Einschränkung der Vogelbewegungen, Überwachung durch geeignete Tests und selektive Eliminierung infizierter Vögel.

Ein Durchbruch bei der Geneditierung würde die enormen wirtschaftlichen Verluste eindämmen, die derzeit durch Vogelgrippeausbrüche entstehen. Es wäre auch ein wichtiger Schritt zur Bekämpfung einer Krankheit, die beim Menschen zu schweren Erkrankungen und zum Tod führen kann.

Warum der Umgang mit der Vogelgrippe wichtig ist

Weltweit kommt es zu Ausbrüchen der Vogelgrippe Milliarden Dollar an Verlusten. Das US-Landwirtschaftsministerium berichtete, dass bis zu 50 Millionen Vögel starb im Jahr 2022 an der Vogelgrippe. Kürzlich sagte die South African Poultry Association mehr als 7 Millionen Hühner wurden vernichtet, nachdem im ersten Halbjahr 2023 Ausbrüche festgestellt wurden.

Über die wirtschaftlichen Auswirkungen hinaus stellen Ausbrüche der Vogelgrippe auch ein Risiko dar menschliche Gesundheit.

Vor der COVID-19-Pandemie galt die Vogelgrippe als möglicher Auslöser einer verheerenden menschlichen Pandemie. Dies führte zu einer internationalen Überwachung unter der Leitung der Weltorganisation für TiergesundheitDie Weltgesundheitsorganisation und das Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen.

Die Angst ist begründet drei Grippepandemien des 20. Jahrhunderts – einschließlich der Grippepandemie von 1918 das zig Millionen Menschen das Leben kostete – stammte von Vögeln.

Impfungen können nur begrenzte Wirkung zeigen

Die Impfung ist eine primäre Methode zur Vorbeugung von Vogelgrippeausbrüchen bei Hühnern.

Allerdings ist die Wirksamkeit von Impfstoffen begrenzt, da sich das Vogelgrippevirus schnell entwickelt. Dadurch verlieren bestehende Impfstoffe mit der Zeit an Wirksamkeit. Außerdem gibt es mehrere Stämme des Vogelgrippevirus, ein Impfstoff ist jedoch nur gegen einen bestimmten Stamm wirksam.

Es ist notwendig, mit a übereinzustimmen Impfstoff wobei der vorherrschende Stamm einen Ausbruch verursacht. Der Einsatz von Impfstoffen kann auch mit erheblichen Kosten und praktischen Hürden bei der Verteilung verbunden sein.

Genbearbeitung zur Verbesserung des Tierschutzes

Im Gegensatz zu Impfungen zielt die Genbearbeitung auf ein oder mehrere Proteine ​​in Hühnern ab, die für alle Vogelgrippestämme lebenswichtig sind, und stoppt so das Virus effektiv.

Unter Genbearbeitung versteht man den Prozess, bei dem bei einem Tier eine präzise Veränderung an einem bestimmten Gen vorgenommen wird Züge wie Resistenz gegen eine bestimmte Krankheit, erhöhte Produktivität und Eigenschaften, die das Tierwohl verbessern.

Eine durch Genbearbeitung in ein Tier eingeführte vorteilhafte genetische Veränderung kann bei einem anderen Tier bereits auf natürliche Weise auftreten.

Beispielsweise wurde Gen-Editierung eingesetzt, um Milchvieh hornlos zu machen, indem man in sie einführte genetische Veränderung kommt bei von Natur aus hornlosen Rindern vor. Dies ist wichtig, da viele Milchkühe Hörner haben, was zu einer schmerzhaften Praxis führt Enthornung Kälber, um das Verletzungsrisiko für das Tier und den Landwirt zu verringern.

Es ist wichtig, Genbearbeitung nicht mit genetischer Veränderung zu verwechseln, bei der ein Gen von einer Art auf eine andere übertragen wird. Diese Unterscheidung ist aus regulatorischen Gründen notwendig, insbesondere im Hinblick auf die ältere Gentechnik strenge Vorschriften in vielen Ländern, was seine Entwicklung behindert.

Um die gentechnisch veränderten Hühner in unserer Studie zu produzieren, verwendeten wir die leistungsstarke molekulare Schere, die als bekannt ist CRISPR/Cas9 um ein einzelnes Gen zu bearbeiten. Wir haben es ins Visier genommen ANP32A Protein bei Hühnern.

Im Vergleich zu gleichzeitig geschlüpften normalen Hühnern erreichten diese gentechnisch veränderten Hühner die Reife ohne erkennbare negative Auswirkungen auf ihre Gesundheit und ihr Wohlbefinden.

Um ihre Resistenz zu testen, setzten wir die gentechnisch veränderten Hühner einer geringen Dosis des Vogelgrippevirus aus. Bemerkenswerterweise zeigten 9 von 10 dieser Vögel eine vollständige Resistenz und es kam zu keiner Übertragung auf andere Hühner.

Wir machten einen ehrgeizigeren Schritt und inokulierten die genmanipulierten Hühner mit einer hohen, unnatürlichen Dosis des Virus – dem 1.000-fachen der niedrigen Dosis. Dieses Mal infizierten sich 5 der 10 geimpften gentechnisch veränderten Hühner.

Wir fanden auch heraus, dass das Vogelgrippevirus in der Lage war, sich an die Verwendung des veränderten ANP32A-Proteins sowie zweier verwandter Proteine ​​anzupassen:ANP32B Und ANP32E. Aber wir haben durch Experimente in Zellen gezeigt, dass die gleichzeitige Bearbeitung aller drei Proteine ​​das Virus vollständig unterdrücken kann.

Was kommt als nächstes?

Die laufende Forschung zielt darauf ab, die spezifische Kombination von Genbearbeitungen zu identifizieren, die erforderlich sind, um die nächste Generation gentechnisch veränderter Hühner zu schaffen, die einen vollständigen und dauerhaften Schutz gegen die Vogelgrippe bieten.

Die Bearbeitung von Genen sollte als wesentliches Instrument zur Vorbeugung und Bekämpfung tödlicher Tierkrankheiten angesehen werden.

Unterstützende staatliche Vorschriften Es wird erforderlich sein, die Entwicklung der Genbearbeitung mit dem Ziel zu fördern, die Gesundheit und das Wohlergehen der Tiere zu verbessern.

Das Potenzial krankheitsresistenter Tiere zum Schutz der globalen Ernährungssicherheit und der öffentlichen Gesundheit ist ein zwingender Grund, diesen innovativen Weg in der Biotechnologie zu verfolgen.

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