Просто геном

В Австралии команда учёных пытается изменить у цыплят ген, отвечающий за производство одного из наиболее распространенных аллергенных белков в куриных яйцах; аналогичная стратегия применяется для удаления аллергенов из коровьего молока.

Гены животных также можно редактировать с целью сделать их более здоровыми и более устойчивыми к болезням, что убедительно продемонстрировали эксперименты на свиньях. Одно из основных заболеваний, с которым сталкиваются фермеры-свиноводы, вызвано вирусом, известным как репродуктивно-респираторный синдром свиней (РРСС), который, будучи подтверждённым в Соединенных Штатах Америки в конце 1980-х годов, быстро распространился по Северной Америке, Европе и Азии. Вирус РРСС со времён открытия окрестили «мистической болезнью» и болезнью синего уха, поскольку среди прочих симптомов, таких как значительное повышение температуры и отсутствие аппетита, у свиней временно синели уши. РРСС – это болезнь, связанная с самым большим экономическим ущербом в свиноводстве. Заболевание свиней этим вирусом обходится производителям свинины в США более чем в 500 млн долларов в год и снижает количество полученной свинины на 15 процентов, а сами животные страдают от этой болезни целыми стадами; инфицированные свиньи мучаются от целого ряда симптомов, включая анорексию, лихорадку, повышенную частоту самопроизвольных абортов и серьезные проблемы с дыханием. Программы вакцинации от заболевания вирусом РРСС до сих пор были безуспешными, из-за чего фермерам приходилось вводить в корма для свиней высокие дозы антибиотиков с целью предотвращения вторичных бактериальных инфекций. Это был один из немногих доступных вариантов лечения животных.

Вдохновленная теориями о том, что именно специфический свиной ген CD 163 позволял вирусам захватывать клетки свиней, команда из Университета Миссури стремилась создать устойчивых к вирусу свиней путем инактивации этого гена в их организмах (очень похоже на смену замка от входной двери хозяином, потерявшим ключ). После использования CRISPR для создания особенных свиней исследователи из Миссури отправили животных в Канзасский университет вместе с поросятами, гены которых не были отредактированы, с целью сравнения, контроля и проверки на восприимчивость обоих типов свиней к вирусам. Там свиньи находились под постоянным наблюдением, они подвергались воздействию около сотни тысяч вирусных частиц. В итоге эксперимента свиньи с отредактированными генами остались абсолютно здоровыми и проявили полную устойчивость к вирусу.

Эта стратегия – защита свиней от заражения вирусом путем уничтожения генов, от которых напрямую зависят сами вирусы, – настолько эффективна, что учёные в разных уголках планеты приняли её и стали применять для снижения заболеваемости животных и потерь при производстве мяса.

Время покажет, примет ли общество этих новых генетически модифицированных животных. Исследователи, по крайней мере, уверены, что потребители не будут оспаривать такое небольшое усовершенствование, которое в конечном счете помогает нам получать более здоровых животных, к тому же это изменение индуцировано самой природой, которая лишь дала экспериментаторам подсказку.

Еще один пример редактирования генов у домашнего скота мы можем рассмотреть на работе компании Recombinetics из Миннесоты. Эта компания генетически модифицировала коров, чтобы у них перестали расти рога. Рога делают работу с животными в замкнутом пространстве опасной для сельскохозяйственных рабочих, а также могут представлять опасность и для самих коров. Производители продуктов питания обычно удаляют рога у телят в молодом возрасте, прижигая животным роговые бугорки щелочами или электрическим прибором, вызывая повреждение тканей и значительный стресс у травмированных телят. В одних только Соединенных Штатах более тринадцати миллионов телят ежегодно подвергаются этой суровой процедуре.

Однако не у всех коров есть рога. Фактически многие породы крупного рогатого скота, например, абердин-ангусская порода коров, выведенная в XIX веке в Шотландии, – безрогая от природы. В 2012 году группе немецких учёных удалось обнаружить точную генетическую причину: сложную мутацию, включающую удаление 10 букв ДНК и вставку 212 букв ДНК в хромосому. Вдохновленные этим открытием, учёные из Recombinetics использовали метод редактирования генов для того, чтобы скопировать то же самое изменение в геном быков для создания крупного рогатого скота, ценная генетика которого продумана в течение столетий разведения. Первые безрогие телята, которые родились благодаря манипуляции учёных с генами, не испытывают ужаса прижигания роговых бугорков.