Устойчивото на PRRS прасе - трансформационна технология
Можем ли най-накрая да се справим с PRRS?
Бележка на редактора: Следното е взето от конференцията за болестта по свинете на James D McKean, проведена през юли 2024 г. в Еймс, Айова. Това е от презентация, изнесена от д-р Лучина Галина - Директор технически проекти на компанията PIC.
Гените за резистентност към болести на добитъка осигуряват ползи за здравето на прасетата и възможности за производителите да отговорят на нарастващото търсене на достъпен висококачествен протеин. Репродуктивният и респираторен синдром на свинете (PRRS) е една от най-упоритите и икономически въздействащи болести по свинете. Тридесет години след откриването на вируса PRRS (PRRSV), свиневъдството се бори да го контролира въпреки значителните усилия и прилагането на иновативни подходи.
Генно редактиране и CD163
Скорошни пробиви в редактирането на гени показаха, че животните са устойчиви на инфекции и по този начин създадоха потенциал за предотвратяване на епидемии. Използвайки генно редактиране с CRISPR-CAS9, част от ДНК, кодираща протеин, може да бъде изтрита. За разлика от генетично модифицираните организми, в случая на устойчивото на PRRS прасе, ДНК от друг организъм не се въвежда, за да се промени генетичният код. Доказателствата подкрепят, че CD163 е незаменим моноцитен и макрофагов рецептор, и по-специално, неговият богат на цистеин рецептор 5 домейн, наричан също домейн 5, е от решаващо значение за инфекцията и репликацията на PRRSV. Основната функция на CD163 е изчистването на свободния от клетки хемоглобин и участие при възпалителни процеси чрез домейни, различни от домейн 5, и не е свързана специфична роля с домейн 5, освен Инфекция с PRRSV.
Популация от основатели в търговски мащаб
Основателна популация, носеща делеция на 414 базови двойки в домейн 5 на гена CD163, беше използвана за изграждане на търговски популации за размножаване. Популациите включват две майчински PIC търговски линии (L02 и L03) и две бащини линии (337 и 800). Генното редактиране с помощта на CRISPR-CAS9 е проведено на ембрионално ниво в популацията основател. След като се роди първият набор от генно редактирани прасета, те бяха развъждани в продължение на няколко поколения, където изтритата версия на гена се поддържаше и белегът се предаваше чрез Менделово наследство на следващите поколения. Днес една важна цел е да се увеличи броят на хомозиготните прасета в тази популация.
Унаследяване на PRRS-резистентния ген
Унаследяването на редактирания ген CD163 е рецесивно. Това означава, че прасетата трябва да носят две копия на редактираната генна версия, за да бъдат резистентни (хомозиготни, аа); прасета, носещи само една редактирана версия (хетерозиготни прасета или Aa), не са резистентни към PRRSV. Прасетата, които наследяват пълния ген CD163, който включва домейн 5 от двамата родители, не са резистентни (нула, AA). За одобрения след регулиране на прилагането, най-практичният и ефикасен начин за разпространение на резистентност към PRRS ще бъде чрез сперма на хомозиготни резистентни нерези и хетерозиготни или хомозиготни женски.
Фенотипни оценки
Изследвания на предизвикателства
Хомозиготни редактирани, хетерозиготни и нулеви прасета бяха инокулирани с PRRSV изолати, включително тип I (SD13-15) и II (1-4-4 L1C, 1-8-4 L1H, 1-7-4 L1A, 1-4- 2 L1E NVSL97 L8). Проучванията са проведени в съоръжения BSL2 към Среднозападните ветеринарни служби в Оукланд, NE. Ветеринарите и болногледачите, които наблюдаваха инокулацията и вземането на проби, не бяха информирани за зиготността на прасетата. Отбити прасета пристигнаха в съоръженията на BSL2; прасета от различни зиготности бяха настанени заедно за всеки от инокулираните PRRS, аклиматизирани за една седмица и бяха интраназално инокулирани с 3 mL PRRSV (± 104 TCID50). Серумите са взети преди и на 3, 7, 10, 14 и 21 дни след инокулацията.
Бяха получени клинични оценки, включително дневни температури, поведение и респираторни резултати (0-3). PRRSV PCR и ELISA тестове бяха проведени във Ветеринарната диагностична лаборатория на Държавния университет на Айова и диагностикът не беше информиран за идентификациите на прасетата. Като цяло изолатите от тип II са по-патогенни от тип I. Хомозиготните прасета са постоянно отрицателни чрез PCR през времето на кървене, докато хетерозиготните и нулевите прасета са положителни. Хомозиготните прасета не развиват имунен отговор, който може да бъде открит чрез ELISA. Обратно, хетерозиготни и нулеви прасета сероконвертират.
Ключови показатели за ефективност
Хомозиготните редактирани прасета също бяха оценени спрямо хетерозиготни и нулеви прасета, за да се оценят ключови показатели за продуктивност от раждането до зрялост, репродуктивни черти, черти на кланичния труп и състав на месото. Резултатите от скорошно проучване не откриха статистически разлики в състава на месото и не показаха промени в скоростта на растеж, здравето или способността за опрасване.
Изводи
Резултатите от проучванията по-горе предполагат, че редактирането на гени предлага безпрецедентна възможност за контрол на PRRSV, който измъчва световната свиневъдна индустрия от няколко десетилетия. Тази технология може също така да се превърне в платформа за контрол на болести за патогени, които са били трудни за контролиране чрез индустриални стандартни подходи.
Източник: Thepigsite.com