La păsările de curte, ca și în cazul altor categorii de animale, progresele genetice sunt de obicei realizate în programe extensive de reproducere și selecție. Cu toate acestea, abordarea problemelor și bolilor specifice prin selecția tradițională este dificilă sau chiar imposibilă. Odată cu introducerea și experiența în creștere în tehnicile de editare genetică, lucrurile s-ar putea accelera, se arată într-un studiu publicat de PoultryWorld.

Introducerea modificărilor dorite

Editarea genelor permite programelor de creștere a animalelor să introducă modificările dorite într-un mod controlat și într-un ritm mai rapid decât este posibil folosind doar selecția convențională. După cum explică dr. Alison van Eenennaam, editarea genelor implică ghidarea „foarfecelor” ADN-ului enzimatic (nucleaze direcționate pe site-ul catenei de ADN) pentru a face o tăietură țintită, specifică la o secvență de ADN predeterminată.

Ea este, de asemenea, geneticianul de la Universitatea din California, Davis, care a folosit editarea genelor în urmă cu câțiva ani pentru a crea un vițel de taur care ar putea produce spermatozoizi deformați de gen.

În ceea ce privește modul în care editarea genelor poate funcționa în creșterea animalelor, Van Eenennaam spune:

„În funcție de modul în care este reparată tăietura, puteți avea inactivarea genei care se află la locul țintă sau o modificare a funcționalității acelei gene. Alternativ, ar putea fi, de asemenea, introdus ADN la locul tăierii folosind un șablon de reparare a ADN-ului care conține o secvență care provine din acel organism, din altă specie a acestuia sau din altă specie.”

Cu toate acestea, ingineria genetică este o tehnică veche de 20 de ani, care nu este vizată. Materialul genetic străin este introdus în genom utilizând un șablon de reparare a ADN-ului în absența nucleazelor direcționate pe site-ul catenei de ADN. Porcii „GalSafe” (creați în 2002) și somonul „AquAdvantage” (creat în 1989) au devenit primele animale de fermă modificate genetic (transgenice) aprobate în SUA pentru consumul uman în 2020.

Utilizare legală

Reglementările privind editarea genelor sunt o chestiune complexă și mulți geneticieni, inclusiv Van Eenennaam, consideră cadrele de reglementare din mai multe jurisdicții restrictive și ilogice. Editarea genelor în UE, de exemplu, este reglementată în mod similar cu ingineria genetică.

Și mai ciudat, în SUA, editarea genetică a animalelor este în prezent reglementată de Administrația Federală a Medicamentelor din SUA, care clasifică orice modificare intenționată a genomului în genomul unui animal ca un nou medicament pentru animale și, prin urmare, se aplică cadrele de reglementare utilizate pentru medicamente.

Guvernele din alte jurisdicții, cum ar fi Brazilia, Australia și Argentina, văd editarea genelor ca fiind asemănătoare cu reproducerea convențională, cel puțin în situațiile în care o genă este eliminată și nu este introdus ADN nou sau străin.

Potențialul de control al bolii

La păsările de curte și la alte tipuri de animale, trăsăturile care implică o singură genă (cum ar fi culoarea penei) sunt foarte potrivite pentru editarea genelor, în timp ce trăsăturile care implică multe gene (cum ar fi rata de conversie a hranei sau rata de creștere) nu sunt.

Prevenirea completă a bolilor este un domeniu foarte interesant pentru aplicarea editării genelor, deoarece, în multe scenarii potențiale, eliminarea unei singure gene împiedică în primul rând stăpânirea unui proces de boală. De exemplu, ați putea elimina producția unui receptor de suprafață celulară care este utilizat de un virus sau bacterii pentru atașarea și intrarea sa într-o celulă.

Într-adevăr, pot fi realizate noi intervenții atât pentru agenții patogeni existenți, cât și pentru cei nou-emergenți, prin editarea genelor în noi sisteme de cultură celulară in vitro, potrivit unui grup de cercetători de la Institutul Roslin din Scoția, într-o lucrare de revizuire recentă intitulată „Editarea genomului de pui pentru investigarea agenților patogeni ai păsărilor de curte”.

Progresele de până acum

Într-o altă lucrare despre editarea genelor la păsările de curte, alți oameni de știință de la Institutul Roslin și de la Universitatea din Edinburgh subliniază o realizare încă din 2017, când cercetătorii au efectuat modificări genetice ale liniilor de celule somatice de pui, ducând la rezistența la virusul leucozei aviare. Modificarea genei a vizat receptorul celular utilizat de o anumită tulpină a virusului.

Acești oameni de știință indică și alți cercetători care, în 2016 și 2019, au șters o mică regiune de ADN de pui care joacă „un rol cheie în replicarea virusului gripei aviare atât la pui, cât și la păsările de apă”.

Ei rezumă că, în timp ce „multe abordări de editare a genelor se concentrează pe țintirea genelor gazdă implicate în medierea pătrunderii virusului, cu un accent special pe receptori, așa cum arată exemplul pentru gripa aviară, genele gazdă joacă un rol important în alte etape ale replicării patogenului. ciclu și, de asemenea, să ofere ținte de editare pentru rezistența sau rezistența la boli”.

Bunăstare și durabilitate

Există, de asemenea, speranța că problema spinoasă a sacrificării găinilor masculi de la crescătorii de găini ouătoare poate fi rezolvată prin editare genetică. Guvernele din Germania și Franța au interzis deja această practică, cerând industriilor de ouă de acolo să folosească tehnologii care detectează sexul embrionilor înainte de ecloziunea ouălor.

Majoritatea altor țări din Uniunea Europeană se uită la interdicții similare. Cu toate acestea, geneticienii din Israel folosesc editarea genetică pentru a crea găini care depun ouă din care eclozează doar păsările femele.

Un grup de la Organizația Israeliană de Cercetare Agricolă Centrul Volcani a realizat crearea de găini care produc doar pui femele, în urma a 7 ani de cercetare cu o firmă americano-israeliană numită Huminn.

Când ouăle depuse de găinile modificate genetic sunt expuse la lumină albastră timp de câteva ore, embrionii masculi nu se dezvoltă. Embrionii de sex feminin nu sunt afectați de lumina albastră, se dezvoltă normal și eclozează când sunt complet dezvoltați.

Potențialul viitor

Obținerea imunității la boli la păsările de curte a fost, până acum, o provocare foarte dificilă. Dr. Huaijun Zhou, profesor și cancelar la Universitatea din California, Davis, observă că, în acest moment, geneticienii folosesc în primul rând editarea genelor la păsările de curte pentru a înțelege funcțiile diferitelor gene din genomul păsărilor.

Zhou este, de asemenea, directorul Feed the Future Inovation Lab for Genomics to Improve Poultry și un beneficiar al Premiului NAS în Științe Alimentare și Agricultură. Dar el vede un viitor luminos în viitor: „Dacă editarea genelor poate fi folosită pentru a controla boala, aceasta ar fi o realizare foarte binevenită, cu un mare potențial.”

El concluzionează că, în ciuda muncii grozave făcute deja, comunitatea științifică tocmai a început să zgârie suprafața posibilelor beneficii ale editării genelor.