Noile dezvoltări ale editării genelor ar putea apropia industria globală a porcului de sfârșitul castrării porcilor. Mai ales în Uniunea Europeană, acest lucru duce la o discuție interesantă, deoarece editarea genelor nu este încă permisă. Posibilitatea de a rezolva problema vătămării va schimba asta? Studiul cu titlul ”DNA and pig castration”, publicat de PigProgress, și finalizat la Friedrich-Loeffler-Institut-Germania, investighează exact această temă.

Fenotip feminin și genotip masculin

Pe tot globul, multe grupuri lucrează la modalități accesibile și fiabile pentru industria porcului, pentru a evita practicarea castrării fizice. Castrarea este o procedură dureroasă făcută în fiecare an pe zeci de milioane de porci masculi tineri, din întreaga lume. Castrarea oprește carnea acestor porci să aibă accente de mistreț, un miros sau un gust ofensator cauzat de eliberarea anumitor hormoni naturali, după ce un porc mascul ajunge la pubertate.

Editarea genelor, folosind instrumente precum CRISPR/Cas, oferă mai multe căi pentru a preveni necesitatea castrării și există mai multe evoluții interesante de raportat. Dr. Björn Petersen și colegii săi de la Friedrich-Loeffler-Institut (Institutul Federal de Cercetare pentru Sănătatea Animalelor) din Germania au editat o genă numită SRY, la porci.

Aceasta este o genă găsită pe cromozomul Y (masculin), al tuturor mamiferelor și principalul „”comutator genetic”, pentru dezvoltarea genului masculin. Cercetarea s-a bazat pe studii anterioare care arată că ”eliminarea” genei SRY la șoareci și iepurii masculi a dus la dezvoltarea testiculului suprimată și la organele sexuale feminine. Astfel, aceste mamifere au ceea ce se numește fenotip feminin, dar genotipul lor este mascul. În cazul în care nu se dezvoltă testicule la porci, nu rezultă contaminarea mistrețului.

Porci ”editați”

Acești porci ”editați”, în fond, modificați genetic, după ce s-au dezvoltat din embrioni în scroafele primitoare, aveau vulvă, uter, ovare și alte părți reproductive feminine. Aceste exemplare au fost verificate pentru semne de estru la șase luni și nu au prezentat niciunul. În examinările post-mortem la nouă luni, Petersen raportează că ”nu am găsit foliculi funcționali pe ovare și uterul nu se maturizase”.

Două abordări posibile

”Pentru a realiza producția comercială a acestor porci, există două abordări posibile. Primul este să faci modificarea nu la embrioni, ci la vierii adulți normali, astfel încât spermatozoizii lor să poată edita”, explică Petersen, care adaugă:

”Încercăm acest lucru prin integrarea vectorului CRISPR/Cas pe cromozomul Y al vierilor, sub controlul unui promotor specific spermatogenezei, și apoi testăm pentru a vedea dacă sperma produsă are modificarea dorită. Când acest spermatozoid este utilizat pentru a impregna o femelă normală, ea va naște porci femele și porci ”masculi” cu fenotip feminin”.

Distrugerea cromozomului Y

A doua abordare este distrugerea completă a cromozomului Y din spermă. ”Practic, creezi atât de multe pauze, prin tăierea cromozomului, încât se destramă”, spune Petersen. ”Acest lucru s-a făcut deja la șoareci. Cu toate acestea, în ”tăierea” cromozomului Y, trebuie să faceți tăierea la gene care nu există pe cromozomul X (feminin). Cromozomii X și Y împărtășesc multe gene și avem nevoie de cromozomul X pentru a rămâne intact”.

Din nou, vectorul CRISPR/Cas ar fi integrat sub controlul unui promotor specific spermatogenezei, conducând la spermă cromozomială Y nefuncțională și spermă cromozomială X intactă. Această abordare ar putea fi descrisă, spune Petersen, ca ”un fel de sortare in vivo a spermei”.

Petersen favorizează această din urmă abordare, deoarece are ca rezultat descendenți fără modificări genetice, descendenți care sunt toți fenotip și genotip feminin, cu un cromozom X de la mamele lor și unul de la tatăl lor, așa cum este cazul tuturor porcilor femele normale (și într-adevăr, toate mamiferele femele normale). Nu ar trebui să existe nicio diferență, adaugă el, în ceea ce privește calitatea cărnii și performanța reproductivă.

Acceptarea de reglementare și de consum

Revenind la abordarea de editare genică, Petersen face mai multe comentarii, cu privire la reglementarea și acceptarea consumatorilor. El explică mai întâi că, deși toate organismele modificate genetic sunt în prezent considerate modificate genetic OMG în Uniunea Europeană (UE), nu sunt legale pentru producerea comercială, plantele și animalele modificate genetic sunt legal produse în alte jurisdicții.

Și, deși, în opinia sa, industria mondială a cărnii de porc este deja foarte interesată de porcii editați genetic, el consideră că acceptarea consumatorilor pentru editarea genelor se poate realiza cel mai bine arătând cum rezolvă o problemă gravă de mediu sau bunăstare a animalelor, cum ar fi castrarea.

Petersen raportează că în UE se discută mult despre editarea genelor. El a spus: ”Am avut câteva întrebări din partea Comisiei UE cu privire la beneficiile și riscurile sale. Se pare că parlamentul UE ar putea permite unele modificări genetice în viitor. Ce alte opțiuni mai are UE decât să o permită? Are deja un impact asupra comerțului. Cu toate acestea, acceptarea consumatorilor în UE este o altă problemă. Acest lucru nu poate fi schimbat prin lege”.

Percepția asupra beneficilor

Acceptarea de către consumatori a editării genelor ca alternativă la castrarea la porci a fost studiată recent în Brazilia, cu rezultatele publicate în iunie 2019. S-a constatat că beneficiile percepute joacă un rol important.

Echipa de cercetare, de la Universidade Federal de Santa Catarina din Brazilia, Pontificia Universidad Católica de Chile și Universitatea British Columbia din Canada, a constatat că puțin peste jumătate dintre participanți au considerat acceptabilă modificarea genică a porcilor masculi. Rezultatele nu au fost influențate de sex, vârstă, religie, nivel de educație sau dacă participanții au locuit într-o zonă urbană sau rurală.

În timp ce acceptabilitatea nu a fost legată de cunoștințele de bază despre biotehnologiile genetice și nici de conștientizarea problemelor legate de castrarea porcilor sau de vătămarea mistrețului (ambele fiind scăzute), ea a fost pozitiv legată de beneficiile percepute și negativ de riscurile percepute.

”Participanții care au considerat acceptabilă modificarea genelor la porci, și-au justificat poziția folosind argumente conform cărora s-a realizat îmbunătățirea bunăstării animalelor”, relatează echipa de cercetare în rezumatul studiului. ”În schimb, cei care nu au fost în favoarea lor s-au opus în general modificării genetice”. În plus, o preocupare majoră, ridicată de o mare majoritate a participanților (80%), a fost referitoare la ”consecințele neprevăzute din aval, ale utilizării modificării genetice în acest mod”.

Alte cercetări de editare a genelor

În SUA, editarea genelor a fost recent utilizată de o alianță între Hendrix Genetics și Recombinetics/Acceligen, pentru a menține porcii masculi pre-adolescenți. Acești porci nu dezvoltă niciodată testicule, deoarece genele necesare pentru a începe pubertatea sunt îndepărtate. Pentru a comercializa acest lucru, totuși, unii bărbați cu modificarea genei trebuie să producă în mod evident spermă. Strategia care se încearcă pentru a realiza acest lucru, implică injectarea cu hormoni a masculilor reproducători.

Fezabilitatea acestui lucru la scară comercială este încă de elaborat și nu se știe, deocamdată, dacă acești porci masculi pre-adolescenți vor avea aceeași calitate a cărnii, rata de creștere și așa mai departe ca porcii castrați convenționali. În plus, acceptarea de către consumatori a hormonilor furnizați exogen, chiar dacă hormonii sunt furnizați numai porcilor crescători de sex masculin editați cu gene, poate fi scăzută.

În 2018, Pig Progress a raportat cercetările de editare a genelor în legătură cu modul în care genele din testiculele porcilor, care se leagă direct de contaminarea și producția de androsteron și skatol, pot fi eliminate. În ceea ce privește actualizările, un studiu realizat de cercetători danezi (Universitatea din Copenhaga, Universitatea Tehnică a Danemarcei, Centrul Danez de Cercetare a Porcilor și Institutul Danez de Cercetare a Carnei), a identificat unele dintre aceste gene și și-a publicat rezultatele în septembrie 2019.

”Curățarea” vierului și castrarea descendenților ar putea fi, de asemenea, evitată, dacă sperma sortată în funcție de sex este fezabilă. Evoluțiile acestei tehnologii sunt evidente, însă compania, când a fost contactată recent, a raportat că nu s-au făcut progrese semnificative în ceea ce privește viteza de sortare sau alți factori,  necesari pentru comercializarea cu succes.