Генетический прорыв в борьбе с восточнобережной лихорадкой, убивающей миллион голов скота в год
Исследователи из Международного научно-исследовательского института животноводства (ILRI) в Кении и Института Рослина в Университете Эдинбурга в Шотландии совершили случайное открытие. Они идентифицировали генетический маркер, который точно предсказывает, выживет ли отдельная корова при заражении восточнобережной лихорадкой. Это открывает путь к программам селекции, способным улучшить жизнь миллионов мелких фермеров.
Тяжёлое заболевание крупного рогатого скота, восточнобережная лихорадка, вызывается паразитом Theileria parva и передаётся клещами, вызывая разновидность лейкоза. Ежегодно в 13 эндемичных африканских странах от неё гибнет миллион животных — одна корова каждые 30 секунд. Эти потери оцениваются в 300 миллионов долларов США в год и могут разрушить средства к существованию мелких фермеров.
Существующая вакцина обычно обеспечивает пожизненный иммунитет, но её производство трудоёмко и дорого (стоит в 10–20 раз больше других вакцин для скота). Альтернатива — регулярная обработка животных акарицидами (пестицидами против клещей) — также трудоёмка, загрязняет окружающую среду и в некоторых местах требуется чаще одного раза в неделю.
В 2013 году во время эксперимента в заповеднике Ол-Педжета в Кении из 12 вакцинированных животных девять погибли от болезни. Учёные заметили, что три выживших непривитых контрольных животных имели одного и того же отца — быка породы Боран по кличке 3167. В последующем полевом испытании 12 из 15 потомков быка 3167 пережили болезнь, тогда как все 10 контрольных животных из неродственных линий погибли.
В новой статье, опубликованной в PLOS Genetics, команда проанализировала ДНК этой выносливой семьи крупного рогатого скота в контексте клинических данных и обнаружила генетический маркер (аллель), сигнализирующий о толерантности к болезни.
Для целей селекции не обязательно знать конкретный ген, ограничивающий рост заражённых паразитом клеток. «Нужен лишь способ сказать: "Это животное — хороший кандидат для разведения, потому что его потомство, вероятно, переживёт болезнь"», — отмечают учёные. Тесты показали, что маркер отлично справляется с этой задачей: лишь одно из 20 животных с двумя копиями аллеля погибло от болезни.
Дальнейшие исследования для точного определения ответственного гена (или генов) и механизма их действия потенциально позволят учёным редактировать ДНК скота, чтобы сделать его толерантным к болезни. Это открывает возможность более лёгкого разведения высокопродуктивных европейских или помесных животных в эндемичных по лихорадке регионах Африки, что может резко увеличить производство молока и мяса на континенте.
Необходимы дополнительные исследования, чтобы убедиться в отсутствии непредвиденных побочных эффектов, связанных с толерантностью к болезни. Кроме того, понимание генетического механизма может помочь в исследованиях лейкоза у людей.