Свиньи с отредактированными генами демонстрируют устойчивость к опасному вирусному заболеванию

Ученые создали свиней, потенциально защищенных от инфекции, которая ежегодно наносит свиноводческой отрасли ущерб в миллиарды долларов.

Исследователи использовали передовые генетические методы для получения свиней, потенциально устойчивых к репродуктивно-респираторному синдрому свиней (РРСС).

Первые тесты показали, что клетки этих свиней полностью устойчивы к заражению обоими основными подтипами вируса, вызывающего болезнь.

По словам ученых, животные в остальном здоровы, а внесенное с помощью технологии редактирования генов изменение не должно повлиять на их способность противостоять другим инфекциям.

РРСС вызывает тяжелые проблемы с дыханием у молодых поросят и нарушения репродукции у беременных свиноматок.

Исследования показали, что вирус РРСС поражает иммунные клетки — макрофаги. Молекула CD163 на поверхности этих клеток играет ключевую роль в способности вируса РРСС вызывать инфекцию.

Команда исследователей из Института Рослина Эдинбургского университета в сотрудничестве с компанией Genus использовала инструмент редактирования генов CRISPR/Cas9, чтобы вырезать небольшой участок гена CD163 в ДНК свиней.

Лабораторные тесты клеток свиней с модифицированным геном CD163 подтвердили, что это изменение в ДНК блокирует способность вируса вызывать инфекцию.

Следующим этапом исследования станет проверка устойчивости свиней к инфекции при прямом воздействии вируса.

В предыдущих исследованиях другой команды были получены свиньи, полностью лишенные молекулы CD163, которые не заболевали при контакте с вирусом РРСС.

В новом исследовании удален только тот участок CD163, который взаимодействует с вирусом РРСС, и молекула, по-видимому, сохраняет свои остальные функции.

РРСС является эндемичным заболеванием в большинстве стран-производителей свинины. Вакцины в основном не смогли остановить распространение вируса, который продолжает быстро эволюционировать. Следовательно, это одна из самых серьезных проблем, стоящих сегодня перед производителями свинины. Только в Европе болезнь, по оценкам, обходится отрасли более чем в 1,5 млрд евро ежегодно.

Ведущий исследователь, профессор Алан Арчибальд из Института Рослина, заявил: "Редактирование генома открывает возможности для повышения продовольственной безопасности за счет сокращения потерь от инфекционных заболеваний, а также для улучшения благополучия животных за счет снижения бремени болезней. Наши результаты приближают нас к реализации этих преимуществ и конкретно решают самую важную проблему инфекционных заболеваний для мировой свиноводческой отрасли".

Джонатан Лайтнер, главный научный сотрудник Genus, сказал: "Этот результат дополнительно подтверждает критическую роль CD163 в заражении вирусом РРСС и демонстрирует, что целенаправленное удаление домена, взаимодействующего с вирусом, может обеспечить устойчивость, в то время как остальная часть белка присутствует. Эта и другие генетические правки будут оценены по мере того, как Genus продвигает разработку редактирования генов для обеспечения устойчивости к вирусу РРСС. Genus стремится к ответственному применению технологий для генетического улучшения животных, чтобы повысить благополучие животных, улучшить средства к существованию фермеров и обеспечить устойчивый подход к производству продуктов питания для растущего населения мира".

Исследование опубликовано в журнале Plos Pathogens.