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英国的基因组编辑猪将在5到10年商业化

在爱丁堡外的一个偏远的农庄里,一群猪正咕哝着急切地等待它们的食物到来。这儿的牲口棚有着典型的农家气息,还有一窝几个小时前刚刚出生的小猪仔,它们的猪蹄伸展着,眼睛还未睁开,就像新生儿一样无助。只有偶尔会发出荧光的鼻子和猪蹄揭示了这里是世界上最先进的基因修饰项目之一的基地所在。

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Bruce Whitelaw教授是爱丁堡大学负责对猪进行研究的Roslin研究所的发育生物学负责人,他认为,这些刚出生的用来抵抗非洲猪瘟疾病的仔猪能够成为英国首个具有商业推广价值的基因修饰动物。这些仔猪和其他大白猪没有什么区别——除了它们的遗传密码中有一个碱基被改变了,这使它们的免疫系统能稍微接近疣猪一点。


几周内,这些仔猪会被运送到英格兰东南部城市萨里的一个安全性极高的实验室。在那里,它们将会被试验以观察是否这种变异能使它们免于蜱传播的疾病。这种疾病目前在东欧迅速传播,并且在未来很可能会传染到英国农场。


Whitelaw教授说道:“如果这些猪展现出了迅速恢复的能力,我们就会去咨询相关的监管机构。它不再受技术上的限制,它将是合法的。”

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这种抗非洲猪瘟病的猪与其他对猪流感(有荧光的一种)有增强免疫的猪,以及患有猪繁殖与呼吸综合征的猪住在一起。Whitelaw相信这种猪能够在五到十年内商业化。


他说,这种突破,是源于新的“超精准”的基因组编辑手段的发展,它引进了一种和自然基因突变没什么不同的改变基因的方式。这种新技术也驳斥了过去对转基因的三种主要的异议:用病毒把遗传变化“运到”猪的细胞内,一直被看成是会对环境造成威胁的使用抗生素抗性基因的需求,以及克隆的需要。


Whitelaw主张,从福利角度来看,创造抗病的动物可能会证实一点,那就是它比简单创造体型更大、更多肉的家畜更能让公众接受。他说:“我们并不是致力于创造体型更大的猪,而是创造更健康的猪。如果有人说‘我不想我的动物变得更健康’,我将会感到很震惊。”


农场主们也欢迎人们对抗病的关注,因为不像体型和繁殖能力,对新疾病快速恢复的能力在传统培育方式中几乎是不可能出现的。


在最近的一次Whitelaw对非洲猪瘟试验的谈话中,一名来自立陶宛的农民提出了第一个问题:“我在哪儿能找到这些动物呢?”他回答道:“农场主们已经备好了。”


这个月,预计有大约6000只猪要从波兰挑选出来。自从猪瘟在农场爆发后,这种疾病据说已经蔓延到邻国。


这次的试验定于今年夏天晚些开始。它要么会在英国珀布赖特研究所,要么会在英国韦布里奇的动物健康与兽医实验室机构进行。它会把12只基因修饰过的猪与12只正常的猪暴露在病毒面前,并且测试这两组的死亡率和病毒传播率,以检验是否基因组编辑过的猪存活的更好。


这种基因组编辑技术通过采用取出受精卵和用分子剪来剪掉猪的目标部位的基因来进行。在这种情况下,这种免疫基因被称作RELA。细胞自我的修复过程会带来一个小失误,它使这种基因比正常的基因要更沉默一些,产生一种更轻微的免疫反应,这种反应看起来很像疣猪。科学家认为它应该会对非洲猪瘟产生耐药性,因为这种疾病导致猪的免疫系统超负荷运行。Roslin研究所的一个高级研究员Simon Lillico说:“这种免疫系统会对某种没有危害的东西反应过度。疣猪还是会感染,只是不会翘辫子罢了。”(见上图)


这些科学家也创造出了某种精确的疣猪的基因,这批猪里的头三只正在登记生育计划。这个计划定于下一年开始实施,它会被提前到第二次实验之前。


相比较之下,传统的转基因技术开始于从动物身上取下皮肤细胞,然后更改它们。但是由于这种基因转变只有小部分能够成功,因此科学家们采用了抗生素抗性基因,并且附上标签:允许用药物筛选基因转变不成功的细胞。


被基因转变的皮肤细胞的细胞核然后会被嵌入细胞卵中,它会被培养并且被移植到一个“代养”的动物体内,从而产生变异的克隆体。但是,很多通过代孕来克隆的实验都失败了。


另外以前有一些转基因实验用病毒把基因改变嵌入基因体的任意的一个位置,但这会产生所谓的“脱靶效应”风险。


如果这个对非洲猪瘟的实验能够成功,科学家们将很可能会在今年秋天以前去美国食品药物管理局申请商业批准。


美国食品药物管理局已经批准了几个转基因作物,直到现在它已经不再宣称那些用科技制造出来的家畜可以安全的食用了。有一种转基因的大马哈鱼,生长的比正常的鱼快两倍,它可能是第一个获批准的转基因作物。


在别处,其他的转基因动物也在研制当中,包括“双肌”猪,它被设计得比正常的猪要大些;以及产出的牛奶中没有β-乳球蛋白的奶牛,这种蛋白会产生过敏性反应,并且这种奶牛不会长角,因此它不会导致饲养员受伤。


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