Генно-модифицированные куры помогут в борьбе с птичьим гриппом

Ученые использовали методы редактирования генов, чтобы идентифицировать и изменить части куриной ДНК, которые могут ограничить распространение вируса птичьего гриппа среди животных.

Исследователи смогли ограничить, но не полностью заблокировать, заражение вирусом кур, изменив небольшой участок их ДНК.

У птиц не было никаких признаков того, что изменение в их ДНК оказало какое-либо влияние на их здоровье или благополучие.

Полученные результаты являются обнадеживающим шагом вперед, но эксперты подчеркивают, что потребуются дальнейшие изменения генов, чтобы создать популяцию кур, которая не может быть заражена птичьим гриппом — одной из самых дорогостоящих болезней животных в мире.

Ученые из Эдинбургского университета, Имперского колледжа Лондона и Института Пирбрайта разводили цыплят, используя методы редактирования генов, чтобы изменить участок ДНК, ответственный за выработку белка ANP32A. Во время инфекции вирусы гриппа захватывают эту молекулу, чтобы помочь воспроизвести себя.

Когда цыплята с отредактированным геном ANP32A подвергались воздействию нормальной дозы штамма H9N2-UDL вируса птичьего гриппа, широко известного как птичий грипп, 9 из 10 птиц оставались незараженными и не распространялись на других кур.

Частичная защита

Затем исследовательская группа подвергла птиц с отредактированными генами искусственно высокой дозе вируса птичьего гриппа, чтобы дополнительно проверить их устойчивость.

При воздействии высокой дозы половина группы — 5 из 10 птиц — заразилась. Тем не менее, редактирование генов действительно обеспечивало некоторую защиту: количество вируса у инфицированных цыплят с отредактированными генами было намного ниже, чем уровень, обычно наблюдаемый во время заражения у цыплят без редактирования генов.

Редактирование генов также помогло ограничить дальнейшее распространение вируса только одной из четырех цыплят без редактирования генов, помещенных в один инкубатор. Передачи вируса птицам с отредактированными генами не произошло.

Вирусная эволюция

Ученые обнаружили, что у птиц с отредактированным геном ANP32A вирус адаптировался, чтобы заручиться поддержкой двух родственных белков — ANP32B и ANP32E — для репликации.

После лабораторных испытаний ученые обнаружили, что некоторые мутации позволили вирусу использовать человеческую версию ANP32, но его репликация оставалась низкой в ​​культурах клеток из дыхательных путей человека.

Эксперты говорят, что для того, чтобы вирус заразился и эффективно распространился среди людей, потребуются дополнительные генетические изменения.

Однако результаты показывают, что, по мнению команды, редактирование одного гена ANP32A недостаточно надежно для применения в производстве цыплят.

Дальнейшие правки

Чтобы предотвратить появление беглых вирусов — вирусов, которые адаптируются, чтобы уклоняться от редактирования генов и вызывать инфекцию, — исследовательская группа затем нацелилась на дополнительные участки ДНК, ответственные за производство всех трех белков — ANP32A, ANP32B и ANP32E — внутри выращенных в лаборатории куриных клеток.

В лабораторных клеточных культурах рост вируса был успешно заблокирован с помощью трех изменений гена.

Следующим шагом будет попытка вывести цыплят с изменениями во всех трех генах . Птиц пока не было.

Исследование подчеркивает важность ответственного редактирования генов и необходимость быть внимательными к рискам развития вирусной эволюции в нежелательном направлении, если не будет достигнута полная устойчивость, говорят эксперты.

Птичий грипп является серьезной глобальной угрозой, оказывающей разрушительное воздействие как на выращиваемые, так и на дикие популяции птиц. Только в Великобритании нынешняя вспышка птичьего гриппа H5N1 уничтожила популяции морских птиц и стоила птицеводческой отрасли убытков более чем в 100 миллионов фунтов стерлингов.

В редких случаях мутации вируса птичьего гриппа позволяют ему заражать людей и вызывать серьезные заболевания. Срочно необходимы усилия по контролю над распространением заболевания.

«Птичий грипп представляет собой большую угрозу для популяций птиц. Вакцинация против этого вируса создает ряд проблем, связанных со значительными практическими и финансовыми проблемами, связанными с внедрением вакцины. Редактирование генов предлагает многообещающий путь к устойчивой устойчивости к болезням, которая может передаваться через поколений, защищая домашнюю птицу и снижая риски для людей и диких птиц. Наша работа показывает, что для остановки распространения птичьего гриппа среди кур потребуется несколько одновременных генетических изменений", - сказал профессор Майк МакГрю, главный исследователь исследования, из Рослина Эдинбургского университета. Институт.

«Эта работа представляет собой захватывающее сотрудничество, которое объединяет наш опыт в вирусологии с ведущими в мире генетическими возможностями Института Рослина. Хотя у нас еще нет идеального сочетания изменений генов, чтобы применить этот подход в полевых условиях, результаты показали Мы много рассказывали о том, как вирус гриппа функционирует внутри инфицированной клетки и как замедлить его репликацию», — сказала профессор Венди Барклай из Имперского колледжа Лондона.

Работа опубликована в журнале Nature Communications.