英國科學(xué)家通過“基因編輯”技術(shù)培育出一種“超級(jí)豬”，可抵御對豬來說致命的“藍(lán)耳病”病毒。
上述研究來自英國愛丁堡大學(xué)（The University of Edinburgh ）的羅斯林研所（The Roslin Institute）首席研究員Alan Archibald教授的研究團(tuán)隊(duì)，該研究團(tuán)隊(duì)的論文于2月下旬發(fā)表在公共科學(xué)圖書館-病原體（PLoS Pathogens）期刊上。此外，羅斯林研究所還曾培育出世界上第一只克隆羊多利。
“藍(lán)耳病”是豬繁殖與呼吸障礙綜合癥（Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome，PPRRS）的俗稱，是由一種名為PRRS的病毒引發(fā)的。這種病毒只感染豬，各種品種、不同年齡段的豬都會(huì)感染，但以妊娠母豬和1月齡以內(nèi)的小豬最易感，容易導(dǎo)致母豬流產(chǎn)、死胎，小豬有呼吸道疾病等。PRRS是一種急性高致死性疫病，其RNA基因組易變異，常規(guī)的疫苗設(shè)計(jì)策略難以產(chǎn)生理想的免疫效果，且相關(guān)疫苗大多數(shù)并不能阻止病毒傳播，病毒會(huì)迅速發(fā)展。因此，這種疾病是養(yǎng)豬者面臨的最大挑戰(zhàn)之一。僅僅在歐洲，這種疾病每年會(huì)給養(yǎng)豬場帶來超15億歐元的損失。
PRRS病毒具有嚴(yán)格的宿主專一性，僅限于單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞等先天免疫系統(tǒng)的特定細(xì)胞亞群。CD163是豬繁殖與呼吸綜合征感染易感細(xì)胞受體，是僅在單核細(xì)胞/巨噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞膜上發(fā)現(xiàn)的跨膜分子，其是清道夫受體家族成員。以前的研究發(fā)現(xiàn)，因?yàn)镃D163具有特殊的結(jié)構(gòu)，符合PRRS病毒的特定需要，可以使PRRS病毒自己與宿主細(xì)胞間膜融合，進(jìn)一步釋放病毒遺傳信息到細(xì)胞質(zhì)實(shí)現(xiàn)成功的感染。
該研究團(tuán)隊(duì)通過基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9敲除了CD163基因的一個(gè)外顯因子，使得PRRS病毒無法與其結(jié)合，進(jìn)而使豬對PRRS病毒起到免疫的效果。該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)豬在正常飼養(yǎng)的情況下是健康的，而且CD163的其他生物功能也是完整的。同時(shí)，該研究團(tuán)隊(duì)從這些豬中分離了多種單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)它們完全可以抵抗PRRS病毒的感染。
Archibald稱，“通過降低傳染病造成的浪費(fèi)和損失，以及減少疾病負(fù)擔(dān)來提高動(dòng)物福利來保障人類食物的安全，基因編輯對此提供了更多的機(jī)會(huì)。研究結(jié)果使我們更接近實(shí)現(xiàn)目標(biāo)，并能專門解決全球養(yǎng)豬業(yè)最嚴(yán)重的傳染病問題。”
羅斯林研究所臨時(shí)總監(jiān)Bruce Whitelaw教授說：“這個(gè)由英國生物技術(shù)與生物科學(xué)研究理事會(huì)（BBSRC）和業(yè)界資助的項(xiàng)目，我們從CD163基因中刪除了一個(gè)外顯子，其也證明了基因組編輯的精確程度。使用這種技術(shù)可以改善動(dòng)物健康和生產(chǎn)力，是一個(gè)令人興奮的方法。”
英國雷丁大學(xué)（University of Reading）病毒學(xué)教授Ian Jones稱，作者已刪除了部分病毒受體，也就是病毒用于啟動(dòng)感染的細(xì)胞的門戶。如果病毒不能進(jìn)入，那么就可以預(yù)防疾病了。不過，其也表示，這種方法想要被公眾和市場接受還需要時(shí)間，同時(shí)他也擔(dān)心PRRS病毒會(huì)突變采用其他受體，獲得訪問細(xì)胞的一個(gè)“后門”。
（生物通）