作者:许悦 来源:中国科学报 发布时间:2023/10/11 16:15:02
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基因编辑技术让鸡能抗禽流感

 

自2021年以来,由H5N1——甲型流感病毒的一个高致病性亚型引起的创纪录的禽流感疫情,给世界各地的家禽养殖场带来重创,甚至波及了野生鸟类。此外,疫情还蔓延到一些哺乳动物中,包括人类。即便今天,也时不时会有人感染禽流感的病例报告。

因此,包括墨西哥、法国、厄瓜多尔在内的许多国家选择为家禽接种禽流感疫苗。而美国和英国则坚决反对给家禽接种疫苗,部分原因是担心目前的疫苗不能对抗正在传播的毒株,为家禽提供充分的保护,而且还可能导致病毒产生耐药性。

于是,科学家把目光投向了鸡本身。近日一项发表于《自然-通讯》的研究中,科学家通过基因编辑技术,成功获得对禽流感有抵抗力的鸡。为保护鸡群免受未来禽流感病毒爆发影响提供一种新方法。

但是,研究也指出,在基因编辑家禽被养殖并供食用前,还需要通过多年的测试和监管批准。

英国爱丁堡大学的Alewo Idoko-Akoh和同事此前就在研究基因编辑技术是否可以保护鸡免受病毒感染,并做了许多测试。他们发现,禽流感病毒的所有亚型都是利用鸡体内一种名为ANP32A的蛋白在细胞内复制的。通过使用基因编辑技术对鸡细胞中的基因进行编辑,ANP32A中两个氨基酸的改变阻止了病毒在细胞中的复制。

然后,研究人员通过对鸡胚胎进行编辑,产出10只具有变体ANP32A的鸡。他们让这些鸡暴露在自然剂量的H9N2型禽流感病毒中。这种亚型的禽流感病毒会引发的病症比H5N1轻。此外,研究人员还将10只未经编辑的鸡同样暴露在病毒中作为对照组。

研究人员在两组鸡暴露于病毒后的7天内,每天给所有鸡做咽拭子,结果发现所有未经编辑的鸡最终都被感染了,但经过基因编辑的鸡里只有一只被感染了。

接下来,Idoko-Akoh和同事用比自然剂量高1000倍的病毒重复了上述实验。这一次,10只基因编辑过的鸡中有5只被感染,但它们咽拭子采集到的病毒水平远低于未经编辑的鸡。

研究人员发现,经过基因编辑但仍被感染的鸡中,病毒发生了基因突变,使其能够在两种类似于ANP32A的蛋白质——ANP32B和ANP32E的帮助下进行复制。

研究人员随后的研究表明,将ANP32A、ANP32B、ANP32E这3种蛋白质全部进行基因编辑,可以完全阻止病毒在鸡细胞中复制。

“我们的目标是实现对鸡的完全保护,以免出现对基因编辑具有抗性的病毒。”Idoko Akoh说。

尽管取得了可喜的研究结果,但要想抗禽流感鸡上市还有许多困难需要克服。

“我想,大概得20年后才能在农场里饲养经过基因编辑的鸡。”Idoko Akoh说,“推广这项技术成本昂贵,这可能会给亚非等禽流感风险最大的地区带来问题。”

相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-023-41476-3

 
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