Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome (PRRS) virus was first detected in the U.S. in 1987. Pigs who contract the disease have extreme difficulty reproducing, don't gain weight and have a high mortality rate. To date, no vaccine has been effective, and the disease costs North American farmers more than $660 million annually. Now, a team of researchers from the University of Missouri, Kansas State University, and Genus plc have bred pigs that are not harmed by the disease.
"Once inside the pigs, PRRS needs some help to spread; it gets that help from a protein called CD163," said Randall Prather, distinguished professor of animal sciences in the College of Agriculture, Food and Natural Resources. "We were able to breed a litter of pigs that do not produce this protein, and as a result, the virus doesn't spread. When we exposed the pigs to PRRS, they did not get sick and continued to gain weight normally."
For years, scientists have been trying to determine how the virus infected pigs and how to stop it. Previously, researchers believed that the virus entered pigs by being inhaled into the lungs, where it attached to a protein known as sialoadhesin on the surface of white blood cells in the lungs. However, two years ago Prather's group showed that elimination of sialoadhesin had no effect on susceptibility to PRRS. A second protein, called CD163, was thought to "uncoat" the virus and allow it to infect the pigs. In their current study, Prather's team worked to stop the pigs from producing CD163.
"We edited the gene that makes the CD163 protein so the pigs could no longer produce it," said Kristin Whitworth, co-author on the study and a research scientist in MU's Division of Animal Sciences. "We then infected these pigs and control pigs; the pigs without CD163 never got sick. This discovery could have enormous implications for pig producers and the food industry throughout the world."
While the pigs that didn't produce CD163 didn't get sick, scientists also observed no other changes in their development compared to pigs that produce the protein.
The early-stage results of this research are promising. The University of Missouri has signed an exclusive global licensing deal for potential future commercialization of virus resistant pigs with the Genus, plc. If the development stage is successful, the commercial partner will seek any necessary approvals and registration from governments before a wider market release.
"The demonstration of genetic resistance to the PRRS virus by gene editing is a potential game-changer for the pork industry," said Jonathan Lightner, Chief Scientific Officer and Head of R&D of Genus. "There are several critical challenges ahead as we develop and commercialize this technology; however, the promise is clear, and Genus is committed to developing its potential. Genus is dedicated to the responsible exploration of new innovations that benefit the well-being of animals, farmers, and ultimately consumers."
"At the end of our study, we had been able to make pigs that are resistant to an incurable, untreatable disease," said Kevin Wells, co-author of the study and assistant professor of animal sciences at MU. "This discovery could save the swine industry hundreds of millions of dollars every year. It also could have an impact on how we address other substantial diseases in other species."
In addition to Whitworth and Wells, Prather's research team included collaborators at Genus plc, and Kansas State University. The study, 'Gene-edited pigs are protected from porcine reproductive and respiratory syndrome virus' is being published in Nature Biotechnology this month.
ระบบสืบพันธุ์และระบบทางเดินหายใจสุกร ซินโดรม ( prrs ) ไวรัสที่พบครั้งแรกในสหรัฐอเมริกา ในปี 1987 สุกรที่สัญญาโรคมีมากปัญหาการทำซ้ำ ไม่อ้วน และมีอัตราตายสูง ถึงวันที่ไม่มีวัคซีนได้อย่างมีประสิทธิภาพ และโรคต้นทุนเกษตรกรชาวอเมริกันมากกว่า $ 660 ล้านบาทต่อปี ขณะนี้ ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยมิสซูรี ,มหาวิทยาลัยรัฐแคนซัส และสกุล จำกัดมีพันธุ์สุกรที่ไม่ได้รับอันตรายจากโรค .
" เมื่อเข้าไปในหมู prrs ต้องการช่วยกระจาย ; มันได้รับความช่วยเหลือจากโปรตีนที่เรียกว่า cd163 " แรนเดลที่ตั้ง อาจารย์ดีเด่นของสัตวศาสตร์ในวิทยาลัยการเกษตร อาหารและทรัพยากรธรรมชาติ " เราสามารถที่จะผสมพันธุ์ครอกสุกรที่ไม่ผลิตโปรตีนนี้และผล ไวรัสไม่ได้แพร่กระจาย เมื่อเราสัมผัสสุกรเพื่อ prrs , พวกเขาไม่ได้ป่วยและยังคงได้รับน้ำหนักปกติ "
ปี นักวิทยาศาสตร์ได้พยายามที่จะตรวจสอบว่าติดเชื้อไวรัสหมูและวิธีการที่จะหยุดมัน ก่อนหน้านี้ นักวิจัยเชื่อว่า ไวรัสเข้าสุกรโดยการสูดดมเข้าปอดที่แนบกับโปรตีนที่เรียกว่า sialoadhesin บนผิวเซลล์เม็ดเลือดขาวในปอด อย่างไรก็ตาม เมื่อสองปีก่อน ที่ตั้งของกลุ่ม พบว่า การ sialoadhesin ไม่มีผลต่อการเกิด prrs . 2 โปรตีน ที่เรียกว่า cd163 ก็คิดว่า " uncoat " ไวรัส และอนุญาตให้ติดหมู ในการศึกษาปัจจุบันของพวกเขาทีมที่ตั้งทำงานหยุดสุกรที่ผลิตจาก cd163 .
" เราตัดต่อยีนที่ทำให้ cd163 โปรตีนเพื่อให้สุกรไม่สามารถผลิต " กล่าวว่าคริสติน Whitworth , ผู้เขียนร่วมในการศึกษาและการวิจัยของนักวิทยาศาสตร์ในหมู่กองสัตวศาสตร์ . เราก็ติดไวรัสสุกรเหล่านี้และควบคุมสุกร ; หมูโดยไม่ cd163 ไม่เคยป่วยการค้นพบนี้อาจมีผลกระทบใหญ่หลวงสำหรับผู้ผลิตสุกรและอุตสาหกรรมอาหารทั่วโลก " .
ในขณะที่สุกรที่ไม่ผลิต cd163 ไม่ได้ป่วย นักวิทยาศาสตร์ยังพบว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆในการพัฒนาของพวกเขาเมื่อเปรียบเทียบกับสุกรที่ผลิตโปรตีน
สุขภาพผลของงานวิจัยนี้คือ สัญญามหาวิทยาลัยมิสซูรีได้ลงนามในแบบเอกสิทธิ์เฉพาะบุคคลทั่วโลกใบอนุญาตการจัดการเชิงพาณิชย์ในอนาคตที่อาจเกิดขึ้นของไวรัสป้องกันสุกรกับสกุล PLC . ถ้าขั้นตอนการพัฒนาประสบความสำเร็จ หุ้นส่วนทางการค้าจะแสวงหาการอนุมัติที่จำเป็นใด ๆและการลงทะเบียนจากรัฐบาลก่อนที่จะปล่อยสู่ตลาดที่กว้างขึ้น .
" การสาธิตของพันธุกรรมความต้านทานต่อไวรัส prrs โดยยีนตัดต่อเป็น changer เกมที่มีศักยภาพในอุตสาหกรรมหมู กล่าวว่า โจนาธาน ไลท์เนอร์ หัวหน้าฝ่ายวิทยาศาสตร์และหัวของ R & D ของพืช” มีหลายที่สำคัญความท้าทายข้างหน้าที่เราพัฒนาและเชิงเทคโนโลยีนี้ แต่สัญญาที่ชัดเจน และสกุล มีความมุ่งมั่นที่จะพัฒนาศักยภาพของสกุลจะทุ่มเทเพื่อรับผิดชอบการสำรวจของนวัตกรรมใหม่ที่เป็นประโยชน์ต่อความเป็นอยู่ของสัตว์ เกษตรกร และในที่สุดผู้บริโภค "
" เมื่อจบการศึกษาของเรา , เราได้รับสามารถที่จะทำให้หมูที่ทนต่อโรครักษาไม่ได้รักษาไม่หาย , , " กล่าวว่าเควิน เวลล์ ผู้เขียนร่วมของการศึกษา และ ผู้ช่วยศาสตราจารย์ ของ สัตวศาสตร์ที่มู" การค้นพบนี้อาจช่วยอุตสาหกรรมสุกรหลายร้อยล้านดอลลาร์ทุกปี นอกจากนี้ยังสามารถส่งผลกระทบต่อวิธีที่เราอยู่อีกมากโรคชนิดอื่น ๆ "
นอกจาก Whitworth และบ่อน้ำ ทีมวิจัยที่ตั้งรวมผู้ร่วมงานที่สกุล จำกัด และ มหาวิทยาลัยรัฐแคนซัส . การศึกษา' ยีนแก้ไขสุกรจะได้รับการคุ้มครองจากเลือดหมูและการสืบพันธุ์ต่อโรคไวรัส ' ถูกตีพิมพ์ในเทคโนโลยีชีวภาพ ธรรมชาติ ในเดือนนี้
การแปล กรุณารอสักครู่..
