Если технология редактирования генома получит широкое принятие как у общества, так и у регулирующих органов, какие преимущества получить отрасль и человечество в целом.
В США полным ходом идет развитие науки об использовании технологии редактирования генома в животноводстве и биомедицине. В августе биотехнологическая компания Recombinetics, базирующаяся в городе Сент-Пол, штат Миннесота, получила 34 млн долларов финансирования для ускорения исследований и разработок в данном направлении. Основное внимание компании уделяется улучшению здоровья и благосостояния скота и технологии выращивания человеческих органов у свиней для трансплантации.
Итак, каким же будет животноводство в эру генной инженерии?
- Свиньи будут устойчивые к вирусу АЧС
Если редактирование генома поможет создать свиней, устойчивых к АЧС, это будет иметь важные последствия для мирового свиноводства.
В Шотландии профессор биотехнологии животноводства Брюс Уайлоу, председатель кафедры геномики в Институте Рослина в Эдинбурге, работает над этим самым исследованием. Подробности исследований АЧС находятся сейчас под грифом «совершенно секретно», но Уайлоу говорит, что определенные положительные наработки есть, хотя вряд ли ученые успеют к эпидемии вируса африканской чумы свиней, ожидаемой в ближайшее время.
- Сельхозживотные будут избавлены от мучительных операций
Генетик из калифорнийского Университета Дэвиса Элисон Ван Эененнам и Митч Абрахамсен, главный коммерческий и научный сотрудник Recombinetics, говорят, что в будущем кабанов не придется кастрировать (они будут рождаться естественно стерильными), а рогатый скот перестанет быть таковым – то есть на свет будут появляться комолые особи.
- Для жарких стран скот отредактируют с целью теплоустойчивости
В научных программах Recombinetics большое внимание уделяется повышению толерантности к жаре, как в мясном, так и в молочном скоте. Это позволит повысить эффективность производства в тропических регионах. «Если молочные коровы в тропических странах будут адаптированы к теплу, мы увидим семикратное снижение количества животных, необходимых для производства молока, по сравнению с тем поголовьем, которое мы видим сегодня в этих регионах», — говорит Абрахамсен.
- Коровы не будут болеть туберкулезом, а свиньи — вирусом PRRS
В будущем, генно-отредактированный крупный рогатый скот и свиньи, безусловно, будут здоровее, говорит Абрахамсен. По причине устойчивости, не будет проблем с ящуром, туберкулезом и репродуктивно-респираторным синдромом свиней. Это то, что генетики могут точно обещать. Вопрос с устойчивостью к АЧС пока остается открытым.
- Селекция выйдет на новый уровень
«Мне интересно использовать редактирование, чтобы менять племпоголовье в лучшую сторону. Генное редактирование позволяет получить высокопородных животных в короткие сроки и с наименьшими затратами», говорит Элисон Эененнам.
«Наша цель — внести несколько изменений в животное», — комментирует слова коллеги Абрахамсен. — «Используя редактирование генома, мы получили бы животных, одновременно устойчивых к болезням, не боящихся жары и которые производили бы меньше отходов по сравнению с животными сегодня в наших производственных системах».
- Фермеры будут активно пользоваться достижениями науки для повышения рентабельности своих хозяйств
Recombinetics уже имеет коммерческие сделки не только с научными предприятиями, но и с реальными фермерами. «Это Semex, канадский кооператив по производству молочных продуктов, — говорит Абрахамсен. — Мы не можем публично говорить обо всех партнерах, с которыми ведутся переговоры, но список постоянно растет. Мы ожидаем дополнительных подтверждений о сотрудничестве от коммерческих партнеров как в Северной Америке, так и в Европе, в следующем году. Животные с лучшим здоровьем и не нуждающиеся в болезненных операциях по кастрации и удалению рогов будут доступны для всей отрасли посредством коммерческого партнерства».
«Когда Semex объявила о своей сделке с нами, она получила положительные отзывы от членов кооператива. Через десять лет фермеры будут активнее внедрять инновации», — прогнозирует он. «Фермеры очень прагматичны и ориентированы на бизнес, — подтверждает Эененнам. — Если технология поможет решить проблему экономически эффективным способом, животноводы примут ее».
- Технологии редактирования генома не будут пугать людей, как ГМО
«Я осторожно оптимистичен, говоря о том, что мы может продвигать вперед технологию редактирования генома, не переживая опыт ГМО», — говорит Джон Джонсон, главный директор Национального совета США по производству свинины. — «Заинтересованным сторонам и ученым надо взять на себя обязательство проводить просветительские программы и беседы, что многие и делают. Они ничего не пытаются скрыть – и это правильно! Такой подход очень отличается от внедрения на рынок продуктов ГМО 30 лет назад. Прозрачность и открытый диалог – путь к тому, чтобы мы смогли добиться более широкого принятия продуктов от генно-модифицированных животных потребителем».
- Технологии редактирования генома могут использовать введение чужеродной ДНК в организм, как и ГМО
«Насколько хорошо потребители понимают редактирование генов, вероятно, зависит от того, кто распространяет информацию», — говорит Элисон Эененнам.
Редактирование гена действительно может быть использовано для введения ДНК из разных видов, поэтому она не обязательно должна отличаться от трансгенной технологии, объясняет она. В то же время редактирование генома можно использовать для внесения изменений, которые точно имитируют существующие генетические варианты внутри вида или спонтанные геномные изменения.
«Ни одна из упомянутых методик не является однозначно рискованной, о чем свидетельствуют десятилетия исследований безопасности ГМО в сравнении с традиционным разведением», — говорит она. — «Тем не менее, некоторые группы успешно распространяют страх вокруг ГМО в своих интересах, чтобы продолжать монетизировать систему сообщений, основанных на страхе, вокруг редактирования генов».
- Регулирующие органы усовершенствуют подход к технологии редактирования генома
«Надеюсь, они не будут регулировать сам процесс, если полученный продукт неотличим от натурального продукта», говорит Абрахамсен. — «Основное внимание в разработках уделяется ускорению процесса естественного размножения. Мы определяем генетическую вариативность, которая контролирует признаки благосостояния и здоровья животных, а затем мы увеличиваем частоту этих изменений среди наших элитных и продуктивных животных».
В августе Япония объявила, что считает генетически измененное животное не отличающимся от обычного животного в пищевой цепи, говорит Абрахамсен. Южная Америка утвердила генетически модифицированных животных. Канада регулирует процесс на основании того, является ли продукт новым или нет. «Эти страны регулируют продукт, а не процесс», — говорит он.
Министерство сельского хозяйства США регулирует растения с отредактированным геномом с учетом того, что если растение не содержит новых ДНК и могло быть произведено с использованием обычного разведения, то оно не подлежит дополнительной регуляции.
В случае отредактированных животных FDA просит подать заявку на одобрение «нового лекарственного средства для животных» для всех преднамеренных изменений в пищевых животных, говорит Элисон Эененнам. — «Трудно понять, какие потенциальные риски, связанные с редактированием геномов животных, требуют такого высокого барьера регулирования, учитывая, что эти изменения могли быть получены с помощью обычного разведения».
«Если правила предусматривают одобрение «нового лекарственного средства для животных» для каждого редактирования, это ограничит коммерческие разработки крупными компаниями, фактически отсекая небольшие компании. Маленьким научным сообществам не имеет смысла разрабатывать инновации, которые никогда не могут быть коммерциализированы из-за высокого входного барьера», подчеркнула Эененнам.
- Генно-модифицированный скот послужит на благо здоровья людей
Recombinetics имеет два бизнес-подразделения вне сельского хозяйства.
Одно из них сосредоточено на использовании свиней в качестве моделей для исследований заболеваний человека. Физиология и метаболизм свиньи (по сравнению с мышами) более похожи на человека, говорит Абрахамсен. «Наши свиньи позволят предсказать и определить те изменения, которые происходят в организме людей». Например, компания разработала свиней с высоким кровяным давлением. «Мы должны быть в состоянии идентифицировать биомаркеры, которые указывают на риски повышения кровяного давления и определить профилактическую терапию», рассказывает он.
Второе подразделение занимается регенеративной медициной. «Мы используем свиней как инкубаторы для производства человеческих клеток, тканей и органов», — говорит Абрахамсен. – «В течение шести лет компания будет производить человеческие клетки и ткани, которые будут решать проблемы с дефицитом крови, хранением продуктов крови, диабетом и заболеваниями печени. В конечном счете, в ближайшие 10 лет мы разработаем человеческие органы для трансплантации с акцентом на роговицу, сердце, почки и печень».
Даже крупнейший в мире производитель свинины Smithfield Foods создал подразделение биологических наук в надежде получить технологию по выращиванию органов свиньей, пригодных для пересадки людям.
