Wetenschappers ontwikkelen varkens die resistent zijn tegen klassieke varkenspest
Wetenschappers uit het Verenigd Koninkrijk en Duitsland hebben varkens ontwikkeld die door aanpassingen in de genen resistent zijn aan de klassieke varkenspest. Volgens de onderzoekers zet dit de deur open voor bescherming van vee tegen virusziekten.
Het aanpassen van de genen van varkens kan de infectie met de klassieke varkenspest (Common Swine Flu of CSF) voorkomen. Deze ziekte is niet hetzelfde als de heersende Afrikaanse varkenspest, maar ook een heel besmettelijke, vaak dodelijke ziekte die in veel landen endemisch (constant aanwezig) is.
Het wetenschappelijke onderzoek naar het aanpassen van de genen van varkens werd geleid door een team van het Roslin Institute (universiteit van Edinburgh) dat genbewerkingstechnologie gebruikte om een eiwit te wijzigen. Het virus is afhankelijk van dit eiwit om zichzelf te kopiëren in de cellen van de varkens.
Volledige bescherming
Varkens met aangepaste genen die werden blootgesteld aan de klassieke varkenspest, bleven onaangetast, terwijl dieren met niet-bewerkte genen duidelijke tekenen van ziekte vertoonden. De genetische verandering biedt volgens het Roslin Institute volledige bescherming tegen de infectie, zonder waarneembare negatieve effecten op de gezondheid of ontwikkeling van de varkens.
Onderzoekers denken dat het onwaarschijnlijk is dat de varkens met de via Crispr/Cas9-technologie aangepaste genen het virus naar andere dieren zouden verspreiden. Het onderzoeksteam stelt dat genbewerking kan bijdragen aan een geïntegreerde strategie voor ziektepreventie, in combinatie met vaccins en maatregelen om de verspreiding van ziekten onder landbouwdieren te voorkomen.
Varkenseiwit is de sleutel
Voordat ze gen-gemodificeerde varkens produceerden, werkte deze ploeg van onderzoekers samen met andere onderzoekers om te bestuderen hoe een groep virussen, waaronder CSF, gezamenlijk bekend als pestivirussen, interacteren met varkenscellen. Het team richtte zich op een belangrijk varkenseiwit, DNAJC14, waarvan eerder was aangetoond dat het een belangrijke rol speelt in het virusreplicatieproces, zoals bleek uit onderzoek in gekweekte cellen. In laboratoriumstudies met deze cellen voorkwam een wijziging van het gen dat DNAJC14 produceert, de reproductie van het virus. Dit suggereerde dat dezelfde genetische verandering bij levende dieren vee resistent zou kunnen maken tegen deze virussen.
Onderzoekers brachten een precieze wijziging aan in een regio van het DNAJC14-gen in varkensembryo's, waardoor het virus de varkenscellen niet meer kon gebruiken om al zijn eigen virale eiwitten te produceren. De embryo's werden vervolgens ingeplant in draagmoeders, en zodra de varkens volwassen waren, stelde het onderzoeksteam deze gengemodificeerde varkens bloot aan het klassieke varkenspestvirus. Deskundigen volgden de gezondheid van de varkens gedurende enkele weken en vonden geen tekenen van virale infectie bij de varkens met aangepaste genen. Varkens zonder genmodificatie die aan het virus waren blootgesteld, vertoonden daarentegen wel typische tekenen van infectie.
Theorretisch toepasbaar op ander vee
Klassieke varkenspest is aanwezig in delen van Azië, Afrika, Latijns-Amerika en Europa, wat leidt tot handelsverboden en ernstige financiële verliezen voor boeren. Hoewel er vaccins bestaan voor klassieke varkenspest, blijft bestrijding een uitdaging vanwege de persistentie van het virus en de overdracht tussen soorten. Dezelfde genetische modificatie zou theoretisch kunnen worden toegepast op andere soorten vee.
Dit onderzoek werd gepubliceerd in Trends in Biotechnology, in samenwerking met het diergeneticabedrijf Genus en collega's van de Animal and Plant Health Agency (APHA) en de Universiteit van Lübeck, Duitsland. Het werk werd ondersteund door een subsidie van de BBSRC National Bioscience Research Infrastructure en gefaciliteerd door de Large Animal Research and Imaging Facility van de Universiteit van Edinburgh.
Groeiend potentieel van genbewerking
“Ons onderzoek benadrukt het groeiende potentieel van genbewerking bij vee om de diergezondheid te verbeteren en duurzame landbouw te ondersteunen. Hoewel eerder onderzoek de rol van dit eiwit in celculturen al had aangetoond, is het vertalen hiervan naar levende dieren een belangrijke stap. Hiervoor is infrastructuur nodig om genetisch bewerkt vee te fokken, te monitoren en veilig te testen. Onze Large Animal Research and Imaging Facility stelt ons in staat om verschillende veesoorten te bewerken en te beoordelen”, besluit Dr. Simon Lillico, wetenschapper aan het Roslin Institute.
