Решение о редактировании генома вредит свиноводству в ЕС

Неоднократно откладывая решение, Европейский суд в июле прошлого года постановил, что метод редактирования генома CRISPR следует рассматривать как генетическое модифицирование. Это решение серьезно повлияет на дальнейшие разработки и применение CRISPR в генетических программах. Что это будет означать для международных генетических программ в генетике свиней?


Несмотря на то, что отличить особи, созданные методом CRISPR, или их потомство от особей, появившихся естественным путем, невозможно, суд считает, что к ним следует относиться как к генетически модифицированным. Из-за этого они будут рассматриваться как генетически модифицированные организмы (ГМО) в Европе, где ГМО в настоящее время контролируются намного строже, чем в Америке или Азии. Подобные методы, такие как мутагенез, заключающийся в изменении генов посредством радиации или особых химических веществ, не считаются ГМО и не попадают под строгие правила, а именно специальные меры предосторожности, отслеживаемость и оценка риска.


И еще раз, что такое CRISPR?


Редактирование генома с использованием методов CRISPR привлекло много внимания. Это революционный подход, который предлагает решения для лучшего понимания экспрессии определенных генов для лечения болезней на эмбриональной стадии. Указанная техника - это короткие палиндромные повторы, регулярно расположенные группами, в настоящее время в основном используется сокращение CRISPR. Ее открыли Эммануэль Шарпантье и Дженнифер Дудна в 2012 году. С тех пор волнение растет, и его выдающиеся ключевые первооткрыватели были недавно упомянуты в качестве потенциальных номинантов на Нобелевскую премию.


Фактически, CRISPR - это метод точной резки ДНК и склеивания естественных генов. На деле, с помощью этого метода путем извлечения или замены нежелательных генов будут создаваться новые организмы, идентичные организмам, появившимся естественным путем. Особи, созданные с помощью CRISPR, не считаются генетически модифицированными организмами (ГМО), и, что более важно, их невозможно отличить от особей, появившихся естественным путем. Так же, как невозможно отличить идентичных близнецов, родившихся естественным путем, от близнецов, полученных из набора клонированных эмбрионов.


Создание животных, устойчивых к заболеваниям


CRISPR может стать важным методом создания животных, устойчивых к заболеваниям. Большинство обнаруженных генов, устойчивых к болезням, довольно редко встречаются в породах или скрещиваемых породах на рынке. С помощью CRISPR их можно эффективно внедрить в племенные пирамиды. То, что можно было осуществить путем генетического отбора на протяжении многих поколений, теперь можно сократить до нескольких поколений. Недавно команда американских, китайских и корейских исследователей успешно вылечила человеческий эмбрион от генетического расстройства, называемого гипертрофической кардиомиопатией. В целом это революционно новая техника, которая может вылечить и предотвратить болезни, а также потенциально может улучшить понимание генов как сельскохозяйственных культур, так и животных.


Тем не менее, Европейский суд обозначил эту технику как ГМО, что будет препятствовать ее дальнейшему развитию и использованию в Европе.


Международное свиноводство


Международное свиноводство основано на двух принципах; превосходная генетика и превосходный статус здоровья. Все основные свиноводческие компании содержат свое племенное поголовье в странах с высоким уровнем здоровья, они работают в отдаленных местах, где они могут поддерживать свой статус здоровья. В большинстве случаев они разводят беспатогенных свиней, три основные заболевания, на которых сосредоточено внимание: репродуктивно-респираторный синдром свиней ((РРСС), Mycoplasma hyopneumoniae (M. hyo) и Actinobacillus pleuropneumonia (App).


Отсутствие у стада свиней этих 3 основных заболеваний означает значительную экономию денег на антибиотиках каждый год. Отсутствие этих заболеваний значительно сокращает использование антибиотиков. В странах с низким поголовьем свиней недавно построенные свинофермы всегда заселяются беспатогенными свиньями. Были введены программы замкнутого стада, чтобы помочь свиноводам сохранить свой статус здоровья и не отставать от генетических улучшений, при этом не ставя себя в опасность при привлечении новых свиноматок.


Пример применения CRISPR на практике


Редактирование генома предоставляет возможности для получения генов резистентности для 2 из 3 вышеупомянутых заболеваний. На последнем Конгрессе Международного сообщества по ветеренарии свиней (IPVS), состоявшемся в июне 2018 года, были представлены примеры генов резистентности как для РРСС, так и для App. Ген «CD163» относится к РРСС. В Эдинбургском университете группе во главе с доктором Кристин Буркард удалось отредактировать ген, решая проблему конкретного SRCR5-домена гена, не теряя его биологических функций. В конце концов, благодаря высокоточной инженерии с помощью CRISPR, им удалось создать свиней с макрофагами, лишенными CD163 SRCR5-региона, которые оказались полностью устойчивыми к обоим подтипам РРСС. В Ганноверском университете в Германии аналогичный подход, нацеленный на достижение резистентности к App-заболеванию, позволил выявить по крайней мере трех перспективных кандидатов.


Редактирование генов в значительной степени все упрощает. То, что раньше занимало полгода, может быть выполнено в течение нескольких недель, а сама техника кажется намного более точной по сравнению с ее предшественниками. Также в последние годы значительно повысилась точность.


Однако применение к методам редактирования генома, таким как CRISPR, тех же строгих правил, что и к ГМО, значительно замедлит развитие генетики в Европе. Скорее всего, Азия и Америка будут гораздо более открытыми для этой новой техники. Тогда задача будет заключаться в отслеживании случаев редактирования генома в некоторых ветвях родословной племенного животного. Скорее всего, невозможно будет обеспечить соблюдение более строгих правил ЕС для CRISPR.


Удаленные племенные репродукторы, свободные от патогенной микрофлоры


Генетические компании достигают улучшения генетических качеств благодаря крупным мировым линиям, племенным репродукторам, свободным от патогенной микрофлоры. В связи с этим международный обмен генами между племенными репродукторами на всех континентах является основой для успешного улучшения генетических качеств в линиях скрещивания. Если из-за строгих правил Европа запрещает редактирование генома, а весь остальной мир разрешает, необходимо разделить мировые линии скрещивания. Тогда европейские программы разведения станут более узкими, и программа, скорее всего, не сможет находиться на одном уровне с остальной глобальной программой. Если в остальном мире будут поощрять разведение свиней, более устойчивых к основным заболеваниям, Европа будет терять эффективность и не сможет сократить использование антибиотиков.


Стремление сохранить естественность в Европе оставляет ограниченное пространство для эффективного производства животных с сокращением использования антибиотиков. Это кажется немного противоречивым. Однако решение Европейского суда может резко замедлить развитие европейской свиноводческой отрасли. В течение двух поколений использование или неиспользование методов редактирования генома будет иметь огромное значение. Конкуренция между европейской свиноводческой отраслью, в которой редактирование генома свиней не проводится, и остальным миром, где используется редактирование генома для получения свиней, устойчивых к наиболее важным заболеваниям, будет невозможна. В этом случае Европа больше не будет важным игроком во всемирной торговле мясом.


Другие страны


В то же время ожидается, что редактирование генов будет применяться в некоторых странах, что уменьшит необходимость дальнейшего разведения генетически модифицированных свиней. Потенциал редактирования генома будет огромным, и использование естественных генетических вариаций будет расти. Улучшенные дизайнерские свиньи будут доступны при использовании техники, которая приобретает точность и обладает огромным потенциалом.


Решение Европейского суда вряд ли найдет отклик на других континентах. Потребители все еще озадачены тем, что действительно означает определенная техника, однако вполне вероятно, что методы CRISPR будут постепенно заручаться доверием потребителей. Это могло бы иметь успех в борьбе с генетическими расстройствами у людей или в эффективном сокращении использования антибиотиков в свиноводстве.


Каким будет влияние на генетические программы и свиноводство во всем мире? Генетическим компаниям, возможно, придется разделить свои племенные популяции во всем мире на популяции с отредактированным геномом и не отредактированным геномом. В случае, если Европа станет исключением, основные племенные репродукторы перейдут в страны с высоким уровнем здоровья и с возможностями экспорта. Логичными кандидатами станут Канада и США. Помимо конкретных улучшений посредством редактирования генома, общее улучшение генетических качеств будет замедляться в отдельных небольших племенных популяциях, которые не могут оставаться связанными.


Если разведение свиней, устойчивых к заболеваниям, окажется успешным, это может существенно снизить использование антибиотиков. В строго регулируемой популяции в Европе сохранится более высокая смертность и более высокий уровень использования антибиотиков.


Скорее всего, через несколько десятилетий влияние и давление в науке о сельскохозяйственных культурах и в фармацевтических разработках смогут изменить мнение европейцев о редактировании генома.


Автор: Бенни ван Хаандел, директор/владелец E-barn Solutions; эксперт в свиноводстве