Niedawne badanie opublikowane w PNAS Nexus jest wynikiem współpracy między Agricultural Research Service (ARS) USDA, University of Nebraska-Lincoln (UNL), University of Kentucky oraz partnerami branżowymi, Acceligen and Recombinetics, Inc.

BVDV jest jednym z najważniejszych wirusów wpływających na zdrowie i dobrostan bydła na całym świecie, a naukowcy badają go od lat 40. XX wieku, kiedy został po raz pierwszy rozpoznany. Wirus ten nie atakuje ludzi, ale jest wysoce zaraźliwy wśród bydła i może powodować poważne choroby układu oddechowego i jelit.

Wirus groźny dla rozrodu bydła

BVDV może być groźny dla ciężarnych krów, ponieważ może zarazić rozwijające się cielęta, powodując spontaniczne poronienia i niski wskaźnik urodzeń. Niektóre zarażone cielęta przeżywają do urodzenia i pozostają zakażone przez całe życie, wydalając ogromne ilości wirusa na inne bydło. Pomimo ponad 50 lat dostępności szczepionek, kontrolowanie choroby BVDV pozostaje problemem, ponieważ szczepionki nie zawsze są skuteczne w powstrzymywaniu przenoszenia.

Jednak w ciągu ostatnich 20 lat społeczność naukowa odkryła główny receptor komórkowy (CD46) i obszar, w którym wirus wiąże się z tym receptorem, powodując infekcję u krów. W ostatnich badaniach naukowcy zmodyfikowali miejsce wiązania wirusa, aby zablokować infekcję.

Aspen Workman, główny autor i badacz w ARS US Meat Animal Research Center (USMARC) w Clay Center w Nebrasce, powiedział, że ich celem było wykorzystanie technologii edycji genów, aby nieznacznie zmienić CD46, tak aby nie wiązał się z wirusem, ale zachować wszystkie normalne funkcje bydła.

Naukowcy najpierw przetestowali ten pomysł w hodowli komórkowej. Po uzyskaniu obiecujących wyników w laboratorium, Acceligen edytował komórki skóry bydlęcej, aby stworzyć zarodki niosące zmieniony gen. Te zarodki przeniesiono do biorczyń, aby sprawdzić, czy takie podejście może również zmniejszyć infekcję wirusową u żywych zwierząt.

 

Ciele odporne na BVDV

To zadziałało i pierwsze cielę poddane edycji genu CD46, o imieniu Ginger, urodziło się zdrowe 19 lipca 2021 r. Cielę obserwowano przez kilka miesięcy, a następnie poddano próbie prowokacji wirusem, aby ustalić, czy może się zarazić. Była trzymana przez tydzień z zakażonym BVDV cielęciem mlecznym, które urodziło się z wirusem. Komórki Ginger wykazywały istotnie zmniejszoną podatność na BVDV, co nie skutkowało obserwowalnymi negatywnymi skutkami zdrowotnymi. Naukowcy będą nadal uważnie obserwować stan zdrowia Ginger oraz zdolność do rodzenia i wychowywania własnych cieląt.

Modyfikowane genetycznie cielę stanowi kolejną potencjalną okazję do zmniejszenia zapotrzebowania na antybiotyki w rolnictwie, ponieważ zakażenie BVDV również naraża cielęta na ryzyko wtórnych chorób bakteryjnych. Ta obiecująca cecha jest wciąż w fazie badań i żadna związana z nią wołowina nie trafia obecnie do amerykańskich zapasów żywności.