Bydło poddane edycji genowej ma poważny błąd w DNA

Krowa i jej jałówka Alison Van Eenennaam, UC Davis

Były zwierzętami plakatowymi rewolucji edycji genów, pojawiającymi się później w opowiadaniu fabuła . Dodając zaledwie kilka liter DNA do genomów bydła mlecznego, amerykańska firma typu start-up wymyśliła sposób, aby upewnić się, że zwierzętom nigdy nie wyrosły kłopotliwe rogi.

Dla Recombinetics — firmy zajmującej się edycją genów z St. Paul w Minnesocie, która wyprodukowała bezrogie bydło — zwierzęta były posłańcami nowej ery lepszej, szybszej, molekularnej hodowli. Ten sam wynik można osiągnąć poprzez hodowlę na podwórzu, oświadczył w 2017 roku ówczesny dyrektor generalny firmy Tammy Lee Stanoch. To jest hodowla precyzyjna.

Tyle że tak nie było.

Naukowcy z Agencji ds. Żywności i Leków, którzy przyjrzeli się bliżej sekwencji genomu jednego z edytowanych zwierząt, byka o imieniu Buri, odkrył jego genom zawiera fragment bakteryjnego DNA, w tym gen nadający oporność na antybiotyki.

Rząd twierdzi, że niezamierzone dodanie DNA z innego gatunku nastąpiło podczas samego procesu edycji genów. Firma nie wykryła tego, nawet gdy reklamowała zwierzęta jako w 100% bydło i zaatakowała FDA za stwierdzenie, że zwierzęta muszą w ogóle podlegać regulacjom.

Nie było to coś, czego się spodziewaliśmy i nie szukaliśmy tego, mówi Tad Sontesgard, dyrektor generalny Acceligen, spółki zależnej Recombinetics, która jest właścicielem zwierząt. Mówi, że należało przeprowadzić dokładniejsze sprawdzenie.

Błąd jest porażką dla Rekombinetyki, której pionierskie prototypy zwierząt edytowanych genetycznie obejmują bydło odporne na ciepło, a także świnie, które nigdy nie osiągają dojrzałości. Jest to również strajk przeciwko wysiłkom, aby taka edycja genów stała się rutynową praktyką w reprodukcji zwierząt. Przez cały czas Recombinetics głośno sprzeciwiało się nadzorowi FDA, która kategoryzuje zwierzęta z edytowanymi genami jako nowe leki, które wymagają szeroko zakrojonych testów i aprobaty. To nawet lobbowało w administracji Trumpa, aby wyrwać nadzór z agencji zdrowia, mówiąc, że powstrzymuje rewolucję podwórkową.

Ale edycja genów nie jest jeszcze tak przewidywalna i wiarygodna, jak mówią promotorzy. Zamiast tego procedura mająca na celu wprowadzenie precyzyjnych zmian w DNA może wprowadzić znaczące nieoczekiwane zmiany, których nikt nie zauważy. Wraz z ewolucją technologii edycji genomu rośnie również nasze zrozumienie niezamierzonych zmian, które powoduje, napisali naukowcy z FDA, kierowani przez Alexisa Norrisa i Heather Lombardi, w artykuł, który wydali w lipcu . Uważają, że błędy edycji genów nie są zgłaszane i stanowią ślepy punkt dla naukowców.

Ryzyko przypadkowej inżynierii dotyczy nie tylko zwierząt na podwórku. Metody edycji genomu w celu wyleczenia rzadkich chorób są testowane na ludziach i możliwe jest, że u pacjentów pojawią się nieplanowane mutacje genetyczne. Niezamierzone konsekwencje są szczególnie niepokojące w związku z próbami modyfikowania ludzkich dzieci przed urodzeniem za pomocą edycji genów – co miało miejsce po raz pierwszy w Chinach w zeszłym roku.

Niezależni naukowcy wciąż nie mieli szansy potwierdzić, czy chińskie dzieci – bliźniaczki – również mają niezamierzone błędy w swoim DNA. W tym roku Światowa Organizacja Zdrowia powiedział jakiekolwiek dalsze próby stworzenia ludzi edytowanych genami byłyby nieodpowiedzialne po części z powodu niepewności technicznej.

Bydło sławne

Aby wyprodukować krowy bez rogów, firma Recombinetics zaczęła od komórek skóry byków mlecznych rasy holsztyńskiej. I tu właśnie pojawiły się geny bakteryjne: aby przekazać instrukcje DNA do komórki, firma w pracach przeprowadzonych w 2013 roku zastosowała plazmidy – rodzaj kołowego mini-chromosomu obecnego w bakteriach.

Plazmidy (które miały przetrwać tylko tymczasowo) zawierały instrukcje DNA zarówno dla narzędzia do edycji genetycznej (znanego jako TALEN), jak i zmiany genetycznej bez rogów, którą można znaleźć u innych ras, i która polega na zamianie około 200 liter genetycznych. Później edytowane komórki skóry zostały użyte w procedurze klonowania, aby wygenerować dwa nowe zwierzęta, nazwane Buri i Spotigy. Były to kopie oryginalnych byków, ale nie miały rogów.

Bezrogie bydło, urodzone w 2015 roku, wkrótce stało się celebrytami zajmującymi się edycją genów. Podczas gdy Spotigy został zabity, aby przeanalizować swoje tkanki, Buri żył wystarczająco długo, by spłodzić około 17 potomstwa, które jest podzielone między obiekty na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis i farmę w Australii. Jedna krowa bez rogów pozowała na okładkę Przewodowy w kwietniu.

Wiemy dokładnie, gdzie gen powinien się udać, i umieściliśmy go w jego dokładnej lokalizacji, dyrektorzy Recombinetics powiedział Bloomberg w 2017 r. Posiadamy wszystkie dane naukowe, które dowodzą, że nie ma efektów odbiegających od celu.

Zjedz zwierzęta

Po części dlatego, że nie zgadzała się z przepisami, firma nigdy nie ubiegała się o formalną zgodę na hodowlę bezrogiego bydła w USA. Jednak jej współpracowniczka z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, weterynarz Alison Van Eenennaam, otworzyła w zeszłym roku akta dotyczące zwierząt w FDA, jak mówi, w celu wymiany informacji z agencją.

Według Sontesgard, Van Eenennaam zdecydował się przetestować myślenie FDA, pytając, czy niektóre z nadwyżek zwierząt poddanych edycji genów zajmujących miejsce w zakładzie Davisa mogłyby trafić do rzeźni, gdzie byłyby przerabiane na steki i hamburgery.

Sontesgard nazywa starania o zwolnienie żywnościowe próbą oceny poglądów FDA. Alison była ciekawa, czy zwierzęta zostaną zatwierdzone jako żywność. Powiedziałem: „Ok, możesz zrobić zdjęcie”, mówi Sontesgard. Gdyby powiedzieli OK, byłby to dobry wynik, a gdyby powiedzieli nie, musieliby wymyślić logiczne rozumowanie. Po prostu nie chciałem, żeby się zmarnowały, bo tak naprawdę nie ma z nimi nic złego.

Sontesgard uważa, że ​​zwierzęta można bezpiecznie jeść z plazmidem lub bez.

Van Eenennaam miał na myśli czynniki finansowe. Spalenie zwierząt doświadczalnych, które ważą około tony, kosztuje 60 centów za funt, co uważa za duży wydatek na jej program uniwersytecki. Lepiej sprzedać je jako hamburgery.

Jednak w marcu bioinformatyk FDA przeprowadzający testy genomów byków natknął się na obecność plazmidu — w jakiś sposób zintegrował się on z genomem Buriego. Przedstawiciele agencji w tym miesiącu zorganizowali telekonferencję, aby przekazać złe wieści, mówi Van Eenennaam. Zwierzęta zawierały geny bakteryjne i były GMO, z dowolnej definicji.

Byliśmy zaskoczeni, ale kiedy otrzymujesz nowe informacje, idziesz dalej, mówi Van Eenennaam. To właśnie robi nauka. Mówi, że można by oczekiwać, że połowa potomstwa Buriego odziedziczyła również geny bakterii.

Może wydawać się trudne do wyjaśnienia, dlaczego firma i UC Davis nie zauważyli genów bakterii, które znalazły się tuż obok ich edycji „bez rogów” w genomach zwierząt. Jednak, aby zbadać DNA, naukowcy muszą najpierw zdecydować, które bity wyizolować lub sprawdzić – w efekcie często patrzą w światło lampy, proces, który według naukowców z FDA wprowadza założenia i uprzedzenia.

Nie jest jasne, czy DNA bakterii stanowi większe ryzyko. Jest mało prawdopodobne, że wpłynie na krowę lub osobę, która ją zjada; zamiast tego istnieje obawa, że ​​gen oporności na antybiotyki może zostać przejęty przez dowolną z miliardów bakterii obecnych w jelicie lub ciele krowy. John Heritage, emerytowany mikrobiolog z Leeds University, mówi, że nie widzi dużej szansy na dalszy skok genu, ale mówi, że jego obecność u krowy może stworzyć nieprzewidywalne możliwości jego rozprzestrzeniania się.

Odkrycie, że niektóre bezrogie zwierzęta mają niechciane DNA innego gatunku, przypieczętowało ich los. Nikt nie zdobędzie teraz dla nich zgody organów regulacyjnych. Już teraz regulatorzy w Brazylii odrzucił poprawioną petycję przez Rekombinetykę związaną ze zwierzętami, potwierdził Sontesgard.

To nowe DNA, więc właśnie tam, które wrzuca je do całej debaty na temat GMO, mówi Van Eenennaam. Nie martwi mnie to z punktu widzenia bezpieczeństwa żywności, ale regulacyjne – cóż, nawet byś nie próbował. To nie jest produkt, który posuwałby się do przodu.

Van Eenennaam mówi, że od czasu odkrycia FDA UC Davis spalił trzech z pięciu mężczyzn, którzy mieszkali na jego farmach. Zwierzę, które pozowało na okładkę Wired, jest w ciąży i na razie zostanie oszczędzone.

ukryć