Xi-jun Yin
Acești porci cărnoși ar putea deveni primele animale modificate genetic care să fie aprobate pentru consumul uman.
Vitele Belgian Blue sunt animale hulpave care furnizează cantități neobișnuit de mari de bucăți de carne de vită apreciate și slabe, rezultatul a zeci de ani de creștere selectivă. Acum, o echipă de oameni de știință din Coreea de Sud și China spune că a creat echivalentul porcinelor folosind o metodă mult mai rapidă.
Acești porci „dublu musculoși” sunt obținuți prin întreruperea, sau editarea, unei singure gene – o schimbare care este mult mai puțin dramatică decât cele făcute în cadrul modificării genetice convenționale, în care genele de la o specie sunt transplantate în alta. Ca urmare, creatorii lor speră că autoritățile de reglementare vor adopta o atitudine îngăduitoare față de porci – și că rasa ar putea fi printre primele animale modificate genetic care să fie aprobate pentru consumul uman.
Jin-Soo Kim, un biolog molecular de la Universitatea Națională din Seul care conduce lucrările, susține că modificările genetice pe care le face nu fac decât să accelereze un proces care ar putea, cel puțin în principiu, să se producă pe o cale mai naturală. „Am putea face acest lucru prin reproducere”, spune el, „dar atunci ar dura zeci de ani.”
Niciun animal modificat genetic nu a fost aprobat pentru consumul uman nicăieri în lume, din cauza temerilor legate de efectele negative asupra mediului și sănătății. Somonul transgenic de Atlantic cu creștere rapidă a lâncezit în limbul reglementărilor timp de 20 de ani la Food and Drug Administration din SUA (a se vedea Nature 497, 17-18; 2013).
Kim și colegii săi fac parte dintr-un grup tot mai mare de cercetători care speră că editarea genetică, care poate fi folosită pentru a dezactiva – sau elimina – o singură genă, va evita acest lucru. Rapoartele privind aplicațiile de editare genetică în agricultură includ crearea de bovine fără coarne. (Coarnele fac ca animalele să fie dificil de manevrat și, în prezent, sunt arse în cadrul unei proceduri dureroase). Cercetătorii au creat, de asemenea, porci care sunt imuni la virusul pestei porcine africane.
Nature special: CRISPR
Cheia creării porcilor cu mușchi dublu este o mutație în gena miostatinei (MSTN). MSTN inhibă creșterea celulelor musculare, menținând dimensiunea mușchilor sub control. Dar la unele bovine, câini și oameni, MSTN este întreruptă și celulele musculare proliferează, creând un volum anormal de fibre musculare.
Pentru a introduce această mutație la porci, Kim a folosit o tehnologie de editare genetică numită TALEN, care constă într-o enzimă de tăiere a ADN-ului atașată la o proteină de legare a ADN-ului. Proteina ghidează enzima de tăiere către o anumită genă din interiorul celulelor, în acest caz în MSTN, pe care apoi o taie. Sistemul natural de reparare al celulei coase ADN-ul la loc, dar unele perechi de baze sunt adesea șterse sau adăugate în acest proces, ceea ce face ca gena să devină disfuncțională.
Echipa a editat celule fetale de porc. După ce a selectat o celulă editată în care TALEN a eliminat ambele copii ale genei MSTN, colaboratorul lui Kim, Xi-jun Yin, cercetător în domeniul clonării animalelor la Universitatea Yanbian din Yanji, China, a transferat-o într-o celulă ovul și a creat 32 de purcei clonați.
Kim și echipa sa nu și-au publicat încă rezultatele. Cu toate acestea, fotografiile porcilor „arată fenotipul tipic” al animalelor cu mușchi dublu, spune Heiner Niemann, un pionier în utilizarea instrumentelor de editare genetică la porci, care lucrează la Institutul Friedrich Loeffler din Neustadt, Germania. În special, notează el, aceștia au mușchii pronunțați din spate care sunt tipici acestor animale.
Yin spune că investigațiile preliminare, arată că porcii oferă multe dintre beneficiile vacii cu mușchi dublu – cum ar fi o carne mai slabă și un randament mai mare de carne per animal. Cu toate acestea, ei împărtășesc și unele dintre problemele sale. Dificultățile la naștere rezultă din cauza dimensiunii mari a purceilor, de exemplu. Și doar 13 din cei 32 au trăit până la vârsta de 8 luni. Dintre aceștia, doi sunt încă în viață, spune Yin, și doar unul este considerat sănătos.
În loc să încerce să creeze carne din astfel de porci, Kim și Yin plănuiesc să îi folosească pentru a furniza spermă care va fi vândută fermierilor pentru reproducerea cu porci normali. Urmașii rezultați, cu o genă MSTN perturbată și una normală, ar fi mai sănătoși, deși mai puțin musculoși, spun ei; echipa face acum același experiment cu o altă tehnologie de editare genetică mai nouă, numită CRISPR/Cas9. În septembrie anul trecut, cercetătorii au raportat că au folosit o metodă diferită de editare a genelor pentru a dezvolta noi rase de vaci cu mușchi dublu și de oi cu mușchi dublu (C. Proudfoot et al. Transg. Res. 24, 147-153; 2015).
Pentru că editarea genelor este un fenomen relativ nou, țările abia au început să se gândească la modul în care să îl reglementeze în plantele și animalele agricole. Există unele semne că agențiile guvernamentale îl vor privi cu mai multă indulgență decât în cazul formelor convenționale de modificare genetică: autoritățile de reglementare din Statele Unite și Germania au declarat deja că câteva culturi editate genetic nu intră în sfera lor de competență, deoarece nu a fost încorporat ADN nou în genom. Dar Tetsuya Ishii, care studiază reglementările internaționale în domeniul biotehnologiei la Universitatea Hokkaido din Sapporo, Japonia, și care a realizat o comparație internațională a reglementărilor privind OMG-urile, spune că editarea genetică va stârni din ce în ce mai multă îngrijorare pe măsură ce va progresa la animale.
Kim speră să comercializeze sperma de porc editată către fermierii din China, unde cererea de carne de porc este în creștere. Climatul de reglementare de acolo ar putea favoriza planul său. China investește masiv în editarea de gene și, din punct de vedere istoric, are un sistem de reglementare lax, spune Ishii. Autoritățile de reglementare vor fi prudente, spune el, dar unele ar putea excepta de la reglementările stricte ingineria genetică care nu implică transferul de gene. „Cred că China va fi prima”, spune Kim.