首只基因编辑的小牛对主要病毒病原体的易感性降低

几十年来的疫苗接种和其他预防措施都未能控制牛病毒性腹泻病毒，这种病毒会破坏免疫系统，对受感染的牛肉和奶牛造成严重的呼吸道和肠道伤害。一个由联邦、私营部门和内布拉斯加大学林肯分校的科学家组成的团队已经培育出了一头对病毒具有抵抗力的基因编辑小牛。这只名叫金吉的小海豚在22个月大的时候仍然聪明健康。

　　

   

   

图片:内布拉斯加州大学林肯分校兽医医学和生物医学科学学院的兽医流行病学家Brian Vander Ley与第一头抗牛病毒性腹泻病毒(BVDV)的基因编辑奶牛Ginger合影。

来源:克雷格·钱德勒|大学传播|内布拉斯加大学林肯分校

世界各地的牛面临着一种高度传染性病毒性疾病的重大健康威胁，几十年来的疫苗接种和其他预防措施都未能控制这种疾病。联邦、私营部门和哈斯克的科学家们正在合作开发一条新的防线，生产一种基因编辑的小牛，对病毒具有抵抗力。

如果后续研究证实其有效性，这种基因编辑方法将为减少养牛业中抗菌剂和抗生素的使用提供长期潜力。

内布拉斯加大学林肯分校兽医医学和生物医学科学学院副教授、兽医流行病学家布莱恩·范德莱说，牛病毒性腹泻病毒(BVDV)破坏牛的免疫系统，对受感染的牛肉和奶牛造成严重的呼吸道和肠道伤害。

在子宫里的小牛特别容易受到感染。如果它们活了下来，它们可以终生感染，反复将病毒传播给其他牛。

“它们看起来像正常的牛，但实际上，它们正在脱落大量的病毒。它们是BVDV传播的‘伤寒玛丽’，”位于克莱中心的UNL大平原兽医教育中心助理主任范德莱说。

自20世纪60年代以来，养牛业已经接种了这种疾病的疫苗，但“BVDV的高度易变性和BVDV高毒性菌株的出现导致目前控制计划的成功有限，”兽医顾问学会说。

本世纪初，科学家们发现了与这种疾病相关的特定基因结构。美国农业部农业研究服务局(USDA’s Agricultural Research Service)和明尼苏达州一家私营公司Acceligen的科学家开展了一个合作项目，利用基因编辑技术改变了导致BVDV易感的少数氨基酸，同时保持蛋白质CD46的其余部分不变。

“我们的目标是使用基因编辑技术稍微改变CD46，使其不会与病毒结合，但仍保留其所有正常的牛功能，”内布拉斯加州克莱中心ARS美国肉类动物研究中心(USMARC)的科学家阿斯彭·沃克曼说。

2021年7月19日，一头经过基因编辑的小牛金吉尔出生，一周后被送到UNL，由范德莱密切监测。在整个过程中，金吉尔一直是一头“明亮、健康的小牛”，身体和行为都很正常，其中包括与一头感染了bvdv的奶牛一起度过的一周，这头奶牛大量排出了病毒。

该研究结果将于5月9日在PNAS Nexus开放获取期刊上发表，该期刊是《美国国家科学院院刊》的姊妹刊物。沃克曼是主要作者。

金吉尔是一种适应热带的牛品种，用于发展北美的婆罗门牛。后续研究将需要在其他牛品种中进行实验复制。如果怀孕的话，金吉尔也将在怀孕期间受到监测。

Vander Ley说，如果基因编辑方法被证明是可行的，它可能会减少养牛业对抗菌剂的使用。

他说:“我能看到的未来最成功的版本是我们不必处理抗菌素耐药性，因为我们不使用那么多抗菌素。”“这对大家都好。这意味着我们已经消除了大量抗菌药物使用的原因，我们已经消除了牲畜生产者的费用。”

USMARC BVDV项目的研究员迈克尔·希顿(Michael Heaton)对此表示赞同。他说，这一系列研究“代表了另一个减少农业对抗生素需求的机会”。

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First gene-edited calf with reduced susceptibility to a major viral pathogen