科学家利用基因编辑技术培育出第一只对病毒性疾病具有抵抗力的小牛

科学家们合作培育出了第一只对牛病毒性腹泻病毒(BVDV)具有抗性的基因编辑小牛。BVDV病毒每年给美国养牛业造成数十亿美元的损失。

　　

BVDV是影响全世界牛的健康和福祉的最重要的病毒之一，自20世纪40年代首次发现它以来，研究人员一直在研究它。这种病毒不影响人类，但在牛中具有高度传染性，并可引起严重的呼吸道和肠道疾病。

BVDV对怀孕的奶牛来说是灾难性的，因为它可以感染正在发育的小牛，导致自然流产和低出生率。一些受感染的小牛存活到出生，并终身感染，将大量病毒传播给其他牛。尽管疫苗已有50多年的历史，但由于疫苗并不总是有效地阻止传播，因此控制BVDV疾病仍然是一个问题。

然而，在过去的20年里，科学界发现了主要的细胞受体(CD46)和病毒与该受体结合的区域，导致奶牛感染。在最近的研究中，科学家们修改了病毒结合位点以阻止感染。

科学家们合作生产出了第一批对牛病毒性腹泻病毒(BVDV)具有抗性的基因编辑小牛。

美国农业部农业研究服务处(ARS)、内布拉斯加大学林肯分校(UNL)、肯塔基大学和行业合作伙伴Acceligen and Recombinetics, Inc.合作完成了最近发表在PNAS Nexus上的研究。

位于内布拉斯加州克莱中心的美国肉类动物研究中心(USMARC)的首席作者和研究员Aspen Workman说:“我们的目标是使用基因编辑技术稍微改变CD46，这样它就不会与病毒结合，但会保留其所有正常的牛功能。”

科学家们首先在细胞培养中测试了这个想法。在实验室看到有希望的结果后，Acceligen编辑了牛的皮肤细胞，以培育携带改变基因的胚胎。这些胚胎被移植到代孕奶牛体内，以测试这种方法是否也能减少活体动物的病毒感染。

第一只CD46基因编辑的小牛，名为金吉尔，于2021年7月19日健康出生。小牛被观察了几个月，然后用病毒挑战，以确定她是否会被感染。她与一头感染BVDV的奶牛一起饲养了一周，这头奶牛出生时就携带病毒。金吉尔的细胞对BVDV的易感性显著降低，这没有导致可观察到的不良健康影响。

科学家们将继续密切观察金吉尔的健康状况以及自己生产和抚养幼崽的能力。

这项概念验证性研究证明了通过基因编辑减少牛BVDV相关疾病负担的可能性。经过编辑的小牛也代表了减少农业对抗生素需求的另一个潜在机会，因为BVDV感染也会使小牛面临继发性细菌疾病的风险。这种有希望的特性仍处于研究阶段，目前还没有相关的牛肉进入美国的食品供应。

农业研究局是美国农业部的主要内部科研机构。每天，农业研究中心关注影响美国的农业问题的解决方案。在美国农业研究上每投入1美元，就会产生20美元的经济效益。

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