注：以下內(nèi)容摘自2024年7月在愛荷華州艾姆斯市舉辦的James D McKean豬病會(huì)議。這是PIC公司的Dr. Lucina Galina在會(huì)上的演講內(nèi)容。
家畜中的抗病基因不僅為豬的健康帶來了積極影響，而且為養(yǎng)殖者提供了滿足市場(chǎng)對(duì)經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)不斷增長(zhǎng)需求。豬繁殖與呼吸綜合征，一種影響豬繁殖和呼吸健康的重要疾病，自發(fā)現(xiàn)其病原體PRRSV三十年來，一直是養(yǎng)豬業(yè)面臨的一個(gè)重大挑戰(zhàn)。盡管行業(yè)內(nèi)外投入了巨大的努力，并通過創(chuàng)新手段進(jìn)行防控，但這一疾病依然難以得到有效控制。
基因編輯與CD163
基因編輯領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展表明，動(dòng)物對(duì)感染具有抵抗力，從而有可能預(yù)防流行病。使用CRISPR-CAS9基因編輯，可以敲除編碼特定蛋白質(zhì)的DNA片段。與轉(zhuǎn)基因技術(shù)不同，在培育抗PRRS豬時(shí)，并沒有從其他生物體引入外源DNA來改變遺傳信息。研究顯示，CD163是一種不可或缺的單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞受體，尤其是其Scavenger Receptor Cysteine Rich 5（簡(jiǎn)稱結(jié)構(gòu)域5）對(duì)PRRSV感染和復(fù)制過程中至關(guān)重要。CD163的主要功能是清除清除血液中的游離血紅蛋白并通過不同于結(jié)構(gòu)域5的結(jié)構(gòu)域參與炎癥過程，除PRRSV感染外，結(jié)構(gòu)域5沒有其他特定作用。
商業(yè)規(guī)模的核心種群
通過篩選，攜帶CD163基因域5中414個(gè)堿基對(duì)缺失的初始種群被用于構(gòu)建商業(yè)育種種群。這些種群包括兩個(gè)母系PIC商業(yè)品系（L02和L03）和兩個(gè)父系（337和800）。利用CRISPR-CAS9基因編輯技術(shù)，在這些豬的胚胎發(fā)育階段就進(jìn)行了基因修改。首批經(jīng)過基因編輯的小豬出生后，經(jīng)過多代的繁殖，確保了基因缺失的特性得以穩(wěn)定遺傳，并且遵循孟德爾遺傳規(guī)律傳遞給后代。目前，我們面臨的一個(gè)關(guān)鍵目標(biāo)是提高這個(gè)種群中基因純合子豬的數(shù)量。
PRRS抗性基因的遺傳
CD163編輯基因的遺傳是隱性的。這意味著豬必須攜帶兩個(gè)編輯基因才能具有抗性（純合子豬，aa）；僅攜帶一個(gè)編輯基因的豬（雜合子豬或Aa）對(duì)PRRSV沒有抗性。從父母雙方繼承了包含結(jié)構(gòu)域5的完整CD163基因的豬不具有抗性（無(wú)效豬，AA）。對(duì)于實(shí)施后監(jiān)管批準(zhǔn)，推廣這種抗性最實(shí)際有效的方法，就是使用純合子抗性公豬與雜合子或純合子母豬進(jìn)行繁殖。
表型評(píng)估
1、攻毒研究
研究人員對(duì)純合子豬、雜合子豬和無(wú)效豬均接種了PRRSV分離株，包括I 型（SD13-15）和II型（1-4-4 L1C、1-8-4 L1H、1-7-4 L1A、1-4-2 L1E NVSL97 L8）。研究在內(nèi)布拉斯加州奧克蘭的Midwest Veterinary Services的BSL2實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。所有參與豬只接種和樣本采集的獸醫(yī)和工作人員都不知道豬的基因型，以確保實(shí)驗(yàn)的公正性。
斷奶豬被安置在BSL2實(shí)驗(yàn)室中，不同基因型的豬一同飼養(yǎng)適應(yīng)一周，并通過鼻腔接種3mLPRRSV（±10^4 TCID50）。在接種前以及接種后的3、7、10、14和21天采集了血清。
臨床評(píng)估包括每日體溫、行為和呼吸得分（0-3）。PRRSV PCR和ELISA 測(cè)試在愛荷華州立大學(xué)獸醫(yī)診斷實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，為了確保結(jié)果的客觀性，負(fù)責(zé)診斷的專家并不知道每頭豬的具體信息?？傮w而言，II型分離株比I型分離株更具致病性。純合子豬在PCR檢測(cè)中始終呈陰性，而雜合子豬和無(wú)效豬則呈陽(yáng)性。純合子豬在ELISA檢測(cè)中也沒有顯示出明顯的免疫反應(yīng)，相反，雜合子豬和無(wú)效豬則經(jīng)歷了血清轉(zhuǎn)換，這表明它們的免疫系統(tǒng)對(duì)病毒產(chǎn)生了反應(yīng)。
2、關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo)
為了全面了解基因編輯豬的生長(zhǎng)和生產(chǎn)性能，研究人員還對(duì)純合子豬與雜合子豬和無(wú)效豬進(jìn)行了對(duì)比，以評(píng)估從出生到成熟的關(guān)鍵生產(chǎn)性能指標(biāo)、生殖能力、胴體品質(zhì)和肉質(zhì)構(gòu)成。最近的一項(xiàng)研究結(jié)果沒有發(fā)現(xiàn)肉類成分的統(tǒng)計(jì)差異，也沒有顯示生長(zhǎng)率、健康狀況或分娩能力的變化。
結(jié) 論
上述研究結(jié)果表明，讓我們看到了基因編輯技術(shù)在防控PRRSV方面的巨大潛力，也有望成為對(duì)抗那些傳統(tǒng)方法難以控制的病原體的有效工具。
原文鏈接：https://www.thepigsite.com/articles/the-prrs-resistant-pig-a-transformational-technology
