Jajka jako lekarstwo i koniec ptasiej grypy? Przełom w genetycznej modyfikacji kurcząt

Kurze jaja już są wykorzystywane w medycynie – co roku zużywa się ich około miliarda do namnażania wirusów w produkcji szczepionek, na przykład przeciwko grypie. Jednak do tej pory nie udawało się stworzyć stabilnej populacji kurcząt tak zmodyfikowanych genetycznie, by produkowały określone substancje. Naukowcom w końcu udało się sprytnie obejść pewien genetyczny problem.

Problem genetycznej modyfikacji kurczaków

Od dawna wiadomo, że wprowadzenie nowego genu do DNA kurczaka często skutkuje jego „wyciszeniem” z upływem czasu. W konsekwencji kurczak – i jego potomstwo – traci cechę związaną z nowym genem. Utrudnia to stworzenie stabilnej linii genetycznie zmodyfikowanych kurcząt, które w sposób ciągły wytwarzałyby na przykład białka wykorzystywane w medycynie. To problem tzw. wyciszania epigenetycznego.

Sprytne rozwiązanie: enzym świecący na zielono

Aby go uniknąć, naukowcy zastosowali nowatorskie podejście. Wykorzystując narzędzie do edycji genów CRISPR, skupili się na enzymie, który odgrywa kluczową rolę w metabolizmie glukozy w komórkach kurczaka.

– Enzym GAPDH, jest niezbędny do rozkładu cukru w celu wytworzenia energii, więc każda komórka potrzebuje go do przeżycia – wyjaśnił Kiho Lee, jeden z autorów badania. Skoro enzym jest aktywny bez przerwy, to nowy gen wprowadzony w jego miejsce również powinien pozostać aktywny cały czas.

Naukowcy podpięli więc nowy gen do enzymu i dołączyli marker świecący na zielono, co pozwoliło na łatwą weryfikację, czy pozostaje aktywny. Po wielu miesiącach i licznych cyklach podziałów komórkowych naukowcy z entuzjazmem obserwowali wyniki: zmienione geny nadal świeciły jasnym, zielonym światłem. Ich wyciszenie nie nastąpiło.

Medycyna i rolnictwo czekają na zmodyfikowane kurczaki

– Nasze badanie otwiera drogę do stworzenia stabilnej linii genetycznie zmodyfikowanych kurcząt, które znoszą dużo jaj – a każde z nich, miejmy nadzieję, będzie mogło zawierać substancje do zastosowań klinicznych – powiedział Lee. Pozostaje tylko ustalić, jakie substancje w „leczniczych jajkach” byłyby najbardziej pożądane, bo nowe badanie na razie tylko opracowało odpowiedni mechanizm.

Badanie może mieć istotne znaczenie rolnicze i gospodarcze. Biorąc pod uwagę niszczycielski wpływ ptasiej grypy na populacje ptaków, wprowadzenie do genomu kurczaka stabilnego segmentu genu ograniczającego transmisję wirusa byłoby przełomem.

Ale przed naukowcami jeszcze długa droga. Żywność i leki pochodzące od zwierząt GMO budzą kontrowersje i wymagają rygorystycznych testów bezpieczeństwa. Trzeba też upewnić się, że edycja genu nie wpłynie negatywnie na zdrowie i dobrostan samych kurcząt. Mimo to odkrycie jest ważnym krokiem w stronę mariażu rolnictwa z medycyną. Wyobraźmy sobie aptekę, w której zamiast tabletek kupujemy jajka.

Źródło: Poultry Science

Nasza autorka

Magdalena Rudzka

Redaktorka i wydawczyni National-Geographic.pl. Wcześniej związana m.in. z National Geographic Traveler i magazynem pokładowym PLL LOT Kaleidoscope. Z wykształcenia humanistka (MISH i SNS PAN), ale to przyroda stanowi jej największą pasję. Szczególnie bliskie są jej ekosystemy słodkowodne, a prawdziwym „konikiem” są ryby. W National-Geographic.pl pisze o swoich przyrodniczych pasjach, nauce i medycynie. Prywatnie ceni sobie podróże po nieoczywistych kierunkach, ze szczególnym sentymentem do Europy Środkowej i Wschodniej.