Выведены устойчивые к раку курицы

“Наши проверки показывают, что одиночная мутация в гене chNHE1 сделала кур неуязвимыми к действию сразу пяти самых распространенных разновидностей этого вируса. Однако пока остается не понятным, сможет ли патоген приспособиться к этому изменению и адаптироваться к новой структуре chNHE1”, – пишут исследователи.

За последние полвека ученые открыли несколько видов микроорганизмов и вирусов, напрямую связанных с развитием рака в организме человека, других животных или в тканях растений. Например, бактерии Helicobacter pylori и Streptococcus gallolyticus считаются сегодня главными пособниками развития рака желудка.

Аналогичные проблемы угрожают растениям, в чьи корни проникает патоген Agrobacterium tumefaciens, а целая группа вирусов, так называемые онковирусы, часто повышают вероятность развития рака у их жертв или же напрямую его вызывают. В их число входят возбудители герпеса, папилломы и мышиный патоген MMTV, провоцирующий рак груди и передающийся вместе с молоком самки ее детенышам.

Группа биологов под руководством Иржи Гейнара (Jiri Hejnar), заведующего лабораторией в Институте молекулярной генетики Чешской академии наук в Праге, изучала вирус лейкоза птиц (ALV) – первый известный человечеству патоген такого рода, открытый датскими биологами еще в начале прошлого столетия. С середины XX века эта болезнь начала вызывать массовые эпидемии “заразного” рака крови среди кур-несушек в США и ряде других стран.

Эту эпидемию удалось остановить в 1980-1990 годах, однако относительно недавно возникла новая вспышка этой болезни в Китае и странах Юго-Восточной Азии, спровоцированная вирусом штамма ALV-J. Эта форма вирусного лейкоза одинаково хорошо заражает фактически всех кур, что не позволяло селекционерам создать популяцию птиц, стойких к действию этой болезни, и использовать ее для выведения новых пород пернатых, защищенных от ALV-J.

Абсолютная защита

Гейнар и его коллеги решили эту проблему, адаптировав популярный геномный редактор CRISPR/Cas9 для работы с эмбриональными клетками пернатных. Эта система, как объясняют ученые, достаточно хорошо приспособлена для работы с ДНК млекопитающих, однако она была не совсем совместима с птицами.

Ученые решили эту проблему, редактируя не геном яйцеклеток или зародышей, а мужских половых клеток, извлеченных из тела молодых петухов. После генетических манипуляций они возвращались назад в организм птицы, после чего та продолжала род и давала потомство уже с измененной ДНК.

Руководствуясь этой идеей, биологи применили CRISPR/Cas9 для удаления всего одной “буквы” из гена chNHE1, который вирус ALV-J использует для проникновения в клетки кур. Через несколько поколений птиц, Гейнар и его команда получили несколько здоровых самцов и самок, у которых были изменены обе копии гена chNHE1.

Вырастив новое поколение этих птиц, а также кур, имевших только одну исправленную версию данного участка ДНК, ученые проверили, что произойдет, если попытаться заразить их огромными дозами ALV-J. Аналогичные опыты они провели и с другими вирусами, которые используют тот же ген для проникновения в клетки птиц.

Эти опыты показали, что появление двух исправленных копий chNHE1 дало птицам абсолютную защиту от инфекции, а одна копия этого гена значительно повышала стойкость пернатых к небольшим дозам вирусов. При этом, как отмечают ученые, удаление фрагмента гена не повлияло на здоровье птиц и не поменяло их поведение, а само редактирование генома не привело к появлению новых “опечаток” в их ДНК.

Все это, как считают исследователи, говорит о том, что созданную ими породу кур, а также новые разновидности пернатых, полученные аналогичным образом, можно использовать для борьбы с различными ретровирусными инфекциями, поражающими домашнюю птицу на крупных фермах и в мелких домашних хозяйствах.

Для того, чтобы быть в курсе новостей в сфере науки, подписывайтесь на наш Telegram-канал.