Gēnu rediģēto liellopu DNS ir ļoti bojāta

Govs un viņas teles Elisone Van Eenennaam, UC Davis

Viņi bija gēnu rediģēšanas revolūcijas plakātu dzīvnieki, kas parādījās stāstā pēc tam stāsts . Pievienojot tikai dažus DNS burtus piena liellopu genomiem, ASV jaunizveidotais uzņēmums bija izdomājis veidu, kā nodrošināt, lai dzīvniekiem nekad neizaugtu traucējoši ragi.

Recombinetics — gēnu rediģēšanas uzņēmumam St. Paul, Minesotas štatā, kas ražoja liellopus bez ragiem — dzīvnieki bija jauna labākas, ātrākas un molekulārās lauksaimniecības ēras vēstneši. To pašu iznākumu var sasniegt, audzējot sētā, 2017. gadā paziņoja uzņēmuma toreizējais izpilddirektors Tammijs Lī Stanohs. Tā ir precīza audzēšana.

Izņemot, ka tā nebija.

Pārtikas un zāļu pārvaldes zinātnieki, kuri rūpīgāk pētīja viena no rediģētajiem dzīvniekiem, buļļa Buri, genoma secību, ir atklājuši tā genoms satur baktēriju DNS daļu, tostarp gēnu, kas nodrošina rezistenci pret antibiotikām.

Neplānota DNS pievienošana no dažādām sugām notika paša gēnu rediģēšanas procesa laikā, norāda valdība. Uzņēmums to neatklāja pat tad, kad tas dzīvniekus reklamēja kā 100% liellopus un uzbruka FDA, sakot, ka dzīvnieki vispār ir jāregulē.

Tas nebija nekas gaidīts, un mēs to nemeklējām, saka Tads Sontesgards, Acceligen, Recombinetics meitasuzņēmuma, kam pieder dzīvnieki, izpilddirektors. Viņš saka, ka vajadzēja veikt pilnīgāku pārbaudi.

Kļūda ir neveiksme uzņēmumam Recombinetics, kura novatoriskie gēnu rediģēto dzīvnieku prototipi ietver karstumizturīgus liellopus, kā arī cūkas, kas nekad nav sasniegušas pubertāti. Tas ir arī streiks pret centieniem padarīt šādu gēnu rediģēšanu par ikdienas praksi dzīvnieku reprodukcijā. Visu laiku Recombinetics skaļi iebilda pret FDA uzraudzību, kas gēnu rediģētos dzīvniekus klasificē kā jaunas zāles, kurām nepieciešama plaša pārbaude un apstiprināšana. Tā pat lobēja Trampa administrāciju, lai tā atņemtu veselības aģentūras uzraudzību, sakot, ka tā bremzē barnyard revolūciju.

Bet gēnu rediģēšana vēl nav tik paredzama vai uzticama, kā saka veicinātāji. Tā vietā procedūra, kas paredzēta, lai precīzi noteiktu DNS izmaiņas, var ieviest būtiskas negaidītas izmaiņas, nevienam to nepamanot. Attīstoties genoma rediģēšanas tehnoloģijai, mainās arī mūsu izpratne par neparedzētajām izmaiņām, ko tā rada, rakstīja FDA zinātnieki Aleksisa Norisa un Hetere Lombardi vadībā. papīrs, ko viņi izdeva jūlijā . Viņi domā, ka par gēnu rediģēšanas kļūdām netiek ziņots, un tās ir aklā zona zinātniekiem.

Nejaušas inženierijas risks attiecas ne tikai uz kūts dzīvniekiem. Genoma rediģēšanas ārstēšanas metodes reto slimību ārstēšanai tiek pārbaudītas uz cilvēkiem, un ir iespējams, ka pacienti beigsies ar neplānotām ģenētiskām mutācijām. Īpašas bažas rada neparedzētas sekas saistībā ar mēģinājumiem modificēt cilvēku bērnus pirms dzimšanas ar gēnu rediģēšanu, kā tas pirmo reizi notika Ķīnā pagājušajā gadā.

Neatkarīgajiem zinātniekiem joprojām nav bijusi iespēja apstiprināt, vai ķīniešu bērniem — dvīņu meitenēm — ir arī neparedzētas kļūdas DNS. Šogad Pasaules Veselības organizācija teica jebkādi turpmāki mēģinājumi padarīt cilvēkus ar gēniem rediģētiem būtu bezatbildīgi daļēji tehniskās nenoteiktības dēļ.

Slavenības liellopi

Lai ražotu govis bez ragiem, uzņēmums Recombinetics sāka ar ādas šūnām no Holšteinas piena buļļiem. Šeit parādījās baktēriju gēni: lai šūnai nodotu DNS norādījumus, uzņēmums 2013. gadā veiktajā darbā izmantoja plazmīdas — baktērijās esošas cirkulāras minihromosomas.

Plazmīdas (paredzēts, lai saglabātu tikai īslaicīgi) saturēja DNS instrukcijas gan ģenētiskās rediģēšanas rīkam (pazīstamam kā TALEN), gan ģenētiskajām izmaiņām bez ragiem, kas atrodamas citās šķirnēs un kas ietver aptuveni 200 ģenētisko burtu nomaiņu. Vēlāk rediģētas ādas šūnas tika izmantotas klonēšanas procedūrā, lai radītu divus jaunus dzīvniekus, nosauktus Buri un Spotigy. Tās bija oriģinālo buļļu kopijas, taču tām neauga ragi.

2015. gadā dzimušie bezragu liellopi drīz vien kļuva par gēnu rediģēšanas slavenībām. Kamēr Spotijs tika nogalināts, lai analizētu savus audus, Buri dzīvoja pietiekami ilgi, lai dzemdētu apmēram 17 pēcnācējus, kas ir sadalīti Kalifornijas universitātes Deivisā un fermā Austrālijā. Viena bezragu meitas govs pozēja vākam Vadu aprīlī.

Mēs precīzi zinām, kur gēnam jānonāk, un ievietojam to precīzā vietā, norāda Recombinetics vadītāji pastāstīja Bloomberg 2017. gadā. Mūsu rīcībā ir visi zinātniskie dati, kas pierāda, ka nepastāv blakusefekti.

Ēd dzīvniekus

Daļēji tāpēc, ka uzņēmums nepiekrita noteikumiem, uzņēmums nekad nav pieprasījis oficiālu apstiprinājumu bezragu liellopiem ASV. Tomēr tās līdzstrādniece Kalifornijas Universitātē Deivisā, veterinārā zinātniece Alisona Van Īnenāma, pagājušajā gadā FDA atvēra failu par dzīvniekiem, lai tirgotu informāciju ar aģentūru.

Pēc Sontesgarda teiktā, Van Eenennaam izvēlējās pārbaudīt FDA domāšanu, jautājot, vai daži no liekajiem gēnu rediģētajiem dzīvniekiem, kas aizņem vietu Deivisas objektā, varētu nonākt kautuvē, kur no tiem pagatavotu steikus un hamburgerus.

Sontesgard sauc piedāvājumu pārtikas atbrīvojuma iegūšanai par mēģinājumu novērtēt FDA viedokli. Alisone bija ziņkārīga, vai dzīvnieki tiks apstiprināti kā barība. Es teicu: “Labi, varat nošaut,” saka Sontesgards. Ja viņi būtu teikuši labi, tas būtu bijis jauks iznākums, un, ja viņi teiktu nē, viņiem būtu jāizdomā loģisks pamatojums. Es vienkārši negribēju, lai viņi iet bojā, jo viņiem tiešām nav nekā slikta.

Sontesgards uzskata, ka dzīvniekus var droši ēst ar vai bez plazmīdas.

Van Eenennam bija prātā finanšu faktori. Eksperimentālo dzīvnieku, kas sver aptuveni tonnu, sadedzināšana maksā 60 centus mārciņā, ko viņa uzskata par lieliem izdevumiem savai universitātes programmai. Labāk tos pārdot kā hamburgeru.

Tomēr līdz martam FDA bioinformātiķis, kurš veica testus ar buļļu genomiem, bija paklupis uz plazmīdas klātbūtni — tā kaut kā bija integrējusies Buri genomā. Aģentūras amatpersonas tajā mēnesī noorganizēja konferences zvanu, lai pārtrauktu sliktās ziņas, saka Van Eenenams. Dzīvnieki saturēja baktēriju gēnus un pēc jebkuras definīcijas bija ĢMO.

Mēs bijām pārsteigti, bet, kad jūs saņemat jaunu informāciju, jūs turpināsiet uz priekšu, saka Van Eenennaam. To dara zinātne. Viņa saka, ka varētu būt sagaidāms, ka puse no Buri pēcnācējiem arī būtu mantojuši baktēriju gēnus.

Varētu šķist grūti izskaidrot, kāpēc uzņēmums un UC Davis nespēja ieraudzīt baktēriju gēnus, kas dzīvnieku genomos nokļuva tieši blakus to rediģēšanai bez ragiem. Tomēr, lai pētītu DNS, pētniekiem vispirms ir jāizlemj, kurus bitus izolēt vai pārbaudīt. Faktiski viņi bieži skatās lampas gaismā, kas, saskaņā ar FDA zinātniekiem, rada pieņēmumus un novirzes.

Nav skaidrs, vai baktēriju DNS rada lielāku risku. Maz ticams, ka tas ietekmēs govi vai cilvēku, kas to ēd; tā vietā bažas rada tas, ka antibiotiku rezistences gēnu var uzņemt jebkura no miljardiem baktēriju, kas atrodas govs zarnās vai ķermenī. Džons Heritage, pensionēts mikrobiologs no Līdsas universitātes, saka, ka viņš neredz lielu iespēju, ka gēns varētu lēkt tālāk, taču saka, ka tā klātbūtne govī var radīt neparedzamas iespējas tā izplatībai.

Atklājums, ka dažiem dzīvniekiem bez ragiem ir nevēlama citas sugas DNS, ir apzīmogojis viņu likteni. Tagad neviens neiegūs tiem normatīvo aktu apstiprinājumu. Brazīlijas regulatori jau tagad noraidīja pārskatīto lūgumrakstu ar dzīvniekiem saistītais Recombinetics, apstiprināja Sontesgards.

Tā ir jauna DNS, tāpēc tā iekļaujas visās ĢMO debatēs, saka Van Eenennaam. No pārtikas nekaitīguma viedokļa tas mani neuztrauc, bet gan no regulējuma viedokļa — labi, jūs pat nemēģinātu. Tas nav produkts, kas virzītos uz priekšu.

Van Eenennaam saka, ka kopš FDA atklājuma UC Davis ir sadedzinājis trīs no pieciem vīriešiem, kas dzīvoja tās fermās. Dzīvnieks, kurš pozēja uz Wired vāka, ir stāvoklī un pagaidām tiks saudzēts.

paslēpties