高科技：德國擬采用基因編輯的方法，應(yīng)對禁止閹割仔豬問題

　　在全球范圍內(nèi)，許多組織都在為豬肉行業(yè)尋找負擔得起、可靠的方法，以避免閹割。閹割是一個痛苦的過程，每年在世界各地數(shù)以千萬計的雄性小豬身上進行。它可以防止這些豬的肉有公豬異味，雄性豬進入青春期后由于釋放某些天然激素而引起的令人討厭的氣味或味道。

　　令人振奮的發(fā)展

　　使用CRISPR/Cas等工具進行基因編輯，為防止閹割提供了幾種途徑，并且有一些令人振奮的進展值得報道。德國聯(lián)邦動物健康研究所（Friedrich Loeffler Institut，簡稱Friedrich-Loeffler Institut）的比約恩·彼得森博士和他的同事編輯出了一個名為SRY的基因，它存在于所有哺乳動物的Y（雄性）染色體上，是雄性發(fā)育的主要“基因開關(guān)”。這項研究建立在先前研究的基礎(chǔ)上，即“敲除”雄性小鼠和兔子的SRY基因會導致睪丸發(fā)育和雌性性器官受到抑制。因此，這些哺乳動物具有所謂的雌性表型，但它們的基因型是雄性。如果豬沒有睪丸發(fā)育，就不會有公豬異味。

SRY-KO豬是已剔除SRY基因的豬。-照片：FLI

SRY-KO豬是已剔除SRY基因的豬。-照片：FLI

　　基因編輯的豬不具備繁殖功能

　　這些經(jīng)過編輯的豬，從受體后備母豬的胚胎發(fā)育后，具有外陰，子宮，卵巢和其他雌性生殖部位。他們在六個月時檢查是否有發(fā)情跡象，但沒有發(fā)現(xiàn)。在9個月解剖后，彼得森報告說：“我們發(fā)現(xiàn)卵巢上沒有功能性卵泡，子宮還沒有成熟”。

　　兩種可能的方法

　　為了實現(xiàn)這些豬的商業(yè)化生產(chǎn)，有兩種可能的方法。彼得森解釋說：“首先是不對胚胎進行編輯，而是對正常的成年公豬進行編輯，以便它們的精子進行編輯。” “我們正在嘗試通過將CRISPR / Cas載體整合到公豬的Y染色體上，并在精子發(fā)生特異性啟動子的控制下進行測試，然后測試所產(chǎn)生的精子是否具有編輯能力。當使用這種精子配種正常的雌性時，她將生出雌性豬和具有雌性表型的“雄性”豬。

　　摧毀Y染色體

　　第二種方法是完全破壞精子中的Y染色體。彼得森說：“基本上，你制造了太多的裂縫，以至于它會分崩離析。” “這已經(jīng)在老鼠身上做過了。但是，在“切割” Y染色體時，您需要對X（女性）染色體上不存在的基因進行切割。X和Y染色體共享許多基因，我們需要X染色體保持完整。” 再次，CRISPR / Cas載體將在精子發(fā)生特異性啟動子的控制下整合，導致無功能的Y染色體精子和完整的X染色體精子。彼得森說，這種方法可以描述為“某種體內(nèi)精子分選方法”。

　　仔豬

　　微量注射豬受精卵

　　彼得森（Petersen）贊成后一種方法，因為它導致后代沒有基因編輯，后代都是表型和基因型雌性，后代有一條X染色體來自其母親，一條來自其父親，與所有正常雌性豬一樣（實際上，所有正常的雌性哺乳動物）。他補充說，肉的品質(zhì)和生殖性能應(yīng)該沒有差異。

　　監(jiān)管和消費者認可

　　回到基因編輯方法，Petersen對法規(guī)和消費者接受度發(fā)表了一些評論。他首先解釋說，雖然目前所有基因編輯的生物在歐盟（EU）中都被視為轉(zhuǎn)基因（GMO），不具有商業(yè)生產(chǎn)的合法性，但基因編輯的動植物在其他司法管轄區(qū)中具有合法的生產(chǎn)權(quán)。雖然他認為全球豬肉行業(yè)已經(jīng)對基因編輯豬非常感興趣，但他認為，通過展示其如何解決嚴重的環(huán)境或動物福利問題（例如去勢），可以最好地獲得消費者對基因編輯的認可。

　　彼得森報道說，在歐盟“關(guān)于基因編輯的討論很多”。他說：“歐盟委員會對我的利益和風險提出了一些疑問。歐盟議會似乎將來可能允許某些基因編輯。歐盟除了允許還有其他選擇？它已經(jīng)對貿(mào)易產(chǎn)生影響。但是，歐盟消費者的接受是另一回事。法律無法改變。”

　　仔豬

SRY-KO豬具有雌性“表型”，但其基因型是雄性

　　感知利益

　　巴西最近研究了消費者對基因編輯作為豬去勢替代方法的接受程度，研究結(jié)果于2019年6月發(fā)布; 人們發(fā)現(xiàn)感知到的利益起作用。來自巴西圣卡塔琳娜聯(lián)邦大學，智利天主教大學和加拿大不列顛哥倫比亞大學的研究小組發(fā)現(xiàn)，超過一半的參與者認為雄性豬的基因修飾是可以接受的。結(jié)果不受性別，年齡，宗教，教育水平或參與者是否居住在城市或農(nóng)村地區(qū)的影響。

　　雖然可接受性與遺傳生物技術(shù)的基礎(chǔ)知識無關(guān)，也與對豬去勢或公豬異味（均較低）的認識無關(guān)，但與可感知的收益成正比，與可感知的風險成反比。該研究小組在研究總結(jié)中報告說：“認為豬的基因修飾可以接受的參與者以其改善動物福利的論點證明了他們的立場是正確的。” “相反，那些不贊成的人通常反對基因改造。”

　　此外，絕大多數(shù)參與者（80％）提出的主要關(guān)注是“以這種方式使用基因修飾的不可預見的下游后果”。

　　與公豬異味有關(guān)的其他基因編輯研究

　　在美國，Hendrix Genetics和Recombinetics / Acceligen之間的聯(lián)盟最近使用了基因編輯來保持雄性豬的青春期。這些豬從不發(fā)育睪丸，因為它們開始青春期所需的基因被去除了。但是要使之商業(yè)化，一些具有基因編輯功能的雄性顯然必須產(chǎn)生精子。為實現(xiàn)這一目標而嘗試的策略涉及向種公雄性注射激素。這種方法在商業(yè)規(guī)模上的可行性尚待研究，目前還不知道這些青春期前的公豬是否具有與傳統(tǒng)閹割豬相同的肉質(zhì)、生長速度等。此外，即使激素僅提供給基因編輯的種豬，消費者對外源激素的接受度也可能很低。在2018年，Pig Progress進行了基因編輯研究，報道了如何“ 剔除 ” 豬睪丸中與公豬異味直接相關(guān)的基因（雄甾酮和糞臭素的產(chǎn)生）。在更新方面，丹麥研究人員（哥本哈根大學，丹麥技術(shù)大學，丹麥豬研究中心和丹麥肉類研究所的一項研究）鑒定了其中一些基因，并于2019年9月發(fā)表了其結(jié)果。公豬氣味（去勢）如果按性別分類的精子可行，也可以避免。2017年，豬的進步 報道了該技術(shù)的發(fā)展，但該公司在最近聯(lián)系時報告說，在分選速度或成功商業(yè)化所需的其他因素方面尚未取得重大進展。

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