Un equipo de científicos de Genus, una empresa británica de genética animal con centros de investigación en Wisconsin y Tennessee (EE.UU.), ha desarrollado una nueva generación de cerdos editados con CRISPR resistentes al virus del síndrome reproductivo y respiratorio porcino (PRRS), una enfermedad que ha tenido un impacto generalizado en las poblaciones porcinas de todo el mundo durante décadas.
Los detalles de exactamente cómo se editaron los cerdos se publican en un nuevo informe publicado en The CRISPR Journal titulado “Generation of a Commercial-Scale Founder Population of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Resistant Pigs Using CRISPR-Cas”. Los autores de este trabajo señalan que "Los genes de resistencia a enfermedades en el ganado brindan beneficios para la salud animal y oportunidades para que los ganaderos satisfagan la creciente demanda de proteínas asequibles y de alta calidad. Anteriormente, investigadores utilizaron la edición genética para modificar el gen CD163 porcino y demostraron resistencia a un virus dañino que causa el síndrome reproductivo y respiratorio porcino (PRRS).
Para maximizar los beneficios potenciales, este rasgo de resistencia a enfermedades debe estar presente en poblaciones de cría comercialmente relevantes para la multiplicación y distribución de cerdos. Con este objetivo, se estableció un programa de edición genética a gran escala, pionero en su tipo, para introducir un único alelo CD163 modificado en cuatro líneas porcinas de élite genéticamente diversas. Este esfuerzo produjo cerdos sanos que resistieron la infección por el virus del PRRS, según lo determinado por macrófagos y desafíos animales. Esta población fundadora se utilizará para pruebas adicionales de enfermedades y rasgos, multiplicación y distribución comercial tras la aprobación regulatoria. La aplicación de CRISPR-Cas para eliminar una enfermedad viral representa un paso importante hacia la mejora de la salud animal".
Por us parte el equipo de Genus describe un programa de edición genética a gran escala que introdujo un único alelo CD163 modificado en cuatro líneas porcinas de élite genéticamente diversas. El trabajo produjo cerdos sanos que resistieron las infecciones por el virus del PRRS, según lo determinado por macrófagos y pruebas de desafío con animales. Los cerdos editados no mostraron signos de infección ni replicación viral en el tejido pulmonar ni en los ganglios linfáticos al ser sometidos a pruebas de desafío con el virus del PRRS. El equipo de Genus cree que esta es potencialmente la primera integración de la edición genética CRISPR en un programa de cría de ganado y que podría eliminar por completo una importante enfermedad infecciosa en los cerdos.
“Este estudio es un hito que ilustra el potencial de las tecnologías basadas en CRISPR para la cría comercial de ganado”, afirmó Rodolphe Barrangou, PhD, profesor de ciencias de la alimentación, bioprocesamiento y nutrición en la Universidad Estatal de Carolina del Norte y editor jefe de The CRISPR Journal . “Una prueba de concepto con relevancia comercial que demuestra que la edición genómica puede utilizarse para generar cerdos sanos resistentes al PRRS, indistinguibles de la población parental, sienta las bases para la implementación de este enfoque en otras enfermedades y características de interés comercial”.
Click aquí para ampliar la imagen Los cerdos resistentes al PPRSV están sanos y carecen del exón 7 de CD163. (A) Los cerdos homocigotos CD163 ΔE7/ΔE7 E2 están sanos y tienen una apariencia normal. En el sentido de las agujas del reloj desde arriba a la izquierda: Línea compuesta Large White, Landrace, Duroc y White. (B) El análisis Western blot de PAM y MoMØ ( en este caso, MØ) de animales editados muestra una reducción en el tamaño de CD163 debido a la presencia del alelo CD163 ΔE7 . El panel inferior muestra el control de la carga de actina. HO: homocigoto; HT: heterocigoto; MØ: macrófago derivado de monocitos.
“Lograron generar en un par de generaciones una población fundadora de verracos reproductores (10-15 por línea) y cerdas jóvenes para servir como núcleo de hato genéticamente editado para la producción y venta de carne de cerdo comercial mediante la crianza clásica”, afirmó la Dra. Alison Van Eenennaam, especialista en extensión en genómica y biotecnología animal del Departamento de Ciencias Animal de la Universidad de California, Davis. “Existen métodos más sofisticados para garantizar que el alelo editado se encuentre en estado homocigoto y sin indeles indeseados en todos los animales producidos, por ejemplo, utilizando células madre embrionarias porcinas editadas, pero en definitiva, el método que emplearon funcionó”.
Efectos identificados en animales editados. Los posibles sitios de escisión fuera de objetivo identificados mediante el ensayo SITE-Seq® se investigaron mediante captura de secuencia en animales E0 y en animales E1 que contenían la edición CD163 deseada. Los sitios mencionados se encontraron en uno o más animales editados. La parte superior de cada panel muestra la secuencia espaciadora de Cas9 y el PAM para la guía 5' 44 (arriba) y la guía 3' 5 (abajo). Los nucleótidos conservados se representan con un guion (−).