欧洲养猪业因欧盟法院对基因编辑技术的裁决而受到影响

来源:未知    作者:本尼·汉德尔    人气:    发布时间:2020-02-05    

欧洲养猪业因欧盟法院对基因编辑技术的裁决而受到影响

本尼·汉德尔

李 丹  译 张配配 校

摘要:去年7月欧洲法院决定将规律间隔成簇短回文重复序列(Clustered Regularly Interspaced Short  Palindromic RepeatsCRISPR)基因编辑技术视为基因改造技术。这一决定将严重影响CRISPR在动物遗传方案中的进一步发展和成就。

关键词:基因编辑技术;转基因技术;育种;猪

中图分类号:S813.1文献标志码:C

尽管人们不可能将利用规律间隔成簇短回文重复序列(Clustered Regularly Interspaced Short  Palindromic RepeatsCRISPR)技术培育出的任何个体或其后代与自然出生的个体区分开来,但欧洲法院认为它们应该被视为是在遗传学上经过基因修改的个体。正因为如此,它们在欧洲被当作像转基因生 物(Genetically Modified OrganismsGMO)一样来对待。目前,欧洲对转基因生物的监管比美国或亚洲都要严格得多。类似的技术,如诱变——通过辐射或特定的化学物质来改变基因,不被视为转基因,且也不需要遵守严格的规定,如特殊的预防措施、可追溯性和风险评估。

1  CRISPR是什么

利用CRISPR技术进行基因编辑已经得到了科学界前所未有的关注。它被证明是一种革命性的方法,可以为人们更好地了解某些基因在胚胎期对治疗疾病能力的表达提供解决方案。CRISPRE mmanuelle  CharpentierJennifer DoudnA2012年发现。从那以后,令人兴奋的事一直在发生,此项技术的主要发现者最近被多次提名为潜在的诺贝尔奖获得者。

从根本上说,CRISPR技术是一项精确切割DNA的技术,并且可在切割点黏合自然发生基因。事实上,通过敲除或替换不需要的基因,这一技术将会创造出与其他任何自然出生的个体表现一样的新生物体。利用CRISPR技术产生的个体不被认为是转基因生物(GMO),更重要的是它们不可能与自然出生的生物个体区分开。这就是说人们不可能说出自然出生的同卵双胞胎和由一组克隆胚胎生出的双胞胎之间的差异。

2  培育出抗病动物

CRISPR技术在培育抗病动物方面可能是一项重要的技术。大多数抗病基因在被发现时,它们在市场上最常用的动物品种或杂交品种中存在的频率相当低。利用CRISPR技术,这些抗病基因可以被有效地导入当前育种金字塔的顶端动物中。本来可能需要经过好几个世代的基因选择才能完成的育种目标现在可以缩短到几代就可完成。最近,一个由美国、中国和韩国的研究人员组成的科研小组成功治愈了人类胚胎的一种遗传疾病——肥厚型心肌症。总而言之,这是那种可以预防和治疗疾病,并且将有可能使人类对作物和动物的基因更加充分了解的革命性新技术的前兆。

尽管如此,欧洲法院还是给这项技术贴上了转基因生物技术的标签,这将阻碍其在欧洲的进一步发展和应用。

3  国际猪育种

国际生猪繁育以优秀的基因和更好的健康状况这两大基柱为基础。所有知名的猪育种公司在猪群健康水平很高的国家里都有他们的新核心猪群,这些动物可以在那里远程生产,同时维持它们高水准的健康状态。在大多数情况下,这些公司可以培育出无特定病原体(Specific Pathogen  FreeSPF)的种猪,养猪界关注的三种疾病主要为猪繁殖与呼吸障碍综合征(Porcine Reproductive  and Respiratory SyndromePRRS)、猪肺炎支原体(Mycoplasm AhyopneumoniaeM. hyo)和胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumoniaApp)

猪场不存在这三种疾病意味着每年可以在抗生素上节约一笔可观的资金。猪场净化是为猪场开启显著减少抗生素使用量的唯一途径。在猪饲养密度较低的国家,新建的猪场往往会饲养SPF种猪。采用封闭式培育计划可以帮助养猪生产者使猪群保持在较高的健康水平上,并且在不会让猪场猪群的健康状况因引进的新种猪而受到持续挑战的情况下保持猪种的基因进展。

4  涉及CRISPR的实际例子

对于前文提到的三种疾病中的两种,基因编辑似乎可以有为抗病基因创造发挥作用的机会。在20186月举行的最新一届国际猪兽医学会(International Pig Veterinary  SocietyIPVS)大会上,相关专家介绍了有关应用 PRRSApp的抗病基因的实例。CD163基因与抗PRRS有关。由Christine Burkard博士领导的一个研究小组在爱丁堡大学成功地编辑了该基因,他们在不影响其生物学功能的前提下,编辑了该基因特殊的SRCR5区段。最后,通过CRISPR的精密设计,成功地培育出了巨噬细胞缺乏CD163SRCR-5区段的猪,并被证明对猪繁殖与呼吸综合征病毒的两个亚型有充分的抵抗力。在德国,研究人员在汉诺威大学以相似的方法培育具有抗App特性的猪,结果成功地分析出至少三个有应用前景的候选基因。基因编辑技术使培育有抗病能力的动物比以前变得更加容易了。以前需要花半年时间才能完成的工作现在可以在几周内就能够完成,而且这项技术似乎比其前辈更加准确。同样,在过去的几年里,准确率也得到了显著的提高。

将基因编辑技术,如CRISPR技术像转基因生物(GMO)一样受到同样严格的管理,这将会显著放慢遗传学在欧洲的发展速度。更有可能的是,亚洲和美国将会对这项新技术更加开放。接下来的挑战将是如何追溯一头种畜在其谱系的某些分支中是否有过基因编辑的情况。要执行比欧盟CRISPR条例更为严格的规定几乎是不可能的。

5  远程SPF核心猪场

遗传育种公司利用远程SPF核心猪场培育的大量品系来提高种猪的遗传进展,因为横跨大陆的顶级核心猪场之间的这种国际性基因交换是让种猪品系成功获得基因改良的基础。如果欧盟因为严格的规定不允许遗传育种公司生产基因编辑的品系,而世界上的其他国家或地区允许进行,这将会使全世界的猪品系发生分裂。届时,欧洲的育种方案将会缩小,并且该方案很可能会无法跟上全球其他国家或地区的育种方案。如果世界其他地区能够有效地培育出对重大疾病有更强抵抗力的猪,这意味着欧洲将会失去育种效率,无法跟上使用更少抗生素的步伐。欧洲尽可能地将事物保持在自然状态下的愿望会丢失让动物高效生产以及减少抗生素使用量的有限余地。这似乎有点矛盾。然而,欧洲法院的决定将会大大减缓欧洲养猪业的发展。在两个繁殖世代内,使用或不使用基因编辑技术将产生巨大的差异。让欧洲的养猪业利用非基因编辑的猪与世界上其他地区利用基因编辑技术培育出的抗重大疾病的抗病猪竞赛是不可能的。在这种情况下,欧洲将不再能在全球肉品贸易中发挥重要作用。

与此同时,基因编辑技术有望在全球的某些地区受到欢迎,并且将会降低进一步培育转基因猪的必要性。基因编辑的潜在作用将是巨大的,并且探索某一物种的自然的遗传变异将会得到强有力的推动。改进的设计猪将会达到使用一项既能够提高准确性又具有巨大应用潜力的技术所取得的性能指标。

欧洲法院对CRISPR的裁决不太可能会在其他地区重演。消费者们对某一种技术真正会带来什么影响仍感到迷惑,但是非常有可能的是CRISPR技术将会慢慢地增强消费者的信心。这可以通过成功解决人类的基因紊乱或通过有效地减少抗生素在养猪生产中的使用量来实现。

这将对全球的遗传育种方案和生猪生产产生什么影响?遗传育种公司可能不得不将其全球的种猪群体分成基因编辑品系和非基因编辑品系两种。万一欧洲是个特例,那么主要的核心猪场将会被转移到有出口机会的猪群健康水平高的国家。加拿大和美国将变成合理的候选者。除了通过基因编辑实现特定的遗传改进外,一般的遗传改良进程在没有保持关联性的单独的较小的育种群中也将会减慢。如果抗病育种被证明是成功的,那么这可以有效地减少抗生素的使用。受到严格监管的欧洲猪群将保持较高的死亡率和较大的抗生素使用量。

大概几十年后,已知的影响以及在作物科学和药物研发上承兑的压力可能会再次改变欧洲人对基因编辑的看法。□□

*本文内容仅代表原作者观点。

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责任编辑:南雪

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