أول دجاج مقاوم للإنفلونزا في العالم يمكن أن يمهد الطريق لدواجن بريطانية معدلة جينيًا | تحرير الجينات
ابتكر العلماء أول دجاج مقاوم للإنفلونزا في العالم في تقدم يمكن أن يمهد الطريق للدواجن المعدلة وراثيا في مزارع المملكة المتحدة.
وكانت الطيور، التي لديها تغيرات طفيفة في جين واحد، شديدة المقاومة لأنفلونزا الطيور، حيث لم تظهر على تسعة من كل 10 طيور أي علامات للعدوى عند تعرضها لجرعة نموذجية من الفيروس.
ومع ذلك، لم يتم حظر العدوى بشكل كامل، ويقول العلماء إنه يجب تحقيق ذلك قبل أن يتم إدخال الدجاج المعدل وراثيًا إلى المزارع، بسبب خطر تطور الفيروس ليصبح أكثر خطورة على البشر.
وقالت البروفيسور ويندي باركلي، من جامعة إمبريال كوليدج في لندن، وهي مؤلفة مشاركة في الدراسة، التي نشرت في مجلة Nature Communications: “في ظل الجرعات الطبيعية، بدا أن دجاجنا المعدل جينيا يبدو مقاوما حقا، ولكن عندما تناولنا جرعة عالية جدا، لقد رأينا في نصف الدجاج عدوى اختراقية.
“لقد أظهر لنا هذا دليلاً على مفهوم أنه يمكننا المضي قدمًا نحو جعل الدجاج مقاومًا للفيروس، لكننا لم نصل إلى هذه المرحلة بعد.”
تشير النتائج الأولية إلى أن تعديل ثلاثة جينات، بدلاً من جين واحد فقط، يمكن أن يمنع حدوث عدوى، مما يزيد من احتمال إدخاله في المملكة المتحدة، حيث يُسمح بتحرير جينات المحاصيل والحيوانات.
وهناك مخاوف من انتشار مرض أنفلونزا الطيور الذي أدى إلى نفوق مئات الملايين من الطيور في أنحاء العالم خلال العامين الماضيين. وانتشر الفيروس أيضًا إلى مجموعات الثدييات، بما في ذلك الفقمات وأسود البحر والمنك، وتسبب في وفاة العديد من البشر.
وقال الباحث الرئيسي الدكتور مايك ماكجرو، من معهد روزلين بجامعة إدنبرة: “إن أنفلونزا الطيور شديدة العدوى منتشرة على نطاق واسع في آسيا وأوروبا وأفريقيا وأمريكا الشمالية، وقد انتشرت الآن إلى أمريكا الجنوبية ويخشى أن تنتقل إلى القارة القطبية الجنوبية”.
“ويتسبب هذا في وفيات غير مسبوقة في الطيور البرية وتأثيرات مدمرة على الدواجن في المزارع… وهناك خوف متزايد من أن تنتقل أنفلونزا الطيور إلى البشر وتؤدي إلى جائحة آخر.”
إن تطعيم الطيور مكلف وذو فعالية محدودة بسبب التطور السريع لفيروس الأنفلونزا. وتؤثر تدابير الأمن البيولوجي الأكثر صرامة، مثل إبقاء الدجاج في الداخل، على رفاهية الحيوان.
وقال ماكجرو: “يوفر التعديل الجيني طريقًا واعدًا نحو مقاومة دائمة للأمراض، والتي يمكن أن تنتقل عبر الأجيال، مما يحمي الدواجن ويقلل المخاطر التي يتعرض لها البشر والطيور البرية”.
ركز البحث على الجين ANP32، الذي يصنع البروتين الذي يختطفه فيروس الأنفلونزا ليكرر نفسه. وقال باركلي: “لقد خطر ببالنا أنه إذا تمكنت من تعطيل هذا التفاعل ومنع استخدام البروتين، فلن يتمكن الفيروس من التكاثر”.
قام الفريق بتربية الدجاج باستخدام تقنية تحرير الجينات Crispr لإجراء تغييرات صغيرة على جين ANP32A. وعندما تم تلقيح الدجاج المعدل جينيا بألف وحدة معدية من الفيروس ــ أي ما يعادل التعرض في العالم الحقيقي ــ أصيب طائر واحد فقط من كل 10 طيور بالعدوى وتخلص من كمية منخفضة للغاية من الفيروس على مدى بضعة أيام. وقد أصيبت جميع الطيور المراقبة.
وعندما تعرضت لجرعة عالية للغاية تبلغ مليون وحدة معدية، أصيبت خمسة من الطيور العشرة بالعدوى، على الرغم من أن الحمل الفيروسي أقل بكثير مما شوهد في دجاج المجموعة الضابطة.
تشكل أي عدوى اختراقية خطرًا بسبب إمكانية تطور الفيروس. وعند اختباره، اكتسب الفيروس الموجود في الدجاج المُعدل جينيًا طفرات ساعدته على استخدام بروتينين مرتبطين (ANP32B وANP32E) للتكاثر. كما مكنت بعض هذه الطفرات الفيروس من استخدام النسخة البشرية من ANP32.
وقال باركلي: “إن حقيقة أننا نتخذ خطوة في اتجاه جعل الفيروس أكثر قدرة على إصابة الأنواع الأخرى ليس شيئًا نرغب في القيام به على الإطلاق”. “لم نشعر بالقلق من الطفرات التي رأيناها، ولكن حقيقة أننا حققنا تقدمًا يعني أننا بحاجة إلى تعديلات أكثر صرامة للمضي قدمًا”.
عندما تم استهداف جينات البروتينات الثلاثة، تم منع تكاثر الفيروس تمامًا داخل خلايا الدجاج المزروعة في المختبر، ويخطط الفريق لاختبار ذلك على الدجاج الحي.
وقال البروفيسور ديريك سميث، مدير مركز تطور مسببات الأمراض بجامعة كامبريدج: “هذه دراسة تمت بشكل ممتاز وخطوة مهمة على الطريق إلى دجاج مقاوم لأنفلونزا الطيور”. وكما يقول المؤلفون، هناك المزيد من العمل الذي يتعين القيام به، والآن أصبح من الواضح الاتجاه الذي ينبغي أن يسير فيه هذا العمل.
يختلف تحرير الجينات عن التعديل الوراثي، وهو أسلوب أقدم يتم فيه إدخال جين كامل من نوع ما إلى نوع آخر. يعد تحرير الجينات أقل إثارة للجدل لأن التغييرات المحدودة في الحمض النووي التي يتم إدخالها يمكن، من الناحية النظرية، أن تظهر بشكل طبيعي في مجتمع ما مع مرور الوقت الكافي.
وقال البروفيسور ماسيمو بالماريني، من جامعة جلاسكو، الذي لم يشارك في العمل الأخير: “لست قلقا على الإطلاق بشأن سلامة المنتجات المعدلة وراثيا للمستهلك. وسوف تكون آمنة مثل تلك التي لدينا الآن ــ ففي نهاية المطاف، يمكننا أن ننظر إلى تربية كل حيواناتنا الأليفة في العشرة آلاف سنة الماضية باعتبارها نوعاً من عملية التحرير الجيني البطيئة.
“إن الخطر الرئيسي الذي يجب أخذه في الاعتبار هو ما إذا كان الحيوان المُعدل جينيًا يمكن أن يدعم ظهور فيروسات ذات خصائص مختلفة.”
وفي عام 2021، وافقت الحكومة اليابانية على بيع سمك الدنيس الذي يفتقر إلى جين الميوستاتين، الذي يثبط نمو العضلات، وبيع السمكة المنتفخة النمرية مع إزالة جيناتها التي تتحكم في الشهية، وكلاهما ينمو بشكل أسرع ويحقق إنتاجًا أعلى من الأسماك التقليدية.
يمتلك سمك السلمون AquaAdvantage تعديلًا وراثيًا يجعله ينمو بشكل أكبر بشكل أسرع، وكان أول حيوان معدل وراثيًا تمت الموافقة عليه للاستهلاك البشري في الولايات المتحدة وكندا في عام 2015.
تمت الموافقة على خنازير GalSafe في الولايات المتحدة في عام 2020 للاستهلاك البشري. يتم تعديلها وراثيًا بحيث لا تنتج سكريات ألفا غال، مما يعني أنه يمكن تناولها من قبل الأشخاص الذين يعانون من متلازمة ألفا غال، والتي يمكن أن تسبب تفاعلات حساسية خفيفة إلى شديدة.
وفي عام 2020، وافقت الولايات المتحدة أيضًا على “الماشية ذات الشعر الأملس” (PRLR-Slick) كغذاء. وقد تم تعديلها جينيًا لتحتوي على معاطف تزيد من قدرة الحيوانات على تحمل درجات الحرارة المرتفعة.
