Genomredigerade djur

Med genomredigering går det att göra riktade förändringar i ett djurs genom. Det första lantbruksdjuret som redigerades var en gris och studien publicerades 2011. Det verktyg som då användes var zinkfingernukleas.

Zinkfingernukleaser för genomredigering utvecklades under 1990-talet och var ett av de första verktyg som användes. TALEN introducerades 2009 och 2013 fick CRISPR/Cas9 sitt stora genomslag i forskarvärlden. Verktygen kallas populärt för gensaxar. Teknikerna kan användas för att byta ut enstaka baspar för att till exempel korrigera ett sjukdomsanlag. De kan också användas för att skapa en mutation på en förutbestämd plats i genomet så att proteinproduktionen från en viss gen stängs av. Oavsett tillvägagångssätt får djuret en ny egenskap. Det finns ännu inga genomredigerade djur som är godkända för kommersiell användning, men det pågår en hel del forskning.

Sjukdomsresistenta grisar

Vid Roslininstitutet i Edinburgh har forskare med hjälp av CRISPR/Cas9 avlat fram grisar med resistens mot världens kostsammaste infektionssjukdom hos gris. Det rör sig om PRRS, en virussjukdom som orsakar djuren lidande och som klassas som en av de allvarligaste grissjukdomarna av FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation (FAO).

PRRS är en förkortning av engelskans Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome och PRRS-viruset infekterar vissa typer av grisens makrofager. Viruset tar sig in i makrofagerna med hjälp av en receptor på makrofagens yta. Det är genen för den receptor som forskarna redigerat. Roslininstitutets samarbetspartner, det USA-baserade företaget Genus PLC, har fortsatt avla fram PRRS-resistenta grisar. De i sin tur har ett samarbete med Kina där de redigerade grisar sannolikt kommer att kommersialiseras först.

Forskare vid Roslininstitutet har även avlat fram grisar som är resistenta mot afrikansk svinfeber. Detta genom att med hjälp av genomredigering ändra några få baspar bland alla de miljarder baspar som bygger upp grisens genom. Den lilla ändringen gör att grisarnas immunsystem mer liknar vårtsvinets, en släkting till den domesticerade grisen som är resistent mot viruset.

Hornlösa kor

Det USA-baserade företaget Recombinetics har med hjälp av TALEN avlat fram kulliga, det vill säga hornlösa mjölkkor. Man ändrade en gen i hornförsedda djurs genom så att den liknade de hornlösas. Även i Sverige avhornas kalvar, men det ska då utföras under bedövning och av en veterinär eller någon som veterinären finner lämplig.

Fler och längre kashmirfibrer

Kashmir är underullsfibrer från getter och används vid textiltillverkning. Då getterna börjar fälla sin vinterull samlas kashmirullen in. Kinesiska forskare har med hjälp av CRISPR/Cas9 slagit ut en gen som påverkar fibrernas längd. Mutationer som gör att just den genen slås ut är anledningen till att norsk skogskatt har så lång päls. De redigerade kashmirgetterna producerade mer kashmirull med i snitt längre fibrer än kontrollgetterna.

Sterila laxar

Den odlade laxen har genom avel tappat en rad egenskaper som är till nytta i en naturlig miljö. Därför klarar sig den odlade laxen sämre i naturen. Det händer att laxar som rymt från odlingskassar i havet parar sig med vildlax. Det innebär att avkomman får gener från den odlade laxen som kan göra att den klarar sig sämre. På lite längre sikt kan det få negativa konsekvenser för hela laxpopulationer. För att förhindra att odlad fisk för vidare sina gener när den parar sig med vild används på vissa håll i världen en teknik som gör odlad fisk triploid.

Norge har, via internationella överenskommelser, ett särskilt ansvar för att bevara vilda populationer av atlantlax och norska forskare arbetar bland annat med att göra odlad lax steril. Forskare vid norska Havsforskningsinstitutet har använt CRISPR/Cas9 för att stänga av en gen som är viktig för bildandet av könsceller. De fick då fram atlantlaxar som saknar könsceller.

De triploida fiskarna är inte genetiskt modifierade enligt EU:s lagstiftning. Laxar vars gener stängts av med hjälp av till exempel CRISPR/Cas9 är däremot genetiskt modifierade organismer som ska regleras.

Referenser

Visa referenslista Dölj referenslista
  • Pigs lacking the scavenger receptor cysteine-rich domain 5 of CD163 are resistant to PRRSV-infection. Burkard et al, Journal of Virology, online 20 June 2018, doi:10.1128/JVI.00415-18

  • Gene-edited pigs are protected from porcine reproductive and respiratory syndrome virus. Whitworth et al, Nature Biotechnology doi:10.1038/nbt.3434, Published online 07 December 2015

  • Mammalian interspecies substitution of immune modulatory alleles by genome editing. Lillico et al, Scientific Reports volume 6, Article number: 21645 (2016)

  • Efficient generation of a biallelic knockout in pigs using zinc-finger nucleases. Hauschild et al, Proc Natl Acad Sci. 2011;108(29):12013-12017. doi:10.1073/pnas.1106422108.

  • Production of hornless dairy cattle from genome-edited cell lines. Carlson et al, Nat Biotechnol. 2016;34(5):479-481. doi:10.1038/nbt.3560.

  • For Livestock Producers. Recombinetics. 2016. http://www.recombinetics.com/precise-geneediting/for-livestock-farming/. Accessed January 12, 2016.

  • Djurskyddsbestämmelser Nötkreatur. Jönköping: Jordbruksverket; 2011. http://webbutiken.jordbruksverket.se/sv/artiklar/djurskyddsbestammelser-notkreatur2.html.

  • Disruption of FGF5 in cashmere goats using CRISPR/Cas9 results in more secondary hair follicles and longer fibers. Wang et al, PLoS One. 2016;11(10):e0164640. doi:10.1371/journal.pone.0164640.

  • Tβ4-overexpression based on the piggyBac transposon system in cashmere goats alters hair fiber characteristics. Shi et al, Transgenic Res. 2016. doi:10.1007/s11248016-9988-7.

  • Dnd knockout ablates germ cells and demonstrates germ cell independent sex differentiation in Atlantic salmon. Wargelius et al, Sci Rep. 2016;6:21284. doi:10.1038/srep21284.

  • Application of genome editing in aquatic farm animals: Atlantic salmon. Wargelius A. Transgenic Res. 2019 Aug;28(Suppl 2):101-105. doi: 10.1007/s11248-019-00163-0.