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
2019-06-26李丹
李丹
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 Repeats,CRISPR)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進一步发展和成就。
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 文章编号:1001-0769(2019)05-0016-03
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 Repeats,CRISPR)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 Organisms,GMO)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。CRISPR由Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna在2012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 Free,SPF)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 Syndrome,PRRS)、猪肺炎支原体(Mycoplasma hyopneumoniae,M. hyo)和胸膜肺炎放线杆菌(Actinobacillus pleuropneumonia,App)。
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2018年6月举行的最新一届国际猪兽医学会(International Pig Veterinary Society,IPVS)大会上,相关专家介绍了有关应用PRRS和App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CD163 SRCR-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