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10 Vorhersagen für die Zukunft der Gen-Editierung bei Nutztieren

Wenn durch Gen-Editierung Hausschweine resistent gegen das Virus der Afrikanischen Schweinepest (ASF) werden könnten, Welchen Wert hätte das für die Schweineindustrie weltweit?

Mit einem verheerenden ASP-Ausbruch in mindestens 10 Provinzen derzeit China ist wahrscheinlich zu sehr damit beschäftigt, Farmen aufzuräumen, um zu kalkulieren. In Schottland, Tierbiotechnologie-Professor Bruce Whitelaw, Lehrstuhl für Genomik am Roslin Institute in Edinburgh, arbeitet an genau dieser Forschung. Details der ASF-Studien sind streng geheim, Whitelaw wird jedoch sagen, dass die Forschung noch im Gange ist und die ASF-Virusherausforderung bei den Schweinen „später in diesem Jahr stattfinden wird“. Die Welt wartet.

In den USA., die Gen-Editierung in der Tierhaltung läuft auf Hochtouren. Im August, das Biotech-Unternehmen Recombinetics, mit Sitz in St. Paul, Minnesota, erhielt 34 Millionen US-Dollar an neuen Mitteln, um die Forschung und Entwicklung seiner Gen-Editing-Produkte zu beschleunigen. Das Hauptaugenmerk des Unternehmens liegt auf der Verbesserung der Gesundheit und des Wohlbefindens von Nutztieren und der Züchtung menschlicher Organe bei Schweinen.

Wird die Gen-Editierung von der Öffentlichkeit akzeptiert? „Ich bin vorsichtig optimistisch, dass wir diese Technologie voranbringen können, ohne die GVO-Erfahrung noch einmal zu erleben. “ sagt John Johnson, Chief Operating Officer des National Pork Board. „Es gibt ein Engagement der beteiligten Industrien, sowie Akademiker, transparente Gespräche darüber zu führen. Sie versuchen nichts zu verbergen. Der Ansatz ist ganz anders als bei GVO vor 30 Jahren. Die Transparenz, Dialog, und Gespräche können uns auf einen Weg führen, auf dem wir die Verbraucherakzeptanz leichter und selbstbewusster erreichen können.“

Auf die Frage, was die Gen-Editing-Forschung in der Zukunft hervorbringen könnte, Alison Van Eenennaam und Mitch Abrahamsen, Genetikerin der University of California-Davis, kaufmännischer und wissenschaftlicher Leiter für Rekombinationstechnik, gab diese 10 Vorhersagen für das nächste Jahrzehnt.

1. Für Landwirte werden mehr Produkte auf den Markt kommen.

Rekombinetics hat bereits kommerzielle Vereinbarungen mit Hendrix Genetics, DNA-Schweinegenetik, und Semex, eine kanadische Molkerei-AI-Genossenschaft. Abrahamsen kann nicht öffentlich über alle Partner sprechen, mit denen sie verhandeln, aber es ist eine wachsende Liste. „Wir erwarten weitere Bestätigungen mit Handelspartnern – sowohl in Nordamerika als auch in Europa – innerhalb des nächsten Jahres. " er sagt. „Gesundheits- und Wohlfahrtsmerkmale werden durch unsere kommerziellen Partnerschaften eingesetzt und der gesamten Branche zur Verfügung gestellt.“

Derzeit durchläuft ein Produkt das FDA-Zulassungsverfahren – ein geneditiertes Schwein, das gegen das PRRS-Virus (porcine reproductive and respiratory Syndrome) resistent ist. Das wurde von der University of Missouri entwickelt und wird von Genus lizenziert.

Die Arbeit, die Recombinetics mit Semex durchführt, um das Hornlos-Merkmal in ihre Elite-Milchvererberlinien einzuführen, ist ermutigend, sagt Van Eenennaam. Andere Tierschutzanwendungen wie Schweine, die keine Kastration benötigen, und weitere Krankheitsresistenzmerkmale sind in Vorbereitung. „Ob diese auf den Markt kommen, hängt von den behördlichen Anforderungen ab und ob sie mit der Gestaltung von Tierzuchtprogrammen vereinbar sind, " Sie sagt.

2. Der Tierschutz wird verbessert.

  • Hornlose Rinder sind hier. Semex arbeitet mit Recombinetics zusammen, um das Polled-Merkmal zu kommerzialisieren. „Es wird nicht das einzige Genetikunternehmen sein, das unsere Lösung für den Enthornungsprozess anbietet, “, sagt Abrahamsen.
  • Schweine werden natürlich kastriert. „Heute auf dem Markt, wir haben ein kastrationsfreies Schweineprojekt, " er sagt.
  • Rinder werden von Natur aus hitzetolerant sein. Ein Programm bei Recombinetics konzentriert sich auf die Verbesserung der Hitzetoleranz sowohl bei Rindern als auch bei Milchkühen. Dies wird eine verbesserte Effizienz der Produktion in den tropischen Regionen ermöglichen. „Wenn Milchkühe in tropischen Umgebungen wärmeangepasst sind, in diesen Regionen würden wir eine Versiebenfachung der Zahl der Tiere sehen, die für die Produktion der Milch erforderlich sind, die wir heute produzieren. “, sagt Abrahamsen.
  • Rinder und Schweine werden gesünder. Rinder werden frei von Rindertuberkulose sein, sagt Abrahamsen. Recombinetics arbeitet mit einer Kollaboration in Europa zusammen. Andere Programme konzentrieren sich auf die Maul- und Klauenseuche, sowie das PRRS-Virus. „Im Moment sind das die beiden großen, über die wir öffentlich sprechen können, " er sagt. "Es gibt eindeutig andere Krankheiten, die Auswirkungen auf die ganze Welt haben und die einer Forschungsbemühung zur Identifizierung der genetischen Variation, die diese Resistenz ermöglicht, sehr zugänglich wären." ASF ist eine dieser Krankheiten.

3. Die genetische Qualität und Produktion von Nutztieren könnte in die Höhe schnellen.

„Ich interessiere mich für die Bearbeitung, um die Keimzelle auszuschalten, oder Hoden, eines Bullen und ersetzen Sie ihn durch die Hoden eines viel besseren genetischen Tieres, “, sagt Van Eenennaam. „Sie könnten einen Bullen haben, der gut zu Ihrer Umgebung passt, aber die Genetik – oder nur die Hoden – des allerbesten Bullen der Rasse trägt. Das hat viel Potenzial in Entwicklungsländern wie Afrika, wo keine Einrichtungen für Reproduktionstechnologien vorhanden sind. Ich nenne es die Idee eines Ersatzvaters. In Neuseeland, sie arbeiten daran in Schafen.“

4. Eigenschaften werden gestapelt.

„Unser Ziel ist es, ein Tier mehrfach zu bearbeiten, “, sagt Abrahamsen. Betrachten Sie es als Stapeleigenschaften. „Wir hätten hornlose Tiere, Krankheitsresistent, hitzetolerant, und produzieren weniger Methan und weniger Abfall im Vergleich zu Tieren heute in unseren Produktionssystemen.“

5. Die Verbraucher werden besser verstehen, dass sich die Gen-Editierung von der GVO-transgenen Technologie unterscheidet.

Wie gut die Verbraucher die Gen-Editierung verstehen, „hängt wahrscheinlich davon ab, wer die Botschaft verbreitet, “, sagt Van Eenennaam. Gene Editing kann tatsächlich verwendet werden, um DNA einer anderen Spezies einzuführen, es unterscheidet sich also nicht unbedingt von der transgenen Technologie, Sie erklärt. Zur selben Zeit, es kann auch verwendet werden, um Änderungen vorzunehmen, die vorhandene genetische Varianten innerhalb einer Art oder spontane genomische Veränderungen genau nachahmen.

„Keine davon ist einzigartig riskant, wie jahrzehntelange GVO-Sicherheitsstudien und konventionelle Züchtung gezeigt haben, " Sie sagt. "Jedoch, einige Gruppen haben erfolgreich Angst um GVO verbreitet, was zu einem lukrativen Markt ohne GVO-Kennzeichnung führt. Sie könnten es auch zu ihrem Vorteil finden, die Genbearbeitung mit der GVO-Technologie zu verbinden und diese angstbasierten Botschaften rund um die Genbearbeitung weiter zu monetarisieren.“

6. Aufsichtsbehörden werden weiterhin die Sicherheit von geneditierten Produkten regulieren.

Hoffentlich, sie regulieren den Prozess selbst nicht weiter, wenn das resultierende Produkt nicht von einem Naturprodukt zu unterscheiden ist, sagt Abrahamsen. „Der Fokus liegt auf der Beschleunigung des natürlichen Züchtungsprozesses. Wir identifizieren die genetische Variation, die Wohlfahrts- und Gesundheitsmerkmale steuert, und dann erhöhen wir die Häufigkeit dieser Variation innerhalb unserer Elite, leistungsfähige Tiere.“

Das USDA reguliert gen-editierte Pflanzen mit dem Ansatz, dass, wenn die Pflanze keine neue DNA enthält und durch konventionelle Züchtung hätte erzeugt werden können, dann unterliegt sie keiner zusätzlichen Regulierung. Bei bearbeiteten Tieren die FDA ist zuständig. Sie fordert einen Zulassungsantrag für „neue Tierarzneimittel“ vor der Markteinführung für alle absichtlichen Änderungen an Nutztieren, sagt Van Eenennaam. „Es ist schwer zu verstehen, welche potenziellen Risiken durch die Bearbeitung von Tiergenomen eine so hohe regulatorische Messlatte rechtfertigen könnten. unter Berücksichtigung von Veränderungen, die mit konventioneller Züchtung hätten erzielt werden können – wie zum Beispiel hornloses Milchvieh.“

7. Die internationale Akzeptanz der Gen-Editierung wird zunehmen.

Im August, Japan gab bekannt, dass es ein gentechnisch verändertes Tier in der Nahrungskette nicht von einem normalen Tier unterscheidet. sagt Abrahamsen. Südamerika hat genmanipulierte Tiere zugelassen. Kanada regelt den Prozess basierend darauf, ob das Produkt neu ist oder nicht. „Diese Länder regulieren das Produkt – nicht den Prozess, " er sagt.

Ob andere Länder die Gen-Editierung akzeptieren, ist kompliziert, sagt Van Eenennaam. „Es gibt keine Konsistenz oder auch nur eine wissenschaftlich fundierte Begründung, um eine Regulierung auszulösen. Es erscheint fast willkürlich. Angesichts des Mangels an regulatorischer Harmonie zwischen den Ländern, eine internationale akzeptanz ist kaum vorhersehbar. Eher, es ist wahrscheinlich, dass es zu Handelsstörungen und Betrug kommen kann, weil viele Bearbeitungen nicht erkannt werden können.“

8. Die Landwirte werden die Technologie weiterhin unterstützen.

Landwirte sind an Bord, sagt Abrahamsen. „Als Semex seinen Deal mit uns ankündigte, es erhielt positives Feedback von Genossenschaftsmitgliedern.“ In zehn Jahren, Landwirte werden die Innovationen noch mehr akzeptieren als heute, er sagt voraus.

„Landwirte sind sehr pragmatisch und geschäftstüchtig, “, sagt Van Eenennaam. „Wenn eine Technologie hilft, ein Problem kostengünstig zu lösen, sie werden es annehmen.“

9. Die Finanzierung der Forschung durch die Regierung kann heikel sein.

Rekombinetik wird vom USDA und FFAR (Foundation of Food and Agriculture Research) gefördert, die das kastrationsfreie Programm des Unternehmens finanzierte, aber der Konflikt zwischen USDA- und FDA-Vorschriften hat der Branche geschadet, sagt Abrahamsen.

Wenn die Vorschriften für jede Bearbeitung eine Zulassung für „neue Tierarzneimittel“ vorsehen, dies wird kommerzielle Entwicklungen auf große Unternehmen beschränken, sagt Van Eenennaam, den öffentlichen Sektor und kleine Unternehmen effektiv ausschließen. „Das ist mit Gentechnik passiert. Es macht wenig Sinn, Anwendungen zu entwickeln, die niemals kommerzialisiert werden können.“

10. Biomedizinische Lösungen für die menschliche Gesundheit werden aufgrund gentechnisch veränderter Nutztiere boomen.

Recombinetics hat zwei Geschäftsbereiche außerhalb der Landwirtschaft. Einer konzentriert sich auf die Verwendung von Schweinen als Modelle für die Erforschung menschlicher Krankheiten. Die Physiologie und der Stoffwechsel eines Schweins (im Vergleich zu einer Maus) ähnelt eher einem Menschen, sagt Abrahamsen. „Unsere Tiermodelle werden es uns ermöglichen, die Veränderungen vorherzusagen und zu identifizieren, die auftreten, bevor die Krankheit auftritt. Wir werden verstehen, welche Tiere die Krankheit bekommen und welche nicht.“

Zum Beispiel, Das Unternehmen hat Schweine mit Bluthochdruck entwickelt. „Wir sollten in der Lage sein, Biomarker zu identifizieren, die anzeigen, bevor der Bluthochdruck ansteigt, dass diese Tiere diejenigen sind, die eine Therapie benötigen, " er erklärt. „Wir können Präventivmedizin vs. Behandlungsmedizin entwickeln.“

Die zweite biomedizinische Einheit konzentriert sich auf die regenerative Medizin. „Wir verwenden Schweine als ‚Oinkubatoren‘, um menschliche Zellen zu produzieren, Gewebe, und Organe, “, sagt Abrahamsen. Innerhalb von sechs Jahren, er sagt voraus, das Unternehmen wird menschliche Zellen und Gewebe herstellen, um Probleme mit Blutmangel zu beheben, Lagerung von Blutprodukten, Diabetes, und Lebererkrankungen.

"Letzten Endes, in den nächsten 10 Jahren, wir werden menschliche Organe für Transplantationen entwickeln, speziell mit Fokus auf Hornhaut, Herz, Niere, und Leber, " er sagt.

Anderswo, Der Genetiker George Church von der Harvard University verwendet Gen-Editing-Technologie, um Schweine zu erschaffen, die frei von schädlichen Viren sind. ein wichtiger Schritt zur Transplantation von Schweineorganen auf den Menschen.

Selbst der weltgrößte Schweinefleischproduzent, Smithfield-Lebensmittel, hat eine biowissenschaftliche Einheit in der Hoffnung gegründet, Schweineorgane zu züchten, die eines Tages auf den Menschen verpflanzt werden könnten.

Die Welt wartet.


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