基因编辑的小牛可以减少对抗微生物药物对牛病的依赖

全世界的牛群都面临着一种高度传染性病毒病的重大健康威胁，几十年来的疫苗接种和其他预防措施都未能遏制这种疾病。联邦、私营部门和 Husker 的科学家正在合作开发一条新的防线，通过生产一种经过基因编辑的小牛来抵抗病毒。

如果后续研究证实其有效性，基因编辑方法将为减少养牛业中抗菌素和抗生素的使用提供长期潜力。

内布拉斯加大学林肯分校兽医学院副教授、兽医流行病学家 Brian Vander Ley 说，牛病毒性腹泻病毒 (BVDV) 会破坏牛的免疫系统，并可能对受感染的肉牛和奶牛造成严重的呼吸道和肠道伤害。生物医学科学。

在子宫内的小牛特别容易受到感染。如果它们存活下来，它们可能会终生感染，反复将病毒传播给其他牛。

“它们看起来像普通的牛，但实际上，它们正在传播大量病毒。它们是 BVDV 传播的‘伤寒玛丽’，”位于克莱中心的 UNL 大平原兽医教育中心助理主任 Vander Ley 说。

自 1960 年代以来，养牛业就接种了这种疾病的疫苗，但“BVDV 的高度易变性和 BVDV 高毒性菌株的出现导致目前控制计划的成功有限，”兽医顾问学院表示。

本世纪初，科学家们确定了与这种疾病相关的特定遗传结构。农业部农业研究局和总部位于明尼苏达州的私营公司 Acceligen 的科学家参与的一个合作项目使用基因编辑来改变导致 BVDV 脆弱性的少量氨基酸，同时保持其余蛋白质 CD46 不变。

“我们的目标是使用基因编辑技术稍微改变 CD46，这样它就不会与病毒结合，但仍会保留其所有正常的牛功能，”ARS 肉类动物研究中心 (USMARC) 的科学家 Aspen Workman 说。内布拉斯加州克莱中心。

一只名为 Ginger 的基因编辑小牛于 2021 年 7 月 19 日出生，一周后被运送到 UNL，由 Vander Ley 进行密切监测。自始至终，Ginger 一直是一头“聪明、健康的小牛”，在身体和行为上都保持正常，其中包括与 BVDV 感染的奶牛小牛在一起一周，该小牛大量排出病毒。

研究结果将于 5 月 9 日由PNAS Nexus开放获取期刊在线发表，该期刊是国家科学院院刊的姊妹刊。Workman 是主要作者。

Ginger 是一种 Gir，一种适应热带的牛品种，用于在北美培育婆罗门牛。后续研究将需要在其他牛品种中进行实验复制。生姜也将通过怀孕进行监测，如果它发生的话。

Vander Ley 说，如果基因编辑方法被证明是可行的，它可能会减少养牛业对抗菌药物的使用。

“我能看到的未来最成功的版本是我们不必处理抗菌素耐药性，因为我们只是不使用那么多抗菌素，”他说。“这对每个人都更好。这意味着我们已经消除了大量使用抗菌素的原因，并且我们已经消除了牲畜生产者的费用。”

BVDV 项目的 USMARC 研究员 Michael Heaton 对此表示赞同。他说，这一系列研究“代表了另一个减少农业对抗生素需求的机会”。

除了 Vander Ley、Workman 和 Heaton 之外，其他研究合著者还有 Erin E. Jobman(大平原兽医教育中心);格雷戈里·P·哈海 (USMARC);私营部门科学家 Tad S. Sonstegard、Dennis A. Webster、Luke Sherry、Sabreena Larson、Daniel F. Carlson 和 Jonathan Bostrom;和肯塔基大学的 Theodore S. Kalbfleisch。