Elena Rice, Mark Cigan e Mandy Schmidt per Progressive Dairy<\/p>\n\n\n\n
La maggior parte delle persone considera la cura degli animali una responsabilit\u00e0 morale. Ma per gli allevatori \u00e8 molto pi\u00f9 di questo. Lo scopo fondamentale di un allevatore \u00e8 quello di nutrire e proteggere gli animali. Il loro sostentamento dipende dall’essere compassionevole verso qualsiasi creatura vivente. Un animale sano \u00e8 un animale produttivo.
La produttivit\u00e0 di una mandria da latte \u00e8 una conseguenza della capacit\u00e0 genetica e dell’influenza ambientale, nel bene e nel male. Ad esempio, il diffondersi di malattie nelle stalle dei vitelli non discrimina il potenziale genetico. Un vitello da $200 Net Merit (NM$) pu\u00f2 essere colpito tanto quanto una futura donatrice d’\u00e9lite da $1.000 NM$.
La malattia respiratoria dei bovini (BRD) \u00e8 una delle malattie pi\u00f9 comuni e costose che colpiscono l’industria da latte e da carne. Persino l’allevatore pi\u00f9 meticoloso pu\u00f2 ritrovarsi vittima dei sintomi fatali della BRD: estrema difficolt\u00e0 respiratoria, febbre alta e secrezioni nasali e\/o oculari.
Nonostante i nostri migliori sforzi come allevatori e la medicina moderna, la BRD continua a devastare le popolazioni di vitelli con un elevato numero di decessi. Le perdite economiche sono anche dovute alla diminuzione di peso, alle spese sanitarie, al costo del lavoro e alla riduzione della produzione futura.
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Tuttavia, c’\u00e8 un grande ottimismo sul fatto che le tecnologie riproduttive avanzate, come il gene editing, possano contribuire ad aumentare la resistenza degli animali alla BRD e a malattie potenzialmente simili. Il gene editing \u00e8 il modo pi\u00f9 pulito e sano per ridurre la sofferenza degli animali a causa delle malattie. Di conseguenza, la somministrazione di vaccini e antibiotici ai bovini potrebbe essere drasticamente ridotta. Gli animali potrebbero avere una qualit\u00e0 di vita pi\u00f9 elevata con meno malattie e sofferenze inutili. Inoltre, avranno migliori prestazioni con meno sfide ambientali che possano limitare il potenziale genetico. Mai nella storia della zootecnia ci sono state maggiori opportunit\u00e0 di aiutare gli animali a prosperare in uno stato naturale.
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L’uomo ha addomesticato gli animali per la produzione di cibo per migliaia di anni. Gi\u00e0 prima del 1860, quando Gregor Mendel introdusse il concetto di eredit\u00e0 genetica, gli allevatori incrociavano inconsapevolmente e selettivamente gli animali per preservare i caratteri genetici preferiti. I genitori pi\u00f9 sani e produttivi hanno creato con la loro progenie una fonte di cibo pi\u00f9 affidabile.
La moderna tecnologia con i test genomici permette la correlazione tra il fenotipo (performance visibili) e il genotipo (geni sul DNA) di un animale. Ad esempio, sono stati identificati i geni che aumentano la produzione di latte e quelli che hanno un impatto negativo sulla fertilit\u00e0. I moderni programmi di selezione possono essere strategici nel decidere quali geni devono essere introdotti in una mandria.
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Probabilmente lo strumento pi\u00f9 influente nell’evoluzione genetica dei bovini da latte \u00e8 stata la \u201cbuona vecchia\u201d inseminazione artificiale (F.A.). I tori sono selezionati in modo intensivo per i loro caratteri preferiti. Solo i \u201cportatori di caratteri genetici\u201d pi\u00f9 desiderabili creano la generazione successiva. Il gene editing non \u00e8 un concetto rivoluzionario rispetto all’impatto che la F.A. e la selezione genomica hanno avuto. \u00c8 semplicemente un’evoluzione di ci\u00f2 che gli allevatori stanno gi\u00e0 facendo: impegnarsi a nutrire il mondo in modo sicuro ed efficiente.
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Il gene editing \u00e8 un metodo di selezione avanzato in cui gli scienziati apportano precise modifiche ai codici genetici. Il potere sta nell’accelerare lo sviluppo di nuove variet\u00e0 animali e vegetali. Queste variet\u00e0, nella maggior parte dei casi, esistono gi\u00e0 in natura, ma ci vorrebbe molto tempo per introdurle nel germoplasma attualmente disponibile.
Utilizzando un’analogia semplificata, il gene editing pu\u00f2 essere considerato come la funzione \u201ctrova e sostituisci\u201d usata sul computer per correggere errori di ortografia nei documenti word. I filamenti genetici hanno linee di codice \u201cscritte\u201d nel DNA che dicono a una cellula come agire. Invece di cambiare le lettere in un documento word, il gene editing cerca e modifica i nucleotidi specifici che compongono il DNA.
La funzionalit\u00e0 dei geni, che a volte pu\u00f2 essere compromessa da mutazioni genetiche naturali, pu\u00f2 essere migliorata con il gene editing. Le revisioni possono aiutare a disattivare i geni dannosi e a correggere le mutazioni responsabili dello sviluppo di malattie.
La rimozione di un pezzo di DNA responsabile dell’interazione con un virus e che consente il movimento o la replicazione del virus, pu\u00f2 alla fine permettere alle cellule di essere libere da virus. Nelle situazioni in cui la modifica desiderata \u00e8 la rimozione di una sezione del codice genetico, il processo di autoguarigione della cellula ripara automaticamente le rotture del DNA.
Una delle tecniche di gene editing \u00e8 CRISPR-Cas9 (cluster di ripetizioni palindromiche brevi regolarmente intervallate e la proteina associata a CRISPR 9). Questa tecnica si basa su un sistema di gene editing naturale che si trova nei microrganismi. Si tratta di una combinazione della proteina Cas9, che taglia il DNA, e dell’acido ribonucleico programmabile (RNA), chiamato \u201cRNA guida.\u201d Questi RNA possono essere progettati per trovare porzioni esatte del genoma.
Le modifiche del DNA possono essere contenute nelle cellule germinali, come gli spermatozoi o gli embrioni. Le modifiche apportate ai geni sarebbero trasmesse alla prole. Le generazioni future erediteranno il codice genetico superiore riscritto attraverso la selezione naturale.
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La creazione di modifiche o di mutazioni desiderabili con CRISPR pu\u00f2 essere molto simile alle mutazioni del DNA gi\u00e0 presenti in natura. Il gene editing sta aiutando la biologia a fare ci\u00f2 che accade normalmente, solo un po’ pi\u00f9 velocemente.
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Nel corso degli ultimi anni, sono stati fatti importanti progressi nella ricerca sul gene editing all’interno della zootecnia. La tecnologia \u00e8 diventata abbastanza avanzata da poter essere realizzata con successo su animali vivi.
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Per decenni, i produttori di carne suina hanno combattuto il virus della Sindrome Riproduttiva e Respiratoria del Suino (PRRS). I maiali che contraggono questa malattia presentano estrema difficolt\u00e0 a riprodursi, indici di incremento lenti e alti tassi di mortalit\u00e0. Milioni di suini muoiono ogni anno a causa di questa malattia o dei suoi effetti collaterali, costando all’industria suinicola statunitense centinaia di milioni di dollari all’anno. I vaccini non sono stati efficaci nel prevenire o curare la PRRS.
Nel 2015, un team di ricercatori di Genus plc e dell’Universit\u00e0 del Missouri ha collaborato per dare all’industria una soluzione a questa terribile malattia. Hanno scoperto una proteina nei maiali chiamata CD163, di cui il virus ha bisogno per sopravvivere all’interno degli animali. Utilizzando CRISPR-Cas9, hanno modificato con successo in una cucciolata il gene che permette alla proteina CD163 di esistere. Quando la cucciolata \u00e8 stata esposta al virus PRRS, tutti ne sono risultati indenni.
Mentre si continuano a fare progressi nella speranza di rendere disponibili i geni salvavita resistenti alla PRRS per proteggere i maiali in tutto il mondo, la priorit\u00e0 di Genus \u00e8 la sicurezza e la salute delle persone, e l’azienda si impegna a garantire che il gene editing crei il carattere desiderato e non altri caratteri indesiderabili.
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Genus chiede l’approvazione della FDA e si conformer\u00e0 a tutti i requisiti di test e sicurezza della FDA, nonch\u00e9 ai requisiti di altri enti normativi nei mercati di tutto il mondo. Se si arriva alla commercializzazione di suini geneticamente modificati resistenti alle malattie, essi attueranno un sistema di monitoraggio continuo degli animali con modificazione genetica.
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Le applicazioni nell’industria lattiero-casearia si sono concentrate sulla riduzione dell’impatto delle malattie mortali. La BRD \u00e8 una malattia bovina complessa, ma comune e costosa. Comprende un vasta gamma di sintomi polmonari, dalle malattie respiratorie croniche a quelle mortali.
Fattori stressanti che si verificano nella vita di un giovane vitello, come lo svezzamento o il trasporto, possono predisporlo a un’interazione tra i suoi meccanismi di difesa e gli agenti infettivi. Un agente patogeno iniziale, come un virus, pu\u00f2 alterare il sistema immunitario e non immunitario del vitello consentendo l’insediamento di una tossina batterica nel tratto respiratorio inferiore.
L’ultimo progetto Genus in fase di sviluppo \u00e8 quello di modificare il gene che permette l’interazione con una delle tossine associate alla BRD. Sebbene questo progetto sia ancora in fase di ricerca, passi cos\u00ec significativi verso l’eliminazione della BRD avrebbero enormi benefici per l’industria lattiero-casearia, il benessere animale e la sostenibilit\u00e0 economica.<\/p>\n\n\n\n
Esiste un enorme potenziale per comprendere e migliorare la resistenza a molte malattie degli animali da allevamento. Un’innovazione di questa portata richiede un lavoro di squadra da tutti gli aspetti del settore. A livello aziendale, un’accurata raccolta di dati sulle prestazioni e sugli eventi sanitari \u00e8 fondamentale per la correlazione dei tratti genetici. Catturare ci\u00f2 che gli allevatori vedono riguardo alle vacche in un formato coerente all’interno del software gestionale della mandria aiuta a trovare i tratti genetici. I responsabili della gestione dei vitelli, i supervisori dei box parto e i capostalla hanno un enorme potere di impatto sulla prossima scoperta in campo biotecnologico.<\/p>\n\n\n\n
Gli allevatori vogliono che il mondo abbia animali pi\u00f9 sani. Vogliono anche che la crescente popolazione mondiale abbia a disposizione un approvvigionamento alimentare sicuro e sostenibile, nonostante la scarsit\u00e0 delle risorse. Il gene editing supporta entrambe le cose. Si tratta di un’innovazione zootecnica con vantaggi reciproci per i consumatori di tutto il mondo.
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