Исследователи из Университета Миссури разработали технологию точного редактирования генома кур, которая позволяет стабильно производить медицинские белки внутри яиц. Работа решает одну из главных проблем птицеводства – постепенное отключение искусственно внедренных генов, известное как эпигенетический сайленсинг. Новый метод открывает возможности для создания биологических фабрик по производству антител и выведения птиц, неуязвимых для вирусных инфекций.
В генетике модификация птиц долгое время оставалась сложной задачей из-за нестабильности результатов. При использовании традиционных методов гены внедрялись в ДНК в случайном порядке, что часто приводило к их деактивации в последующих поколениях. В результате куры теряли способность вырабатывать целевые белки, что делало технологию экономически неэффективной и непригодной для промышленного масштабирования.
Группа под руководством профессора Кихо Ли применила систему CRISPR для интеграции генов в конкретный участок генома – ген GAPDH. Этот участок отвечает за базовый метаболизм и остается активным во всех клетках на протяжении всей жизни организма. Выбор данной цели позволил гарантировать, что внедренный фрагмент не будет подавлен защитными механизмами клетки и продолжит функционировать.
Для проверки стабильности метода ученые использовали флуоресцентный маркер. В ходе лабораторных испытаний клетки сохраняли способность к свечению в течение нескольких месяцев, что подтвердило бесперебойную работу генетической вставки. Этот успех позволяет перейти к выведению линий птиц, способных передавать полезные признаки по наследству без потери эффективности.
Практическое применение технологии затрагивает медицину и продовольственную безопасность. Куриные яйца могут стать платформой для синтеза сложных фармацевтических препаратов, включая антивирусные средства. Такой способ производства значительно дешевле существующих методов биофармацевтики. В сельском хозяйстве разработка поможет бороться с эпидемиями птичьего гриппа, которые регулярно наносят ущерб мировой экономике и создают риски для снабжения населения продуктами питания.
Исследование, опубликованное в журнале Poultry Science, получило поддержку Министерства сельского хозяйства США. В настоящее время авторы проекта сотрудничают с промышленными партнерами для адаптации технологии под нужды фармацевтического сектора и агропромышленного комплекса. Университет Миссури планирует использовать созданную платформу для решения широкого спектра задач – от защиты здоровья животных до производства специализированных биологически активных соединений.