经过基因编辑的牛的DNA受到重大破坏

2020-12-15 15:08:15

它们是基因编辑革命的标榜动物,一个又一个地出现。一家美国初创公司通过向奶牛的基因组中添加几封DNA字母,设计出一种方法来确保这些动物永远不会长出麻烦的角。

对于Recombinetics公司(制造无角牛的明尼苏达州圣保罗市基因编辑公司)而言,这些动物是更好,更快,分子农业新时代的使者。该公司当时的首席执行官塔米·李·史坦诺奇(Tammy Lee Stanoch)在2017年宣称:“通过在农场进行育种,也可以实现同样的结果。这就是精确育种。”

美国食品药品监督管理局的科学家仔细研究了其中一只名为布里的公牛的基因组序列,发现其基因组中含有一段细菌DNA,其中包括赋予抗生素抗性的基因。

政府说,来自不同物种的DNA的“意外”添加是在基因编辑过程本身发生的。即使该公司吹捧该动物为100%牛并被FDA指控完全需要对动物进行监管,该公司仍未发现它。

拥有动物的Recombinetics子公司Acceligen的首席执行官Tad Sontesgard说:“这不是我们期望的,我们也没有寻找它。”他说“应该做一个更完整的检查”。

这种错误是重组技术的挫折,重组技术的开创性原型包括耐热的牛以及从未触及青春期的猪。这也是对使这种基因编辑成为动物繁殖常规做法的努力的打击。一直以来,Recombinetics一直强烈反对FDA的监督,FDA将基因编辑的动物归为需要大量测试和批准的新药。它甚至游说特朗普政府从卫生局手中夺取监督权,称其正在遏制bar的革命。

但是基因编辑还没有启动子所说的那样可预测或可靠。取而代之的是,旨在对DNA进行精确更改的过程可能会引起重大的意想不到的更改,而无需任何人注意。由亚历克西斯·诺里斯(Alexis Norris)和希瑟·伦巴第(Heather Lombardi)领导的FDA科学家在7月份发表的论文中写道:“随着基因组编辑技术的发展,我们对它产生的意想不到的改变的理解也随之增加。”他们认为基因编辑错误“未得到报道”,是科学家的“盲点”。

进行偶然性工程改造的风险不仅限于animals动物。用于治疗稀有疾病的基因组编辑疗法正在人们身上进行测试,患者最终可能会出现计划外的基因突变。去年在中国首次发生的与基因编辑有关的改变出生前人类儿童的尝试特别令人担忧。

独立科学家仍然没有机会确认中国儿童(双胞胎女孩)的DNA中是否也有意想不到的错误。世界卫生组织今年表示,任何进一步使基因编辑人员的尝试都是“不负责任的”,部分原因是技术上的不确定性。

为了生产无角牛,Recombinetics从荷斯坦奶牛的皮肤细胞开始。那就是细菌基因的来源:为了将DNA指令传达给细胞,该公司在2013年开展的工作中采用了质粒-细菌中存在的一种环状微型染色体。

质粒(仅能暂时保留)带有DNA指令,可用于遗传编辑工具(称为TALENs)和其他品种中发现的“无角”遗传变化,涉及交换约200个遗传字母。后来,经过编辑的皮肤细胞被用于克隆程序中,以产生两只新动物,名为Buri和Spotigy。这些是原始公牛的副本,但没有张扬。

2015年出生的无角牛很快就成为了基因编辑名人。当Spotigy被杀死以分析其组织时,Buri的寿命足以养育大约17个后代,这两个后代由加利福尼亚大学戴维斯分校的设施和澳大利亚的一个农场分配。四月份,一头无角的母牛为《连线》杂志的封面摆姿势。

Recombinetics的高管在2017年告诉彭博社:“我们确切地知道该基因应该去哪里,并将其放置在确切的位置。我们拥有的所有科学数据都证明没有脱靶效应。”

在某种程度上由于不遵守法规,该公司从未寻求过美国无角牛的正式批准。但是,她说,它的加州大学戴维斯分校的兽医科学家艾莉森·范·埃纳纳纳姆(Alison Van Eenennaam)的合作者去年向FDA公开了这些动物的档案,以便与该机构进行交易。

桑特斯加德(Sontesgard)表示,范·埃纳纳纳姆(Van Eenennaam)随后选择询问戴维斯工厂占位的多余基因编辑动物是否可以进入屠宰场,然后将它们制成牛排和汉堡,从而检验FDA的想法。

桑特斯加德(Sontesgard)称要赢得“食品豁免权”是为了评估FDA的观点。 “艾莉森很好奇,这些动物是否会被批准作为食物。我说‘好吧,你可以开枪。’”桑特斯加德说。 “如果他们说好的,那将是一个不错的结果,如果他们说不,那么他们将不得不提出合理的推理。我只是不想让他们浪费,因为他们真的没有错。”

桑特斯加德(Sontesgard)认为,无论有无质粒,这些动物都可以安全食用。

范·埃纳纳纳姆(Van Eenennaam)考虑了财务因素。焚化重约一吨的实验动物,每磅成本为60美分,她认为这对于她的大学课程来说是一笔不小的开支。最好将它们作为汉堡包出售。

不过,到了3月,FDA生物信息学家对公牛的基因组进行了测试,结果偶然发现了该质粒的存在-它已以某种方式整合到了布里的基因组中。范·埃纳纳纳姆(Van Eenennaam)说,当月的机构官员安排了一次电话会议,打破了坏消息。无论如何,这些动物都含有细菌基因,并且都是转基因生物。

Van Eenennaam说:“我们很惊讶,但是当您获得新信息时,您会继续前进。” “科学就是这样做的。”她说,预计布里的一半后代也会遗传细菌基因。

似乎很难解释为什么该公司和加州大学戴维斯分校(UC Davis)无法看到细菌基因,该细菌基因紧接在动物基因组中的“无角”编辑之后。但是,要研究DNA,研究人员首先必须确定要分离或检查的位,实际上,他们经常在灯光下寻找,这一过程会引入假设和偏见。

尚不清楚细菌DNA是否构成更大的风险。它不太可能影响母牛或吃牛的人;相反,人们担心的是,抗生素的抗性基因可能会被牛肠或人体中存在的数十亿细菌中的任何一种所吸收。利兹大学(Leeds University)退休的微生物学家约翰·遗产(John Heritage)说,他认为该基因跳跃的可能性不大,但他在牛中的存在可能为它的传播创造了不可预测的机会。

一些无角动物身上有来自另一种物种的有害DNA的发现,已经封杀了他们的命运。现在没有人会赢得他们的监管批准。 Sontesgard证实,巴西的监管机构已经拒绝了与动物有关的Recombinetics修改后的请愿书。

范·埃纳纳纳姆(Van Eenennaam)说:“它是新颖的DNA,因此就在整个GMO辩论中投入了它。” “从食品安全的角度来看,这并不令我担心,但从法规角度来说,您甚至都不会尝试。它不是可以向前发展的产品。”

范·埃纳纳纳姆(Van Eenennaam)说,自从FDA发现以来,加州大学戴维斯分校(UC Davis)焚烧了其农场中五名男性中的三名。摆好《连线》封面的动物已怀孕,暂时将不会被幸免。