基因編輯成對抗禽流感利器? 英國培育世界第一批“抗病毒”雞

記者 吳昱賢/報導

禽流感來勢洶洶,英國培育出世界上第一批抗禽流感病毒的雞。圖片來源/Alamy

全球禽流感疫情來勢洶洶,根據世界動物衛生組織報告,許多國家都已出現高致病性禽流感病例,造成大量農場動物與野生動物遭到撲殺或死亡。不過最近英國利用基因編輯技術,培育出世界第一批「抗禽流感」的雞,有高達90%的雞接觸病毒後而沒有感染,科學家們認為,這項技術或許能夠成為對抗禽流感的利器!

綜合外媒報導,禽流感的傳播令人擔憂,在過去兩年裡,禽流感已導致全球數億隻鳥類死亡,甚至哺乳動物也開始被感染,包括海豹、海獅和水貂等,也有零星人類因感染禽流感身亡。正當各國科學家正在研發禽流感疫苗時,最近英國的基因科學家為疫情帶來曙光——他們培育出世界第一批「抗禽流感」的雞!

這項研究發表在在《自然通訊》(Nature Communications)期刊上,研究團隊利用基因編輯技術,針對雞的基因進行微小調整,每10隻雞中有9隻在接觸典型劑量的病毒後沒有感染跡象。這聽起來當然令人振奮,不過當病毒量提升時,這些雞依然會被感染。

倫敦帝國學院病毒學家溫迪(Wendy Barclay)表示:「在自然劑量下,我們的基因編輯雞似乎真的具有抵抗力,但當我們使用非常高的劑量時,仍有一半的雞出現突破性感染。這代表了一件事,我們有能力讓雞對病毒產生抵抗力,但目前做得還不夠。」

這項研究的重點是一個名為ANP32的基因,它可以製造一種被流感病毒劫持的蛋白質來複製自身,溫迪說:「我們想到,如果能阻止這種蛋白質的使用,病毒就無法複製了。」研究小組利用基因編輯技術,修改ANP32基因,從而培育出一批「抗病毒」的雞。當這些基因編輯過的雞被接種1000個感染單位的病毒,這相當於真實世界中的暴露量,每10隻雞中只有1隻受到感染,並在幾天內排出極少量的病毒;不過如果把感染單位提高至100 萬的超高劑量時,10 隻雞中有 5 隻受到感染,但病毒含量仍然遠低於對照組。

任何突破性感染都會帶來風險,因為病毒有可能進化。這實驗中,這些經過基因編輯的雞遇到高劑量病毒時,體內病毒就發生突變,這有助於它利用另外兩種蛋白(ANP32B 和 ANP32E)來進行複製。溫迪說:「我們並沒有對於病毒突變感到震驚,但這代表我們需要更嚴格地進行基因編輯。」研究人員預計阻斷所有複製的蛋白質基因,並且在活雞體內進行測試。

共同研究作者,愛丁堡大學羅斯林研究所的麥克(Mike McGrew)博士說: 「高致病性禽流感在亞洲、歐洲、非洲和北美洲廣泛傳播,現在已經蔓延到南美洲,恐怕還會蔓延到南極洲。而由於禽流感病毒進化迅速,為鳥類接種疫苗成本高昂且效果有限,更嚴格的安全措施如室內養雞,則可能會影響動物福利。」他強調:「基因編輯技術是一條很有希望的途徑,這種抗病毒性可以世代相傳,保護家禽,降低對人類和野生鳥類的風險。」

基因編輯不同於基因改造,後者是一種更古老的技術,將一個物種的整個基因植入另一個物種;基因編輯則是利用基因剪刀,將特定DNA進行替換,未參與研究的格拉斯哥大學生物科學家馬西莫(Massimo Palmarini)指出:「從理論上講,有限的基因變化是正常現象,所以我一點也也不擔心基因編輯產品對消費者的安全構成威脅。簡單來說,我們可以把過去 1 萬年來所有家畜的繁殖、育種看作是一種緩慢的基因編輯過程。需要考慮的關鍵風險是,基因編輯動物是否可能會有利於其他不同特徵的病毒,導致牠們更容易被感染。」

基因編輯的動物產品其實已經出現在市面上。2021年日本政府批准銷售缺少抑制肌肉生長的肌生長蛋白基因的紅鯛魚,以及去除了控制食慾基因的虎河豚,這兩種魚都比傳統魚類生長更快、產量更高;2020年美國批准人類食用一種名為「GalSafe豬」的豬,這種基因編輯的豬不會產生半乳糖激酶(α-GAL),這意味著患有α-gal綜合征(可引起輕度至嚴重過敏反應)的人可以食用;同年美國還批准一種「滑毛牛」(PRLR-Slick)的食品上市許可,這些牛經過基因編輯後,身上的毛可以適應較高的氣溫。

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