CRISPR技术赋能养猪业:基因编辑猪如何攻克“猪蓝耳病”?
现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2025/5/5 18:29:52 关注:65 评论: 我要投稿
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猪蓝耳病:养猪业的 “头号杀手”
在全球养猪业格局中,猪蓝耳病如同浓重阴霾,始终笼罩着从业者。其全称为猪繁殖与呼吸综合征(PRRS),作为一种病毒性传染病,自 1987 年于美国首次出现后,便以惊人速度在世界各地养猪场蔓延,成为养猪业难以摆脱的困境。
猪蓝耳病危害显著,主要以繁殖障碍和呼吸系统症状为特征。母猪感染后,可能出现早产、流产、死胎等状况,致使繁殖效率大幅降低;仔猪感染后,常表现出呼吸困难、生长迟缓,甚至引发肺炎,死亡率可达 20%。更为严峻的是,该病毒会严重削弱猪的免疫系统,使猪群极易遭受其他细菌和病毒侵袭,进而加重病情,造成更大损失。
美国作为养猪业高度发达的国家,深受猪蓝耳病困扰。据世界动物卫生组织统计,仅在美国,蓝耳病每年就给养殖户造成 5.6 亿美元损失。爱荷华州立大学专家 2024 年发表的分析报告指出,它是自根除古典猪瘟以来,对美国养猪生产造成经济损失最大的疾病。2016 年至 2020 年间,猪蓝耳病导致美国猪肉行业每年约 12 亿美元的产量损失,与十年前相比,增长了 80%。这些数据背后,是众多养殖户的心血付诸东流,也是整个养猪业的沉重负担。
在中国,养猪业同样面临猪蓝耳病的严峻挑战。由于我国生猪养殖规模庞大,猪蓝耳病一旦爆发,其影响范围之广、损失之大难以估量。从南方规模化养猪场到北方小型养殖户,都时刻警惕着这种疾病的侵袭。许多养殖户为防控猪蓝耳病投入大量人力、物力和财力,但往往成效不佳。一旦猪群感染,不仅猪只健康和生长受到影响,还可能导致整个猪场生产计划被打乱,经济损失惨重。
疫苗困境:传统防控手段为何失灵?
面对猪蓝耳病的肆虐,疫苗成为首要防控手段。多年来,科研人员和相关企业投入大量精力,研发出灭活疫苗、弱毒疫苗以及新型基因工程疫苗等多种疫苗,试图阻止猪蓝耳病传播,降低其对养猪业的危害。然而,现实表明,这些疫苗防控效果并不理想。
病毒的高突变率是疫苗防控效果不佳的重要原因之一。如 Genus 发表的论文所述,PRRS 病毒 “由于易出错的病毒 RNA 依赖性 RNA 聚合酶和显著的基因重组率而具有很高的突变率”。这使得病毒不断变异,产生新毒株。而现有疫苗往往针对特定毒株研发,一旦病毒变异,疫苗保护作用就会大打折扣。疫苗研发速度远远赶不上病毒变异速度,新毒株出现时,原本有效的疫苗可能无法为猪群提供足够保护,导致猪群仍易感染猪蓝耳病。
疫苗接种时机的限制也使其效果难以充分发挥。目前,疫苗通常在猪出现症状时接种,但此时往往为时已晚。猪蓝耳病病毒在猪体内潜伏期较短,一旦出现症状,病毒已在猪体内大量繁殖,对猪体造成严重损害。此时接种疫苗,虽可在一定程度上刺激猪的免疫系统产生抗体,但已无法阻止病毒侵害,无法挽救猪的生命。且猪感染后幸存下来,其免疫系统通常也较为脆弱,难以抵抗可能出现的继发感染,如肺炎。这使猪的健康状况依然面临巨大威胁,也增加了养殖成本和管理难度。
猪群感染猪蓝耳病后免疫力低下,也是疫苗防控效果不佳的关键因素。猪蓝耳病病毒会攻击猪的免疫系统,导致猪的免疫细胞受损,免疫功能下降。这种情况下,即便接种疫苗,猪的免疫系统也难以对疫苗产生有效免疫应答,无法产生足够抗体抵抗病毒再次入侵。且由于免疫力低下,猪群更容易受到其他病原体感染,引发混合感染,进一步加重病情,使疫苗防控效果更难体现。
在实际养殖中,有许多因疫苗防控效果不佳导致的惨痛案例。有的猪场按常规免疫程序为猪群接种疫苗,但猪蓝耳病疫情爆发时,仍有大量猪感染发病。养殖户只能眼睁睁看着辛苦养殖的猪生病、死亡,却无能为力,损失惨重。这些案例充分表明传统疫苗在防控猪蓝耳病方面存在巨大局限性,急需寻找新解决方案。
基因编辑猪诞生记:CRISPR 技术大显神通
在传统疫苗防控猪蓝耳病效果不佳的困境下,基因编辑技术为养猪业带来新希望。英国 Genus 公司利用 CRISPR 基因编辑技术,开启培育抗猪蓝耳病猪的研究。
Genus 公司科研团队深入研究猪蓝耳病感染的遗传基础,发现病毒感染与多个基因密切相关,其中编码病毒入侵受体的 CD163 基因成为关注焦点。在猪体内,CD163 这种特殊蛋白质表达于巨噬细胞和单核细胞表面,不仅介导炎症等重要功能,更是猪蓝耳病病毒入侵猪体的关键 “门户”。
找到关键基因后,Genus 团队运用 CRISPR - Cas9 技术进行编辑。这一技术如同精确的 “基因剪刀”,可对基因进行精准修改。科学家将 CRISPR - Cas9 编辑试剂小心注入猪受精卵基因组中,目标是精确删除 CD163 基因中编码与病毒直接相互作用结构域的单个外显子。这一操作如同在复杂建筑中精准拆除与敌人入侵紧密相关的 “门”,且不影响建筑其他功能,成功阻断猪蓝耳病病毒入侵猪体细胞的途径。
完成基因编辑后,安全性和遗传多样性保障至关重要。科研人员对编辑后的猪进行全面细致的基因分型检测,确保编辑在所有猪只中保持一致,未出现不可预见的脱靶效应。脱靶效应如同射箭未射中靶心,射到其他地方,在基因编辑中可能导致意想不到的基因改变,影响猪的健康和生长。同时,保证潜在繁殖群体具有足够遗传多样性。丰富的遗传多样性对物种生存和繁衍至关重要,如同庞大基因资源库,为物种适应环境变化、抵抗疾病提供更多可能。遗传多样性不足,猪群可能面临更高患病风险,生长性能也可能受影响。
经过一系列严格检测和筛选,通过审核的编辑猪进入繁殖过程。科研人员期望通过繁殖建立庞大的具有 PRRS 抗性的猪群。他们的努力得到回报,经巨噬细胞和动物实验证实,这些基因编辑猪展现出强大免疫能力,能有效抵抗 PRRS 病毒感染。当这些编辑猪受到 PRRSV 病毒攻击时,肺部和淋巴结组织未出现任何感染迹象或病毒复制迹象,仿佛拥有坚固 “免疫盾牌”,将病毒拒之门外。
Genus 子公司 Pig Improvement Company(PIC)首席运营官 Matt Culbertson 表示,“这些猪似乎对已知的 99% 以上的 PRRS 病毒版本具有完全免疫力,不过有一种罕见亚型可能会突破保护 。” 尽管存在小概率风险,但不可否认,基因编辑猪的诞生为养猪业对抗猪蓝耳病带来重大突破,开启养猪业新篇章。
市场回响与未来展望
美国食品药品监督管理局(FDA)批准基因编辑猪可供人类食用的消息,在市场引发强烈反响。Genus 公司股价迅速上涨,一度飙升 30%,触及近六个月高点。这一涨幅不仅体现资本市场对 Genus 公司在基因编辑猪领域多年努力的高度认可,更预示基因编辑猪肉这一新兴市场的巨大潜力。投资者敏锐捕捉到其中商机,以实际投资表达对这一创新成果商业化前景的看好。
在未来市场布局方面,Genus 公司制定宏伟战略。美国市场作为全球重要肉类消费市场,FDA 的批准为 Genus 公司打开通往巨大财富的大门。公司计划以此为契机,迅速在美国市场推出基因编辑猪肉产品。据 Genus 子公司 Pig Improvement Company(PIC)首席运营官 Matt Culbertson 透露,基因编辑猪肉有望于明年某个时候正式进入美国市场,届时消费者或许能在超市货架上看到这些产品。
除美国本土市场,Genus 公司还将目光投向全球其他重要市场。墨西哥、加拿大、日本和中国等国家是猪肉消费大国,市场需求庞大。Genus 公司深知,要实现基因编辑猪肉全球商业化,必须获得这些国家监管机构批准。目前,公司正积极与各国监管部门沟通交流,提交相关申请材料,争取尽快获批。在中国,养猪业规模庞大,对优质种猪需求持续增长。Genus 公司与首农股份的合作,为其在中国市场发展奠定良好基础。通过与首农股份紧密合作,Genus 公司希望利用首农股份在中国市场的资源和渠道优势,加快基因编辑猪在中国的推广应用。
从市场需求角度看,基因编辑猪肉前景广阔。随着人们生活水平提高,对食品安全和品质要求越来越高。传统养猪业受猪蓝耳病等疾病威胁,不仅影响猪肉产量和质量,还可能导致抗生素过度使用,对人体健康和环境造成潜在危害。基因编辑猪的出现解决了这些问题,它们对猪蓝耳病具有免疫力,能减少疾病发生,降低抗生素使用,生产出更安全、健康的猪肉。这种高品质猪肉产品,无疑将受到消费者青睐。
当然,基因编辑猪肉进入市场并非一帆风顺,可能面临一些挑战。一方面,消费者对基因编辑技术的认知和接受程度存在差异。虽基因编辑技术在科学上已被证明安全可靠,但部分消费者仍存疑虑,担心食用基因编辑猪肉影响健康。因此,加强对消费者的科普宣传,提高其对基因编辑技术和基因编辑猪肉的认知和理解,是推动基因编辑猪肉市场发展的关键。另一方面,基因编辑猪肉的生产成本和市场价格也是影响其市场推广的重要因素。目前,基因编辑技术研发和应用成本较高,可能导致基因编辑猪肉价格相对较高,影响市场竞争力。随着技术进步和规模化生产实现,成本有望逐渐降低,价格也将更加亲民。
在全球市场拓展和其他业务战略进展方面,Genus 公司成绩显著。在猪类业务方面,公司在中国市场发展势头良好,过去 18 个月成功签约 20 位新的特许客户,近期又赢得 7 位新的特许客户。这些合作成果体现 Genus 公司猪类业务的强大竞争力,为其在中国市场进一步发展奠定坚实基础。在牛科动物业务方面,Genus 公司启动 VAP(价值加速计划)第二阶段计划,有望实现 1000 万英镑的年度化调整后营业利润收益,同时 VAP 第三阶段计划也在有序推进。此外,Genus 公司通过收购少数股权,成功对其 De Novo 合资企业实现 100% 控股,进一步增强基因供应链,为公司长期发展提供有力支持。
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文章来源:现代畜牧网 文章作者:豆包 文章编辑:一米优讯 |
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