Forskere bruker CRISPR for å sette gener fra alligator i steinbit

Millioner av fisk blir oppdrettet i USA hvert år, men mange av dem dør av infeksjoner. I teorien kan genmanipulering av fisk med gener som beskytter dem mot sykdom redusere avfall og bidra til å begrense miljøpåvirkningen fra fiskeoppdrett. Et team av forskere har forsøkt å gjøre nettopp det - ved å sette inn et alligatorgen i genomet til steinbit.

Amerikanerne går gjennom mye steinbit. I 2021, steinbitfarmer i USA produserte 307 millioner pund (139 millioner kilo) av fisken. "På et pund-basis er alt fra 60 til 70 % av amerikansk akvakultur … steinbitproduksjon," sier Rex Dunham, som jobber med genetisk forbedring av steinbit ved Auburn University i Alabama.

Men steinbitoppdrett er også en stor yngleplass for infeksjoner. Fra oppdrettsfisken er nyklekket til den høstes, dør rundt 40 % av dyrene på verdensbasis av ulike sykdommer, sier Dunham.

Kan den nye genmodifikasjonen hjelpe?

Alligatorgenet, som Dunhams forskning viste som et potensielt svar, koder for et protein kalt cathelicidin. Proteinet er antimikrobielt, sier Dunham - det antas å bidra til å beskytte alligatorer mot å utvikle infeksjoner i sårene de får under sine aggressive kamper med hverandre. Dunham lurte på om dyr som har genet kunstig satt inn i genomet, kan være mer motstandsdyktige mot sykdommer.

Dunham og hans kolleger ønsket også å gå et skritt videre og sikre at den resulterende transgene fisken ikke kunne reprodusere seg. Det er fordi genmodifiserte dyr har potensial til å skape kaos i naturen dersom de skulle rømme fra gårder, og utkonkurrere sine ville motparter om mat og habitat.

Transgene overlevende

Dunham, Baofeng Su (også ved Auburn University), og deres kolleger brukte genredigeringsverktøyet CRISPR for å sette inn alligatorgenet for cathelicidin i den delen av genomet som koder for et viktig reproduktivt hormon, "for å prøve å drepe to fluer med én stein, sier Dunham. Uten hormonet klarer ikke fisken å gyte.

Den resulterende fisken ser ut til å være mer motstandsdyktig mot infeksjoner. Da forskerne satte to forskjellige typer sykdomsfremkallende bakterier i vanntanker, fant de ut at genredigerte fisk var mye mer sannsynlig å overleve enn deres motparter som ikke hadde gjennomgått genredigering. Avhengig av infeksjonen, "var overlevelsesraten for katelicidin-transgene fisk mellom to og fem ganger høyere," sier Dunham.

De transgene fiskene er også sterile og kan ikke formere seg med mindre de blir injisert med reproduktive hormoner, sier forskerne, som publiserte sine funn online på preprint-serveren bioRxiv. Oppgaven er ennå ikke fagfellevurdert.

«Da jeg først [hørte om studien], tenkte jeg: hva i all verden? Hvem hadde tenkt å gjøre dette? Og hvorfor skulle de det?" sier Greg Lutz ved Louisiana State University, som har forsket på genetikkens rolle i akvakultur i flere tiår. Men Lutz mener arbeidet lover – sykdomsresistens kan ha stor innvirkning på mengden avfall som genereres av oppdrettsanlegg, og å redusere dette avfallet har lenge vært et mål for genredigering hos oppdrettsdyr, sier han.

Les hele historien her ...