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资料来源：盖蒂图片社

上个月，柬埔寨政府报告称，两名柬埔寨人在接触受感染的家禽后死于高致病性禽流感（H5N1）。对于人类来说，感染的风险很低，但世界各地动物的疫情不断增加，导致鸡群和野鸟灭绝。这种病毒对家禽生产者来说是毁灭性的，他们被迫宰杀受感染的家禽。越来越多的国家开始为鸡接种禽流感疫苗，而美国和英国由于免疫成本和效果的不确定性而仍犹豫不决。与此同时，英国研究人员提出了另一种保护家禽群的可能方法，即：基因编辑。来自爱丁堡大学、伦敦帝国理工学院和皮尔布赖特研究所的科学家使用基因编辑工具Crispr 培育出了第一批对这种病毒具有部分抵抗力的鸡。他们上周在期刊《自然通讯》 上发表了他们的结果。就像微小的分子剪刀一样，Crispr 使科学家能够对生物体的遗传密码进行有针对性的切割。英国研究小组使用这项技术来调整鸡体内负责产生蛋白质ANP32A 的基因。在感染过程中，禽流感病毒会接管这种蛋白质以帮助自身复制。 “所有病毒都是专性寄生虫，”该研究的作者、伦敦帝国理工学院的病毒学家温迪·巴克利(Wendy Buckley) 在10 月5 日的新闻发布会上说。当病毒进入宿主细胞时，“它们会劫持细胞内的各种蛋白质以帮助自身复制，”她说。 2016年，巴克莱实验室发现流感病毒以这种方式使用ANP32A蛋白。研究人员饲养了10 只携带经过编辑的基因的鸡，并将它们暴露于H9N2 禽流感病毒株中，使用的剂量模仿了动物在现实世界中可能经历的情况。他们使用的是这种病毒，而不是更致命的H5N1，因为这是鸡在疫情爆发期间最有可能遇到的病毒。只有十分之一的鸡被感染，病毒没有传播给其他鸡。然后，研究小组将基因编辑的鸟类暴露在人为高剂量的病毒中。这次，十分之五的鸟被感染，但基因编辑仍然提供了一定程度的保护。在受感染动物中发现的病毒量远低于通常在感染禽流感的鸡中检测到的病毒量。基因编辑也有助于限制病毒的传播。将四只普通鸡与暴露于高水平病毒的基因编辑鸡放在同一个培养箱中。四人中只有一人被感染。研究人员对经过基因编辑的鸟类进行了两年的监测，发现基因变化对它们的健康或产蛋量没有不利影响。 “这表明了降低鸡对禽流感易感性的潜在机制，”明尼苏达大学兽医学院兽医学和家禽健康教授卡罗尔·卡多纳（Carol Cardona）说，她没有参与这项研究。 “但即使我们保护地球上的每一只鸡，流感也不会传播到任何地方。”禽流感已在100 多种不同种类的鸟类中得到证实。一些突破性感染的发生意味着病毒仍有机会感染其他鸟类，并可能通过变异“逃避”疫苗的作用，而不使用ANP32A蛋白进行繁殖。事实上，当英国研究人员从受感染的基因编辑鸡身上采集病毒样本时，他们发现与病毒相互作用的蛋白质部分发生了一些突变。卡多纳说：“流感病毒复制速度很快，每次进入新的宿主，病毒就有机会适应和改变。”巴克莱在新闻发布会上表示，这些病毒突变并没有使鸡的病情加重。

研究小组还希望确保这些变化不会对人类造成更严重的感染，因此他们将突变病毒添加到培养皿中培养的人类气道细胞中。他们发现这些突变并没有帮助病毒以对人类构成更大风险的方式生长。目前尚不清楚经过基因编辑的鸡如何对抗更具攻击性的禽流感病毒，例如H5N1，该研究并未对这些病毒进行测试。巴克莱银行表示，他们选择了H9N2病毒，这种病毒被认为致病性低，几乎不会引起疾病迹象，部分原因是它更常见。此外，故意让鸡感染H5N1 病毒会引起动物福利问题，因为它可能导致严重疾病，并且常常致命。作者发现了另外两种相关蛋白，ANP32B 和ANP32E，他们认为这两种蛋白可以阻止病毒复制。在实验室培养的鸡细胞中，他们编辑了编码这三种蛋白质的基因，并将它们暴露于流感病毒。这些编辑成功地阻止了病毒在细胞中生长，但研究人员尚未培育出经过所有三种编辑的鸡。爱荷华州立大学家禽遗传学专家苏珊·拉蒙特表示，多种基因改造可以减少病毒逃逸的机会。 “当你开始这样做时，病毒群体确实更难绕过该动物的耐药性，”她说。但特拉华大学家禽健康系统高级科学家布赖恩·拉德曼表示，去除过多的基因可能对动物的健康有害。 “这些基因的存在是有原因的，”他说。鲁德曼说，对于肉鸡来说，它们在屠宰前只能存活8 到12 周，基因编辑对健康的影响可能没有时间在它们的一生中显现出来。但蛋鸡的商业饲养期为两到三年。虽然这项研究仍处于早期阶段，尚未准备好广泛使用，但拉蒙特表示，她可以想象，未来家禽生产商可能会将禽流感疫苗接种与基因编辑结合起来，以增强病毒的能力。反抗。 “在我看来，这种疾病如此常见且如此重要，我们可以采取的任何有助于保护鸟类健康的策略都是非常好的策略，”她说。家禽生产者已经将疫苗接种与基因选择结合起来——，即根据某些特征选择饲养哪些鸡——以预防疾病。几十年前，科学家发现基因突变可以增强对马立克氏病病毒的抵抗力。马立克氏病是一种常见的高度传染性疾病，可导致瘫痪和肿瘤。养鸡户开始饲养具有这种特性的鸡并给它们接种疫苗。拉蒙特表示，这种双管齐下的方法比单独使用任何一种方法都更具保护性。英国科学家表示，他们的基因编辑鸡是一个概念证明，展示了一种使鸡抵抗禽流感的可能方法。 “我们还没有到那一步，”巴克莱说。 “我们需要更多的编辑器、更强大的编辑器来真正阻止病毒的复制。”至少在英国，基因编辑鸡可能还需要一段时间才能进入人们的餐桌。今年三月，中国政府通过了一项法律，使基因编辑食品的商业开发合法化，但允许使用基因编辑农场动物还需要第二次投票。在美国，第一个经过基因编辑的食用动物，一头被编辑为具有短而光滑皮毛的牛，于2022 年获得批准。人们发现这种特征有助于牛耐受炎热的天气。