美国的研究人员已经成功地运用了新的基因编辑技术,培育出了没有角的奶牛和出生时就被阉割的小猪——这对农民和农场主来说似乎是一个福音——他们仍然在努力把这些牲畜从稳定的地方移到餐桌上。
由动物遗传学家Alison Van Eenennaam领导的加州大学戴维斯分校团队一直在研究无角牛的挑战。
牧场主和农民经常要割掉动物的角——这是一个痛苦的过程——以防止它们互相伤害或伤害人类饲养员。
但是某些像安格斯那样的牛生来就没有角。
因此,一旦科学家发现了导致牛角缺失的基因,明尼苏达州的生物工程师们就利用分子“剪刀”来改变荷斯坦牛(一种受欢迎的奶牛品种)细胞中的DNA。
虽然被称为CRISPR-Cas9的基因“剪刀”更为人熟知,但重组学使用了一种被称为TALENs的工具(转录激活子样效应核酸酶)。结果:2015年无角公牛诞生了。
布里最终生下了六只小牛,它们都是在戴维斯的研究农场里长大的。
一个意外的发现
为了确认这些动物的肉适合人类食用,Van Eenennaam咨询了美国食品和药物管理局(FDA)。
几乎是偶然的,那里的科学家在研究一个相关项目时发现了一种意想不到的基因改造,他们使用的是有关公牛基因组的公开数据。
FDA兽医医学中心的生物信息专家Alexis Norris说:“我们看到了想要编辑的突变,在我继续之前,我正在检查最后的盒子。”
“就在那时,我注意到这个质粒序列出现在牛身上,这是意料之外的。
“这真的很令人震惊。”
质粒序列,一个用来改变目标基因的DNA片段,被认为会自行消失,而重组因子——现在使用一种不同的技术来孕育无角牛——并没有检查它的存在。
FDA表示,外来片段插入DNA对动物和消费者来说不一定是危险的。
但FDA动物生物工程和细胞疗法主任希瑟·隆巴迪(Heather Lombardi)问道:“如果出现了意外的改变,会影响食物的成分吗?”“它会对过敏原或毒性等产生影响吗?”
无论如何,该机构表示,这一发现强调了对动物使用基因编辑工具进行密切监控的重要性,而此时,基因编辑技术的倡导者正迫切要求放松监管。
对于这些倡导者来说,通过切割和插入DNA片段来编辑基因的动物与插入外来基因元素的转基因生物不同。
但是,欧洲法院在2018年一项备受关注的案件中裁定,基因编辑产生的有机体应被视为转基因生物——需要同样漫长的审批过程。
未知的后果
随着意外发现的遗传物质,Van Eenennaam决定她别无选择,只能下令焚烧这5个基因编辑过的雄性。她说,让他们活下来的代价太大了。
Van Eenennaam说:“基因编辑就像20年前的转基因生物一样。”“活动人士敲锣打鼓,称一些事情将会产生未知的后果,欧洲出台了预防原则。
她说,“唯一不同的是,南美洲说不,非洲开始展示自己的力量,”而中国正在加强基因编辑研究。
Van Eenennaam说,基因编辑有许多很有前途的应用:开发更耐热的牲畜——在全球变暖中是无价的——或者培育对非洲猪瘟有抵抗力的猪,非洲猪瘟已经摧毁了中国的畜群。
出生于澳大利亚的Van Eenennaam在大学期间曾在德克萨斯州的一个牧场工作过,现在她正在试验使用SRY基因来创造完全雄性的畜群。SRY基因会抑制女性特征的发展。
经过几次失败的尝试,一头“携带者”牛终于在6月成功受孕,并将于2020年3月分娩。
他们的目标是培育出完全由男性(他们的骨头上带着更多的肉)或女性(奶牛)以及女性(鸡)组成的肉牛群。
但是这样的想法很难被接受。
动物保护组织善待动物组织(PETA)的凯瑟琳·罗(Katherine Roe)说,在高度拥挤的工厂化养殖环境之外,培育出对疾病具有抵抗力的动物可能会鼓励进一步的虐待行为。
“他们为了福利所做的许多改变会给农民们提供借口,让他们继续呆在可怕的环境中,”罗伊说。
美国消费者联合会(Consumer Federation of America)的托马斯·格里米安(Thomas Gremillion)强调,“即使来自转基因动物的食品经过严格检测并被批准为安全的,许多美国人还是觉得动物基因工程令人反感,不愿食用这些动物制造的产品。”