猪繁殖与呼吸综合征（PRRS）俗称“猪蓝耳病”，是猪群发生以繁殖障碍和呼吸系统症状为特征的一种急性、高度传染的病毒性传染病。目前，这种疾病在世界各地的养猪场中均有发现，每年导致高达20%的牲畜死亡。

PRRS于1987年在美国首次发现，其症状包括发烧、呼吸窘迫、早产。部分猪不会出现任何症状，但可能导致仔猪患肺炎，成年母猪繁殖障碍。该病毒还会削弱猪的免疫系统，使其更容易受到细菌感染。

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5.6亿美元的损失。爱荷华州立大学专家于2024年发表的分析报告表示，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，猪蓝耳病在2016年至2020年间造成美国猪肉行业每年约12亿美元的产量损失，较十年前增长了80%。

目前已研发出多种疫苗来阻止PRRS的传播，但效果有限。疫苗通常在猪出现症状时接种，但那时往往为时已晚，无法挽救它们的生命。即使猪在感染后幸存下来，它们的免疫系统通常也过于脆弱，无法抵抗可能出现的继发感染，例如肺炎。

（图源：MIT Technology Review）

几年前，一家名为Genus的英国公司着手利用CRISPR基因编辑技术，培育出对这种病菌具有免疫力的猪。近日，美国食品药品监督管理局 (FDA）批准这种基因编辑猪可供人类食用，这标志着 CRISPR技术在食物链中的首次重大商业应用。

该公司表示，此次批准是其在美国商业化过程中迈出的重要一步，并宣称将继续努力争取获得墨西哥、加拿大、日本和中国监管机构的批准。

2024年2月，研究人员在 The CRISPR Journal 期刊上发表的一篇新报告“Generation of a Commercial-Scale Founder Population of Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus Resistant Pigs Using CRISPR-Cas”详细披露了这些猪是如何被编辑的。

此前，学术界的科学家研究了PRRS感染的遗传基础。结果表明，病毒感染与多个基因有关，其中包括编码病毒入侵受体的CD163。在猪体内，这种特殊的蛋白质表达于巨噬细胞和单核细胞表面，并介导炎症等功能。

Genus团队的工作正是建立在对CD163作用的研究之上。为了编辑基因组，Genus的科学家将CRISPR-Cas9编辑试剂注入猪受精卵的基因组中。他们的目标是精确删除CD163基因，从而移除编码与病毒直接相互作用结构域的单个外显子。重要的是，这种编辑不会影响CD163在新群体中的功能。他们还对编辑后的猪进行了基因分型，以确保编辑在所有猪中保持一致，没有不可预见的脱靶效应，并且在潜在繁殖群体中具有足够的遗传多样性。通过审核的编辑猪随后进入繁殖过程，以建立一个具有PRRS抗性的猪群。该论文还详细介绍了团队如何优化编辑试剂，以确保他们的工作能够转化为商业育种计划。

Genus公司的科学家利用基因编辑技术CRISPR修改四种常见商用猪胚胎中的CD163基因。然后，他们将修改后的胚胎移植到雌性猪体内，并继续繁殖雌性经过基因编辑的后代。最终将产生一个CD163基因两个拷贝均被敲除的猪种系。

经巨噬细胞和动物实验证实，这些经过基因编辑的猪能够抵抗PRRS病毒感染。经过编辑的猪在受到PRRSV病毒攻击时，肺部和淋巴结组织中没有出现感染迹象或病毒复制迹象。

Genus子公司Pig Improvement Company（PIC）的首席运营官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。”

据Culbertson表示，基因编辑猪肉可能会在明年某个时候出现在美国市场上，以及该公司认为猪排或其他肉类不需要贴上任何标明其为生物工程产品的标签。

新闻来源：麻省理工科技评论APP

记    者：叶家余

编    辑：卢婷婷

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