Incontra la donna che usa CRISPR per allevare bovini Terminator di soli maschi

Aleksandra Domanovic e Spencer Lowell

Una studentessa laureata stava aspettando Alison Van Eenennaam sulla soglia del suo laboratorio all'Università della California, Davis. Genetista australiana, trascorre giorni in viaggio discutendo con i critici dei semi di soia GM della Monsanto, apparendo in documentari e dicendo al pubblico perché la modificazione genetica è sicura.

Il suo lavoro scientifico, tuttavia, riguarda il bestiame. Ora, mentre la studentessa, Joey Owen, le ha sussurrato qualcosa all'orecchio, ha emesso un cordiale Sìaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa nel suo accento di Down Under. Abbiamo un knock-in!

Dopo un anno di tentativi, il laboratorio aveva appena utilizzato lo strumento di modifica genetica CRISPR per aggiungere un gene chiamato SRY ad alcune cellule della pelle bovina. e SRY non è un normale frammento di DNA. Tutto da solo, la presenza di SRY può far diventare una femmina essenzialmente maschio, con muscoli più grandi, un pene e testicoli (sebbene incapaci di produrre sperma).

Questo non è un giorno normale in laboratorio, ha detto Van Eenennaam.

La tecnologia di editing genetico ha un grande potenziale negli animali da fattoria. È stato utilizzato per creare maiali immuni ai virus e pecore la cui lana si allunga. Van Eenennaam ha partecipato a uno sforzo di successo per modificare le vacche da latte per eliminare le loro corna.

Ora, nel progetto che chiama Boys Only, mira a creare un toro che genererà solo figli maschi: o vitelli normali o con due cromosomi X ma anche maschi SRY . Nessuna femmina a tutti.

Sarebbe prezioso per gli allevatori di carne bovina, pensa, perché i maschi crescono più grandi e più velocemente. È molto più bistecca. La carne bovina è già il prodotto agricolo più prezioso d'America. Immagina, dice, i tori CRISPR che vagano per i pascoli, distorcendo le probabilità verso la mascolinità e rendendo il settore più efficiente.

Ecco perché mi batto per l'innovazione nell'allevamento animale, dice. Suo libero , una volta effettuato il miglioramento genetico.

Problemi normativi

Van Eenennaam è un convinto sostenitore degli OGM in tutte le loro forme. In una disputa in cui le mamme anti-OGM si sono organizzate per sostenere che gli alimenti non sono sicuri, lei non esita per sottolineare che anche lei è una madre. Nel 2014, insieme al capo scienziato della Monsanto, ha sconfitto gli scettici in a discussione pubblica frequentato da personalità scientifica Bill Nye.

Il dibattito sugli OGM, ironia della sorte, ha avuto i suoi effetti più agghiaccianti su scienziati animali come Van Eenennaam, che detiene il titolo di specialista in estensione cooperativa. Il compito è quello di diffondere il know-how scientifico pratico agli agricoltori. Eppure si sta rivelando quasi impossibile da fare. Solo una singola specie geneticamente modificata, un salmone a crescita super rapida, è mai stata approvata per il consumo negli Stati Uniti

Gli scienziati speravano che l'editing genetico potesse ottenere un tocco più leggero dai regolatori, accelerando nuove idee nella catena alimentare. Ma nel gennaio 2017, come uno degli ultimi atti dell'amministrazione Obama, la Food and Drug Administration statunitense ha affermato che intendeva trattare gli animali modificati con CRISPR come se fossero nuovi farmaci, richiedendo studi di sicurezza elaborati e costosi.

Le regole proposte pongono un enorme blocco normativo sull'uso di questa tecnica di modifica genetica negli animali, afferma Van Eenennaam, che ha inviato una lettera a spaziatura singola di sette pagine e mezzo alla FDA, mettendo in dubbio la decisione.

Le aziende stanno ora facendo pressioni sull'amministrazione Trump per eliminare le regole e dichiarare gli animali geneticamente modificati non regolamentati. Hanno avvertito la Casa Bianca che gli Stati Uniti potrebbero rimanere indietro rispetto a paesi come Argentina e Brasile.

Alcuni si aspettavano persino che il presidente Donald J. Trump annunciasse il cambiamento questa settimana durante un discorso dal vivo agli agricoltori a Nashville. Invece, Trump ha offerto una promessa più generale su 'snellire le normative che hanno bloccato le biotecnologie all'avanguardia, lasciando liberi i nostri agricoltori di innovare, prosperare e crescere'.

Seme terminatore

L'avvento di CRISPR, un nuovo tipo di forbici molecolari in grado di tagliare con precisione il DNA, ha reso molto più facile alterare i geni di qualsiasi organismo. Ma i timori per la tecnologia in fuga significano che è più facile vincere finanziamenti per studiare i rischi e i pericoli di CRISPR che per fare qualcosa di utile con essa.

Van Eenennaam, infatti, ha ottenuto il finanziamento del progetto bestiame da a Programma del Dipartimento dell'Agricoltura degli Stati Uniti esaminando i potenziali rischi degli organismi geneticamente modificati. Il dipartimento vuole modi per sterilizzare gli organismi geneticamente modificati, inclusi il pesce gatto e i pioppi, in modo che le loro modifiche al DNA non si diffondano ai parenti selvatici.

Perché gli animali sono diventati maschi SRY dovrebbero essere sterili, non trasmetteranno il cambiamento genetico o qualsiasi altra alterazione del DNA ad esso collegata. Ciò offre una forma di contenimento genetico.

È fondamentalmente una tecnologia 'terminator', dice Van Eenennaam, riferendosi a un'idea una volta lanciata dai giganti dell'agricoltura per creare piante con semi sterili in modo che gli agricoltori non potessero raccoglierli e ripiantarli. Questa era la linea che sostenevamo che l'avesse finanziata.

La proposta originale del terminatore si è rivelata controversa. Tanto che nel 1999 La Monsanto si è impegnata a non commercializzare mai piante GM sterili . (Invece, gli agricoltori firmano contratti accettando di non salvare i semi.) Anche se è stata abbandonata, l'idea si è rivelata abbastanza nota che i critici degli OGM ne stanno ancora parlando.

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Odio usare quel termine, perché gli attivisti hanno sempre detto Oh mio Dio, la Monsanto usa la tecnologia di terminazione' e non l'hanno mai fatto. dice Van Eenennaam. Voglio avere una discussione più sfumata su questa tecnologia, piuttosto che solo la solita vecchia solita ... È proprio come 'Ugh, sparami'. Ci viene impedito di usare queste tecnologie a causa della discussione sul raccolti.

maschi sostitutivi

Poiché i bovini sono etichettati, marchiati, rinchiusi e macellati, oltre ad essere lenti a riprodursi, sono in realtà tra gli organismi meno propensi a causare una fuga genetica. L'obiettivo a lungo termine di Van Eenennaam è rendere più efficiente la produzione di carne bovina. I maschi producono più carne delle femmine e non rimangono incinte né vanno in calore. Pensa che i maschi succedanei dovrebbero essere circa il 15% più efficienti nel trasformare erba e grano in muscoli rispetto alle femmine.

Per crearli, il suo laboratorio si sta concentrando SRY , noto anche come fattore determinante i testicoli. Nei mammiferi, questo gene da solo può determinare se un animale è fisicamente maschio. Come ti aspetteresti, normalmente si trova sul cromosoma Y.

A volte, però, il gene salta naturalmente al cromosoma X. Può succedere agli esseri umani. Nel 1992 il Comitato Olimpico Internazionale ha iniziato a testare le atlete SRY , trovare circa 13 casi su oltre 5.000 donne, sebbene il test sessuale obbligatorio sia stato successivamente abbandonato in quanto invadente e potenzialmente ingiusto.

Finora, nessun bovino femmina trasformato in maschio è mai stato trovato ad ospitare naturalmente SRY . Owen, la sua studentessa, pensa che sarebbe potuto accadere senza che nessuno se ne accorgesse: la maggior parte dei bovini da carne maschi sono comunque castrati.

Il laboratorio di Van Eenennaam mira a creare un toro con una copia extra di SRY modificato sul suo cromosoma X in modo che tutte le figlie finiscano con esso. Il giorno in cui ho visitato, Owen ha riportato il primo passaggio: aggiungere SRY a un cromosoma X nelle cellule della pelle maschile. Per creare un toro vivente, Van Eenennaam ha bisogno di creare una modifica simile in un embrione di bovino. Se ciò non funziona, può usare una cellula della pelle nella capsula di Petri di Owen per creare un toro clonandolo.

Gli allevatori di bovini hanno già un modo per fare solo maschi. Poiché uno spermatozoo che porta un cromosoma Y ha leggermente meno DNA della sua controparte X ed è quindi più leggero, lo sperma di toro contenente queste cellule può essere separato in base al peso. Viene venduto sperma tutto maschile nei cataloghi.

Ma i rialzisti del terminatore potrebbero essere una soluzione migliore. L'inseminazione artificiale viene utilizzata solo nel 4% circa dei bovini da carne a causa dello sforzo necessario per spostarsi all'interno del campo, raccogliere le mucche e metterle incinte. Van Eenennaam pensa che i suoi tori per soli maschi sarebbero un modo meno costoso.

Un toro è molto più bravo di noi a farlo, dice. E si diverte molto di più.

Chiarimento: una frase che menziona che Alison Van Eenennaam è lei stessa una madre è stata modificata rispetto alla versione originale per risolvere una formulazione ambigua.

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