Wetenschappers gebruiken CRISPR om genen van alligator in meerval te zetten

Elk jaar worden in de VS miljoenen vissen gekweekt, maar velen van hen sterven aan infecties. In theorie zou het genetisch manipuleren van vissen met genen die hen tegen ziekten beschermen, afval kunnen verminderen en de milieu-impact van het kweken van vis helpen beperken. Een team van wetenschappers heeft geprobeerd precies dat te doen door een alligatorgen in te brengen in het genoom van meervallen.

Amerikanen maken veel meervallen door. 2021, meervalkwekerijen in de VS produceerden 307 miljoen pond (139 miljoen kilogram) van de vis. "Per pond is 60 tot 70% van de Amerikaanse aquacultuur … meervalproductie", zegt Rex Dunham, die werkt aan de genetische verbetering van meervallen aan de Auburn University in Alabama.

Maar de meervalkweek is ook een prima broedplaats voor infecties. Vanaf het moment dat gekweekte vis pas uit het ei komt tot het moment dat ze worden geoogst, sterft ongeveer 40% van de dieren wereldwijd aan verschillende ziekten, zegt Dunham.

Zou de nieuwe genetische modificatie kunnen helpen?

Het alligatorgen, dat door Dunhams onderzoek als een mogelijk antwoord werd gevonden, codeert voor een eiwit dat cathelicidine wordt genoemd. Het eiwit is antimicrobieel, zegt Dunham - men denkt dat het alligators helpt beschermen tegen het ontwikkelen van infecties in de wonden die ze oplopen tijdens hun agressieve gevechten met elkaar. Dunham vroeg zich af of dieren die het gen kunstmatig in hun genoom hebben ingebracht, misschien beter bestand zijn tegen ziekten.

Dunham en zijn collega's wilden ook een stap verder gaan en ervoor zorgen dat de resulterende transgene vis zich niet kon voortplanten. Dat komt omdat genetisch gemodificeerde dieren het potentieel hebben om grote schade aan te richten in het wild als ze ontsnappen uit boerderijen, en hun wilde tegenhangers te slim af zijn voor voedsel en leefgebied.

Transgene overlevenden

Dunham, Baofeng Su (ook aan de Auburn University) en hun collega's gebruikten de tool voor het bewerken van genen CRISPR om het alligatorgen voor cathelicidine in te brengen in het deel van het genoom dat codeert voor een belangrijk voortplantingshormoon, "om te proberen twee vliegen in één klap te doden met één steen, 'zegt Dunham. Zonder het hormoon kunnen vissen niet paaien.

De resulterende vissen lijken beter bestand te zijn tegen infecties. Toen de onderzoekers twee verschillende soorten ziekteverwekkende bacteriën in watertanks stopten, ontdekten ze dat genetisch gemodificeerde vissen veel meer kans hadden om te overleven dan hun tegenhangers die geen genbewerking hadden ondergaan. Afhankelijk van de infectie "was het overlevingspercentage van de cathelicidine-transgene vis twee- tot vijfvoudig hoger", zegt Dunham.

De transgene vissen zijn ook steriel en kunnen zich niet voortplanten tenzij ze worden geïnjecteerd met voortplantingshormonen, zeggen de onderzoekers, die publiceerden hun bevindingen online op de preprint-server bioRxiv. Het artikel is nog niet door vakgenoten beoordeeld.

“Toen ik voor het eerst [van de studie hoorde] dacht ik: wat in vredesnaam? Wie had gedacht dit te doen? En waarom zouden ze?” zegt Greg Lutz van de Louisiana State University, die al tientallen jaren onderzoek doet naar de rol van genetica in de aquacultuur. Maar Lutz denkt dat het werk veelbelovend is: ziekteresistentie kan een grote impact hebben op de hoeveelheid afval die wordt geproduceerd door viskwekerijen, en het verminderen van dit afval is al lang een doel van genbewerking bij landbouwhuisdieren, zegt hij.

Lees hier het hele verhaal ...