חוקרים שינו גנים של תרנגולות בהנדסה גנטית כדי להקנות להן עמידות לשפעת העופות
שפעת העופות היא מחלה נגיפית קטלנית, שפוגעת כמובן בעופות, אבל לא רק בהם. זן של הנגיף גרם למותם של עשרות מיליוני בני אדם בשנים 1919-1918, במה שכונה מגפת השפעת הספרדית. אז החל חקר הזנים של הנגיף, וכיום ידוע על מספר זנים שלו, שתוקפים עופות בר ומשק, ולעיתים גם בני אדם ויונקי בר. הנגיף מדביק עופות בלולים צפופים, גובה מחיר כלכלי כבד וגורם סבל רב. כדי למנוע התפרצות של מגפת שפעת העופות, חקלאים צריכים לחסן בכל דור את כל העופות במשק - וגם זה לא תמיד מספיק.
במאמר חדש, חוקרים מבריטניה הציגו ניסוי בהנדסה גנטית שיוכל להוביל לתרנגולות עמידות בפני שפעת העופות, וכך להפחית את תפוצת המחלה הקשה ולחסוך את הצורך בחיסון כל דור. זאת מכיוון שבהנדסה גנטית, שלא כמו בחיסון, החומר התורשתי עובר שינוי, והשינוי עובר גם לדור הבא.
נגיפי שפעת העופות נכנסים אל תאי האדם או החיה שהם מדביקים ומשתמשים בחלבון ANP32A, שקיים בתא המארח, כדי לסנתז את החומר התורשתי של עצמם וליצור עותקים רבים שלו. חוקרים מצאו שאם מחליפים בחלבון הזה שתי חומצות אמינו, שהן אבני הבניין של החלבונים, פוחתת יכולתו של הנגיף להשתכפל ובהמשך גם להדביק.
מחלה נגיפית קטלנית שפוגעת בעופות, אבל לא רק בהם. תרביות תאים שמודבקים בנגיף שפעת העופות | Shuttertock, felipe caparros
לחתוך את השפעת החוצה
יש כמה שיטות לשנות את החומר התורשתי באופן מבוקר, ביניהם שימוש במערכת קריספר (CRISPR). בשיטה הזאת ניתן לחתוך את רצף ה-DNA של גן מסוים, ואף להחליף חלקים מהרצף שלו ברצף אחר.הגֵן הוא שנותן את הוראות הייצור של החלבון, ושינוי הרצף שלו משנה את ההוראות האלה. בעקבות זאת, החלבון שנוצר על בסיס הגֵן לא יכול לתפקד.
בעזרת קריספר, החוקרים יצרו תאים מהונדסים שבהם רצף הגֵן שאחראי על ייצור החלבון ANP32A שוּנַה. הם הכניסו את התאים לביצי תרנגולת, ונתנו להם לגדול ולהתפתח לעופות בוגרים. כדי לבדוק את יעילות המוטציה, החוקרים הדביקו בגרסה פחות קטלנית של נגיף שפעת העופות עשרה עופות מהונדסים ועשרה עופות שלא עברו הנדסה גנטית. כל העופות הלא מהונדסים נדבקו בנגיף, אך רק אחד מהעופות המהונדסים נדבק – ולא הדביק את האחרים. בנוסף לכך, כשהעופות המהונדסים נחשפו לריכוז גבוה בהרבה של נגיפים, רק חצי מהם נדבקו בנגיף.
הטיפול יעיל במניעת הדבקה, לפחות בריכוזים נמוכים, ולא משפיע לרעה על בריאות התרנגולות. תרנגולת מהונדסת גנטית (מימין) לצד תרנגולת רגילה | מתוך מאמר המחקר
המחקר מצא שהטיפול יעיל במניעת הדבקה, לפחות בריכוזים נמוכים, ולא משפיע לרעה על בריאות התרנגולות. עם זאת, הוא לא עוצר לחלוטין את ההדבקה - ונגיף השפעת ידוע ביכולתו להשתנות ולפתח מנגנונים כדי לעקוף את השיטות שנועדו להילחם בו. "אין דבר כזה, 'פתרון קסם' לנגיף השפעת", הסבירה בראיון לניו יורק טיימס החוקרת קרדונה (Cardona), מומחית למחלות עופות שלא הייתה שותפה למחקר. החוקרים מעריכים שכדי להבטיח את מניעת ההדבקה צריך לשנות את הרצף בשלושה גֵנים שאחראים ליצירת שלושה חלבונים מסוג ANP32. בניסוי הראשון החוקרים פגעו רק בגֵן אחד, ונראה שזו הסיבה לכך שהטיפול היה פחות יעיל בנוכחות נגיפים בריכוז גבוה. בניסוי המשך הם יצרו תאים שבהם שלושת הגנים עברו שינוי, ומצאו שהתאים האלו היו עמידים להדבקה בנגיף, כולל בגרסה הקטלנית יותר שלו. השלב הבא יהיה ליצור עופות בוגרים מהונדסים בצורה כזו, ולבדוק את העמידות שלהם.
יש עוד מכשולים שהחוקרים יצטרכו לעבור לפני שאפשר יהיה להשתמש בשיטה הזאת במשקים ובחקלאות, אך המחקר החדש מדגים את יכולתה של ההנדסה הגנטית להתמודד עם מחלות - וגם תורם להבנה של התחום ולפיתוח המחקר, בתקווה להביא פתרון למחלה הקשה.
