Ścieżka do genetycznie zdrowszych świń

przez: Chad Bierman, Ph.D., Geneticist, Genesus Inc

Patogeny stanowią globalne zagrożenie dla przemysłu trzody chlewnej. Powstają ze źródeł bakteryjnych, wirusowych, grzybowych i pasożytniczych. Liczne i często podatne na mutacje, z czasem stają się odporne na wysiłki lecznicze.

Przepływy produkcyjne w sektorze trzody chlewnej w Ameryce Północnej rutynowo stają w obliczu wyzwań związanych z wieloma patogenami, a roczny koszt dla trzody chlewnej w Ameryce Północnej szacowany jest na miliardy dolarów; z samym PRRS szacowanym na 664 mln USD (oświadczenie o pozycji AASV 2011 w sprawie eliminacji PRRS). Sugeruje to, że przemysł świński skorzystałby na zwierzętach, które mają większą zdolność do przetrwania problemów zdrowotnych.

Zdolność zwierzęcia do wytrzymania wyzwania chorobowego można zdefiniować na wiele sposobów. Odporność, odporność, tolerancja i wytrzymałość to wszystkie istotne deskryptory. Selekcja genetyczna dla każdej koncepcji jest jednoznacznie zdefiniowana, wyraźnie wdrożona i zależnie od okoliczności może być korzystna w różnych sytuacjach. Selekcja genetyczna pod względem odporności na choroby wydaje się optymalna, ponieważ wydaje się, że zwierzę oporne na chorobę ma przewagę nad zwierzęciem, które nie jest w stanie kontrolować wyzwania związanego z chorobą; jednak ukierunkowanie na określony patogen wymaga znacznych nakładów wstępnych. Ponadto wspomniany wcześniej fakt, że istnieje wiele patogenów, stanowi prawdziwe wyzwanie, aby stać się odpornym na wszystkie z nich. Wirusy mają również tendencję do mutacji, co może prowadzić do nisko opłacanych wysiłków, jeśli docelowy patogen nagle przekształci się i stanie się ponownie zakaźny dla populacji.

Wybór tolerancji na chorobę zamiast oporności uznaje, że zwierzę nadal może działać pod obciążeniem o różnym poziomie choroby. Jednak wybór tolerancji choroby wymaga jednoczesnych pomiarów zarówno wydajności, jak i poziomów infekcji. Innym minusem selekcji genetycznej pod kątem odporności lub tolerancji jest wyzwanie polegające na gromadzeniu ciągłych danych na temat obciążenia patogenem. Poziomy obciążenia prawdopodobnie będą się zmieniać w czasie, ale są wymagane do selekcji genetycznej w obu przypadkach (Doeschl-Wilson i in., 2012).  

Ostatnią przeszkodą jest to, że obciążenia związane z patogenami nie występują w środowiskach stada jądra o wysokiej zdrowotności, których wymaga przemysł wieprzowy. Dlatego uzasadnione jest alternatywne podejście.  

Koncepcja odporności na choroby oferuje wspomnianą wyżej alternatywę. Jest to połączenie odporności i tolerancji i jest definiowane jako zdolność zwierzęcia do utrzymania wydajności w różnych środowiskach, gdy jest narażona na wyzwania związane z patogenem (Albers i in., 1987). Odporność na choroby jest wyjątkowa pod tym względem, że selekcja na korzyść nie wymaga szczególnej wiedzy na temat określonego patogenu lub poziomu zagrożenia. Fenotyp odporności można zatem uznać za odporny na czynniki stresogenne, zarówno związane ze zdrowiem, jak i niezwiązany ze zdrowiem, i bardziej praktyczny w wyborze przyszłej kondycji populacji, biorąc pod uwagę, że pojawią się nowe patogeny, których obecnie nie jesteśmy świadomi.  

Selekcja pod kątem odporności na choroby jest ukierunkowana na geny, które pozwalają zwierzęciu na tolerowanie lub szybszą regenerację po wydaniu prowokacji (ryc. 1). Zamiast ukierunkowanego odkrywania genów dla pojedynczego patogenu, selekcja jest umieszczana na skali multigenicznej w obrębie genomu, przy użyciu narzędzi ilościowych i molekularnych w naszym zestawie narzędzi genetycznych. Odpowiedź Genesus na zdrowsze świnie leży w selekcji genetycznej fenotypów odporności na choroby.  

Genesus jest zaangażowany w finansowanie badań nad chorobami od ponad 10 lat. Z analiz asocjacyjnych całego genomu odkryto kilka przydatnych narzędzi i włączono je do zestawu narzędzi Genesus.

• Odkryliśmy regiony genomowe, które poddajemy selekcji w celu poprawy odporności na wirusa zespołu rozrodczego i oddechowego świń (PRRSV).  
• Monitorujemy regiony genomowe, które mają wpływ na podatność na chorobę związaną z cirkowirusem świń (PCVAD).  
• Genesus jest na bieżąco z zewnętrznymi badaniami i korzysta z naszych relacji w środowisku akademickim, aby poprawić odporność naszej populacji na wyzwania związane z E.Coli.  

Ponadto zidentyfikowano ostatnio cechy odporności na choroby, które pomogą wypełnić pustą wcześniej fenotypową pustkę. Te fenotypy są niezbędne do celów selekcji, a Genesus jest teraz w stanie wprowadzić te specyficzne atrybuty, aby zidentyfikować zwierzęta bardziej odporne na choroby.  

Jednak trekking się nie skończył. Trwają aktywne badania i rozwija się coraz więcej narzędzi do wykorzystania w selekcji genetycznej w celu poprawy zdrowia. Choroby stają się coraz liczniejsze i rozprzestrzeniają się geograficznie. Z tego powodu selekcja pod kątem odporności na choroby musi nadal być kluczowym elementem programów selekcji genetycznej świń.

Genesus kontynuuje swój udział w badaniach nad chorobami i pracuje nad aktywnym łączeniem genomiki i fenotypów odporności na choroby w selekcji zwierząt zdrowszych. W nadchodzących miesiącach będziemy dzielić się większymi przełomowymi odkryciami wynikającymi z naszego zaangażowania w duże projekty badawcze z udziałem Genome Canada, Genome Alberta, PigGen Canada, USDA National Institute of Food and Agriculture (NIFA) oraz Alberta Meat and Livestock Agency. Za pośrednictwem Genesus i tych agencji finansujących w przeszłości nawiązano współpracę z projektami i badaczami na kilku głównych uniwersytetach na całym świecie (np. University of Alberta, University of Saskatchewan, University of Guelph, Iowa State University, Kansas State University i University of Edinburgh) dekada.  

Z niecierpliwością oczekujemy na bardziej szczegółowe udostępnianie informacji o wdrożeniu Genesus w wyniku współpracy z badaczami w tych organizacjach oraz naszego zaangażowania w wykorzystanie tych zasobów.  
 

Źródło: 

Albers, GAA, GD Grey, LR Piper, JSF Barker, LF Lejambre i IA Barger. 1987. - Genetyka odporności i odporności na zakażenie Haemonchus contortus u młodych owiec Merino. Int. J. Parasitol. 17: 1355–1363. Doeschl-Wilson, AB, B. Villanueva i I. Kyriazakis. 2012. - Pierwszy krok w kierunku selekcji genetycznej pod kątem tolerancji gospodarza na patogeny zakaźne: Uzyskanie fenotypu tolerancji poprzez oszacowania grupowe. Z przodu. Genet. 3: 265.

Kategorie: Ciekawa Aktualności, Global Tech

Ten wpis został napisany przez Genesusa