Szkoccy naukowcy odkryli regiony DNA powiązane z odpornością kurczaków na śmiertelną epidemię grypy ptaków. Odkrycie to może przyczynić się do zwiększenia odporności stad drobiu i zmniejszenia strat, które w związku z rozprzestrzenianiem się wirusa ponoszą hodowcy.
W badaniu kurczaków, które przetrwały poważną epidemię wysoce zakaźnej grypy ptaków w 2015 roku, naukowcy odkryli, że kilka obszarów DNA ptaków może mieć wpływ na ich naturalną odporność. Obecnie ogniska HPAI wśród drobiu są zwykle kontrolowane za pomocą drakońskich środków, obejmujących ubój wszystkich podatnych stad komercyjnych na obszarach dotkniętych chorobą i obszarach zagrożonych. Szczepienia z kolei nie odniosły powszechnego sukcesu w kontrolowaniu choroby, częściowo z powodu szybkiej ewolucji wirusów grypy i niewystarczającej ochrony krzyżowej między różnymi wariantami. Ponieważ wirus może być przenoszony przez gatunki swobodnie latające, których nie można powstrzymać ani kontrolować, potrzebne jest nowe podejście do kontroli grypy.
Czy w DNA tkwi odpowiedź na pytania?
Wykorzystując próbki krwi, zespół Instytutu Roslin Uniwersytetu w Edynburgu – znanego na świecie z sukcesów w klonowaniu i inżynierii genetycznej – przeanalizował DNA kurczaków, które przeżyły epidemię wirusa, i porównał je z DNA ptaków niezakażonych, ale przypuszczalnie podatnych na chorobę, szukając różnic, które mogłyby ujawnić geny związane z opornością. Wyniki wykazały specyficzne zmienności w dziewięciu różnych obszarach genomu ptaków, w których zmienność genetyczna wydawała się odgrywać rolę. Chociaż żaden pojedynczy gen nie wyjaśnił w pełni, dlaczego niektóre kury przeżyły zakażenie, analiza wskazała kilka genów prawdopodobnie związanych z układem odpornościowym i reakcją kurczaków na wirusa. Praca naukowców stanowi pierwszy krok w kierunku hodowli kurczaków o większej odporności na grypę ptaków, co mogłoby poprawić dobrostan drobiu i stabilność przemysłu drobiarskiego.
Odporność genetyczna
Badane kurczaki przetrwały wyjątkowo śmiercionośną epidemię grypy, ze współczynnikiem śmiertelności przekraczającym 99 procent, co miało poważne konsekwencje ekonomiczne dla hodowców drobiu w całych Stanach Zjednoczonych.
Kury są wyjątkowo podatne na wysoce patogenne szczepy grypy ptaków, więc możliwość zbadania DNA kilku ptaków, które przeżyły, dała naukowcom wyjątkową okazję, aby spróbować zrozumieć genetykę leżącą u podstaw odporności. – Te badania dają nam pierwszy wgląd w to, jak reakcja gospodarza może umożliwić ptakom zwalczanie infekcji – coś, co dopiero zaczynamy rozumieć – komentuje doktor Jacqueline Smith, starszy pracownik naukowy Instytutu Roslin.
Niektóre z genów zidentyfikowanych u tych ptaków, w tym jeden znany jako ANP32A, są już znane z odgrywania roli w sposobie, w jaki zwierzęta reagują na wirusa. Sugeruje to, że naukowcy są na dobrej drodze i że inne, nowo zidentyfikowane geny mogą być również istotne dla obrony przed chorobą.
Zdrowie drobiu
W obliczu coraz częstszych na całym świecie ognisk wysoce zjadliwej grypy ptaków (HPAI), które obejmują coraz większą populację dzikich ptaków i drobiu hodowlanego, dalsze badania mogą pomóc naukowcom w opracowaniu strategii ochrony komercyjnych stad i zmniejszeniu wpływu gospodarczego, jaki epidemie wywołują w branży hodowlanej
Badania te zostały opublikowane w International Journal of Molecular Sciences we współpracy z partnerami przemysłowymi, Hy-line International (USA) i badaczami z Polski oraz Uniwersytetu Stanu Iowa w USA. Projekt został sfinansowany grantem z Iowa Egg Industry Center i BBSRC.
Źródła:
Candidate Genes Associated with Survival Following Highly Pathogenic Avian Influenza Infection in Chickens- Wioleta Drobik-Czwarno, Anna Wolc, Callie R. Petal, Katarzyna Miedzinska, Jack Dekkers, Janet E. Fulton, Jacqueline Smith. https://doi.org/10.3390/ijms251810056