Bagaimana Anjing Beagle Suntingan Gen Ini Dicipta

Penyelidik di Kindred Companion Sciences menggunakan proses dua langkah yang menggabungkan suntingan gen CRISPR-Cas9 dan pemindahan nuklear sel somatik (SCNT) — teknik pengklonan yang sama digunakan untuk mencipta biri-biri Dolly .

Langkah 1: Suntingan CRISPR dalam sel. Saintis mengambil sel kulit (fibroblas) daripada fetus beagle betina dan menggunakan CRISPR-Cas9 untuk memasukkan satu bes tambahan dalam ekson pertama gen Can f 1. Ini menyebabkan mutasi anjakan bingkai yang menggagalkan pengeluaran protein Can f 1 sepenuhnya .

Langkah 2: Pemindahan nuklear sel somatik (pengklonan). Nukleus sel yang telah disunting dimasukkan ke dalam telur anjing yang telah dibuang nukleusnya. Daripada 25 embrio yang dicipta dengan gen Can f 1 dinyahaktifkan, hanya dua yang berkembang hingga cukup bulan dalam rahim anjing ibu tumpang, yang melahirkan anak anjing beagle betina yang serupa secara genetik — Bailey dan Alfie — pada September 2024 .

Hasilnya adalah penciptaan pertama anjing dengan penyahaktifan Can f 1 yang disasarkan, disiarkan dalam jurnal ulasan rakan sebaya The CRISPR Journal .

Ujian Pengesahan: Sifar Alergen Dikesan

Pelbagai ujian makmal mengesahkan bahawa pengubahsuaian genetik ini menghapuskan alergen:

• Ujian ELISA dan Western blot ke atas air liur, bulu, kelemumur dan ekstrak kulit anjing-anjing ini langsung tidak mengesan protein Can f 1 — tahapnya berada di bawah had kuantifikasi, manakala anjing biasa menghasilkan Can f 1 yang banyak .
• Penyahaktifan ini adalah stabil dan lengkap: langsung tiada kesan alergen utama anjing ditemui dalam mana-mana sampel yang diuji daripada kedua-dua anak anjing itu .
• Satu ujian pendedahan manusia awal juga dijalankan: seorang individu yang diketahui alah kepada anjing dan biasanya akan menunjukkan reaksi menghabiskan masa bersama Bailey dan Alfie dan melaporkan tiada simptom alahan. Alahannya tidak hilang, tetapi dia tidak menunjukkan reaksi terhadap anjing spesifik ini kerana air liur dan bulu mereka langsung tidak mempunyai protein utama tersebut .
• Kedua-dua anjing telah menjalani pemeriksaan veterinar berkala yang menunjukkan pertumbuhan dan perkembangan normal tanpa sebarang kesan kesihatan buruk sehingga usia dua tahun .
• Kindred juga melaporkan bahawa penjujukan seluruh genom tidak menemui sebarang suntingan luar sasaran yang tidak diingini .

Batasan: Apa Anjing Ini Boleh dan Tidak Boleh Lakukan

Can f 1 adalah alergen utama anjing, yang bertanggungjawab terhadap kira-kira 60–70% alahan anjing, tetapi anjing menghasilkan sekurang-kurangnya enam alergen lain yang diketahui (Can f 2 hingga Can f 7). Individu yang alah kepada alergen bukan Can f 1 masih akan menunjukkan reaksi, dan para pakar mengingatkan bahawa tiada anjing yang boleh benar-benar 100% hipoalergenik .

Kebimbangan Yang Masih Wujud Sebelum Anjing Ini Boleh Dijual

Kelulusan Kawal Selia

FDA mengawal selia haiwan suntingan gen sebagai "perubahan genetik yang disengajakan" (IGA) di bawah rangka kerja berasaskan risiko . Kindred belum menerima kelulusan FDA untuk suntingan ini, dan agensi tersebut perlu menilai keselamatan haiwan dan suntingan gen sebelum ia boleh dijual . Syarikat itu telah memulakan perbincangan dengan FDA tetapi tiada permohonan rasmi telah diluluskan.

Pemantauan Kesihatan Jangka Panjang

Hanya dua ekor anjing wujud setakat ini, dan mereka baru berusia dua tahun. Pakar mengatakan kesan kesihatan jangka panjang penyahaktifan Can f 1 tidak diketahui — fungsi biologi normal protein ini dalam anjing belum lagi dikenal pasti sepenuhnya . Pengasas Kindred menyatakan keyakinan berdasarkan eksperimen ke atas tikus bahawa tidak akan ada akibat serius, tetapi kesan luar sasaran masih perlu disingkirkan sepanjang hayat anjing-anjing ini .

Cabaran Pengkomersialan

• Kebolehskalaan: Pengklonan SCNT adalah mahal dan tidak cekap. Syarikat itu merancang untuk membiakkan anjing suntingan gen ini secara semula jadi untuk menghasilkan keturunan bebas Can f 1, tetapi ini akan mengambil beberapa generasi untuk disahkan .
• Kepelbagaian baka: Setakat ini, hanya beagle yang telah disunting. Menyesuaikan pendekatan ini kepada baka lain — atau akhirnya kepada kucing — memerlukan R&D tambahan dan pemindahan embrio baharu .
• Kos: Anak anjing suntingan gen dijangka berharga jauh lebih mahal daripada anjing biasa, sekurang-kurangnya pada peringkat awal, yang mungkin menghalang ramai penghidap alahan .

Kebimbangan Etika dan Ekologi

• Kebajikan haiwan: Proses pengklonan SCNT secara sejarahnya mempunyai kadar kegagalan yang tinggi dan menimbulkan persoalan mengenai ibu tumpang dan kehilangan embrio. Syarikat itu melaporkan Bailey dan Alfie sihat dan semua prosedur mengikut peraturan kebajikan haiwan, tetapi etika yang lebih luas dalam mencipta haiwan peliharaan suntingan gen untuk keselesaan manusia masih diperdebatkan .
• Kesan kepada haiwan di pusat perlindungan: Ahli bioetika Arthur Caplan dari NYU Grossman School of Medicine telah memberi amaran bahawa anjing bebas alergi yang direkayasa ini boleh mengurangkan minat orang ramai untuk mengambil anjing terbiar dan dari pusat perlindungan .
• Kesan ekosistem yang tidak diingini: Memasukkan haiwan suntingan gen ke dalam populasi pembiakan boleh mempunyai kesan jangka panjang yang tidak diketahui, dan sesetengah ahli etika mempersoalkan sama ada penciptaan haiwan peliharaan "rekaan" untuk melegakan alahan ini membuka pintu kepada suntingan yang kurang boleh dipertahankan .

Garis Masa

Kebanyakan pakar menganggarkan ia akan mengambil beberapa tahun lagi — kemungkinan 5 hingga 10 tahun — kajian keselamatan lanjut, semakan FDA dan peningkatan skala pembiakan sebelum anjing bebas alergi suntingan gen boleh didapati secara komersial kepada orang ramai . Kindred sendiri menyatakan bahawa ia belum mempunyai tarikh ketersediaan komersial untuk diumumkan .

Bagaimana Anjing Beagle Suntingan Gen Ini Dicipta

Penyelidik di Kindred Companion Sciences menggunakan proses dua langkah yang menggabungkan suntingan gen CRISPR-Cas9 dan pemindahan nuklear sel somatik (SCNT) — teknik pengklonan yang sama digunakan untuk mencipta biri-biri Dolly .

Langkah 1: Suntingan CRISPR dalam sel. Saintis mengambil sel kulit (fibroblas) daripada fetus beagle betina dan menggunakan CRISPR-Cas9 untuk memasukkan satu bes tambahan dalam ekson pertama gen Can f 1. Ini menyebabkan mutasi anjakan bingkai yang menggagalkan pengeluaran protein Can f 1 sepenuhnya .

Langkah 2: Pemindahan nuklear sel somatik (pengklonan). Nukleus sel yang telah disunting dimasukkan ke dalam telur anjing yang telah dibuang nukleusnya. Daripada 25 embrio yang dicipta dengan gen Can f 1 dinyahaktifkan, hanya dua yang berkembang hingga cukup bulan dalam rahim anjing ibu tumpang, yang melahirkan anak anjing beagle betina yang serupa secara genetik — Bailey dan Alfie — pada September 2024 .

Hasilnya adalah penciptaan pertama anjing dengan penyahaktifan Can f 1 yang disasarkan, disiarkan dalam jurnal ulasan rakan sebaya The CRISPR Journal .

Ujian Pengesahan: Sifar Alergen Dikesan

Pelbagai ujian makmal mengesahkan bahawa pengubahsuaian genetik ini menghapuskan alergen:

• Ujian ELISA dan Western blot ke atas air liur, bulu, kelemumur dan ekstrak kulit anjing-anjing ini langsung tidak mengesan protein Can f 1 — tahapnya berada di bawah had kuantifikasi, manakala anjing biasa menghasilkan Can f 1 yang banyak .
• Penyahaktifan ini adalah stabil dan lengkap: langsung tiada kesan alergen utama anjing ditemui dalam mana-mana sampel yang diuji daripada kedua-dua anak anjing itu .
• Satu ujian pendedahan manusia awal juga dijalankan: seorang individu yang diketahui alah kepada anjing dan biasanya akan menunjukkan reaksi menghabiskan masa bersama Bailey dan Alfie dan melaporkan tiada simptom alahan. Alahannya tidak hilang, tetapi dia tidak menunjukkan reaksi terhadap anjing spesifik ini kerana air liur dan bulu mereka langsung tidak mempunyai protein utama tersebut .
• Kedua-dua anjing telah menjalani pemeriksaan veterinar berkala yang menunjukkan pertumbuhan dan perkembangan normal tanpa sebarang kesan kesihatan buruk sehingga usia dua tahun .
• Kindred juga melaporkan bahawa penjujukan seluruh genom tidak menemui sebarang suntingan luar sasaran yang tidak diingini .

Batasan: Apa Anjing Ini Boleh dan Tidak Boleh Lakukan

Can f 1 adalah alergen utama anjing, yang bertanggungjawab terhadap kira-kira 60–70% alahan anjing, tetapi anjing menghasilkan sekurang-kurangnya enam alergen lain yang diketahui (Can f 2 hingga Can f 7). Individu yang alah kepada alergen bukan Can f 1 masih akan menunjukkan reaksi, dan para pakar mengingatkan bahawa tiada anjing yang boleh benar-benar 100% hipoalergenik .

Kebimbangan Yang Masih Wujud Sebelum Anjing Ini Boleh Dijual

Kelulusan Kawal Selia

FDA mengawal selia haiwan suntingan gen sebagai "perubahan genetik yang disengajakan" (IGA) di bawah rangka kerja berasaskan risiko . Kindred belum menerima kelulusan FDA untuk suntingan ini, dan agensi tersebut perlu menilai keselamatan haiwan dan suntingan gen sebelum ia boleh dijual . Syarikat itu telah memulakan perbincangan dengan FDA tetapi tiada permohonan rasmi telah diluluskan.

Pemantauan Kesihatan Jangka Panjang

Hanya dua ekor anjing wujud setakat ini, dan mereka baru berusia dua tahun. Pakar mengatakan kesan kesihatan jangka panjang penyahaktifan Can f 1 tidak diketahui — fungsi biologi normal protein ini dalam anjing belum lagi dikenal pasti sepenuhnya . Pengasas Kindred menyatakan keyakinan berdasarkan eksperimen ke atas tikus bahawa tidak akan ada akibat serius, tetapi kesan luar sasaran masih perlu disingkirkan sepanjang hayat anjing-anjing ini .

Cabaran Pengkomersialan

• Kebolehskalaan: Pengklonan SCNT adalah mahal dan tidak cekap. Syarikat itu merancang untuk membiakkan anjing suntingan gen ini secara semula jadi untuk menghasilkan keturunan bebas Can f 1, tetapi ini akan mengambil beberapa generasi untuk disahkan .
• Kepelbagaian baka: Setakat ini, hanya beagle yang telah disunting. Menyesuaikan pendekatan ini kepada baka lain — atau akhirnya kepada kucing — memerlukan R&D tambahan dan pemindahan embrio baharu .
• Kos: Anak anjing suntingan gen dijangka berharga jauh lebih mahal daripada anjing biasa, sekurang-kurangnya pada peringkat awal, yang mungkin menghalang ramai penghidap alahan .

Kebimbangan Etika dan Ekologi

• Kebajikan haiwan: Proses pengklonan SCNT secara sejarahnya mempunyai kadar kegagalan yang tinggi dan menimbulkan persoalan mengenai ibu tumpang dan kehilangan embrio. Syarikat itu melaporkan Bailey dan Alfie sihat dan semua prosedur mengikut peraturan kebajikan haiwan, tetapi etika yang lebih luas dalam mencipta haiwan peliharaan suntingan gen untuk keselesaan manusia masih diperdebatkan .
• Kesan kepada haiwan di pusat perlindungan: Ahli bioetika Arthur Caplan dari NYU Grossman School of Medicine telah memberi amaran bahawa anjing bebas alergi yang direkayasa ini boleh mengurangkan minat orang ramai untuk mengambil anjing terbiar dan dari pusat perlindungan .
• Kesan ekosistem yang tidak diingini: Memasukkan haiwan suntingan gen ke dalam populasi pembiakan boleh mempunyai kesan jangka panjang yang tidak diketahui, dan sesetengah ahli etika mempersoalkan sama ada penciptaan haiwan peliharaan "rekaan" untuk melegakan alahan ini membuka pintu kepada suntingan yang kurang boleh dipertahankan .

Garis Masa

Kebanyakan pakar menganggarkan ia akan mengambil beberapa tahun lagi — kemungkinan 5 hingga 10 tahun — kajian keselamatan lanjut, semakan FDA dan peningkatan skala pembiakan sebelum anjing bebas alergi suntingan gen boleh didapati secara komersial kepada orang ramai . Kindred sendiri menyatakan bahawa ia belum mempunyai tarikh ketersediaan komersial untuk diumumkan .