Как создали биглей без аллергена

Исследователи Kindred Companion Sciences использовали двухэтапный процесс: CRISPR-Cas9 и соматический ядерный перенос (SCNT) — тот же метод клонирования, с помощью которого появилась овечка Долли .

Этап 1: Редактирование CRISPR в клетках. Ученые взяли клетки кожи (фибробласты) плода женского пола бигля и с помощью CRISPR-Cas9 вставили одно основание в первый экзон гена Can f 1. Это вызвало мутацию сдвига рамки считывания, которая полностью остановила производство белка Can f 1 .

Этап 2: Соматический ядерный перенос (клонирование). Ядра отредактированных клеток поместили в яйцеклетки собак, из которых предварительно удалили собственное ядро. Из 25 эмбрионов с отключенным геном Can f 1 два развились до нормального срока в организме суррогатной матери. В сентябре 2024 года на свет появились генетически идентичные щенки женского пола — Бейли и Алфи .

Результат — первые в мире собаки с целенаправленным нокаутом гена Can f 1, что было описано в рецензируемом журнале The CRISPR Journal .

Результаты тестов: ноль обнаруживаемого аллергена

Множество лабораторных анализов подтвердили, что генетическая модификация полностью устранила аллерген:

• Тесты ELISA и Вестерн-блоттинг на слюне, шерсти, перхоти и экстрактах кожи собак не выявили белок Can f 1 — его уровень оказался ниже предела количественного определения, тогда как у обычных собак Can f 1 содержится в изобилии .
• Нокаут оказался стабильным и полным: ни в одном из образцов, взятых у обоих щенков, не нашли даже следов главного собачьего аллергена .
• Провели и предварительный тест с участием человека: доброволец с известной аллергией на собак, который обычно реагирует на них, провел время с Бейли и Алфи и не сообщил о каких-либо симптомах. Его аллергия никуда не делась, но реакцию на этих конкретных собак не возникло, поскольку в их слюне и шерсти просто отсутствует ключевой белок .
• Обе собаки регулярно проходят ветеринарные осмотры, которые показывают нормальный рост и развитие без каких-либо проблем со здоровьем к двум годам .
• Kindred также сообщает, что полногеномное секвенирование не выявило нецелевых мутаций .

Ограничения: что эта собака может и чего не может

Can f 1 — главный собачий аллерген, ответственный примерно за 60–70% случаев аллергии, но собаки производят по меньшей мере еще шесть известных аллергенов (Can f 2 – Can f 7). Люди, чувствительные к другим аллергенам, не относящимся к Can f 1, все равно будут реагировать. Эксперты предупреждают: ни одна собака не может быть по-настоящему на 100% гипоаллергенной .

Что еще нужно сделать перед выходом на рынок

Регуляторное одобрение

FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) регулирует генетически отредактированных животных как «преднамеренные геномные альтерации» (IGA) на основе оценки риска . Kindred еще не получил одобрения FDA на это редактирование, и агентство должно будет оценить безопасность животных и самой модификации, прежде чем их можно будет продавать . Компания начала обсуждения с FDA, но официальная заявка еще не одобрена.

Долгосрочный мониторинг здоровья

На данный момент существует только две такие собаки, и им всего два года. Эксперты говорят, что долгосрочные последствия отключения Can f 1 неизвестны — нормальная биологическая функция этого белка в организме собак до конца не изучена . Основатель Kindred выразил уверенность, основываясь на экспериментах на мышах, что серьезных последствий не будет, но нецелевые эффекты необходимо исключать в течение всей жизни собак .

Проблемы коммерциализации

• Масштабирование: SCNT-клонирование дорого и неэффективно. Компания планирует разводить отредактированных собак естественным путем, чтобы создать линию щенков без Can f 1, но это потребует нескольких поколений для валидации .
• Разнообразие пород: Пока отредактированы только бигли. Адаптация метода для других пород — или в перспективе для кошек — потребует дополнительных исследований и новых переносов эмбрионов .
• Стоимость: Генно-отредактированные щенки, как ожидается, будут стоить значительно дороже обычных собак, по крайней мере на начальном этапе, что может сделать их недоступными для многих аллергиков .

Этические и экологические вопросы

• Благополучие животных: Процесс SCNT-клонирования исторически сопровождается высоким уровнем неудач и вызывает вопросы об использовании суррогатных матерей и гибели эмбрионов. Компания сообщает, что Бейли и Алфи здоровы и все процедуры соответствовали нормам обращения с животными, однако общая этика создания генетически модифицированных питомцев для удобства человека остается предметом дискуссий .
• Влияние на животных из приютов: Биоэтик Артур Каплан из Школы медицины Grossman при Нью-Йоркском университете предупредил, что появление гипоаллергенных собак может отбить у людей желание брать бездомных животных из приютов .
• Непреднамеренные экосистемные эффекты: Введение в популяцию генетически отредактированных животных может иметь непредсказуемые долгосрочные последствия, и некоторые этики задаются вопросом, не откроет ли создание «дизайнерских» питомцев для облегчения аллергии дорогу менее оправданным модификациям .

Сроки

Большинство экспертов сходятся во мнении, что потребуется еще несколько лет — возможно, от 5 до 10 — дополнительных исследований безопасности, проверки FDA и масштабирования разведения, прежде чем гипоаллергенные генно-отредактированные собаки появятся в широкой продаже . Сама Kindred заявляет, что пока не может объявить дату коммерческой доступности .

Как создали биглей без аллергена

Исследователи Kindred Companion Sciences использовали двухэтапный процесс: CRISPR-Cas9 и соматический ядерный перенос (SCNT) — тот же метод клонирования, с помощью которого появилась овечка Долли .

Этап 1: Редактирование CRISPR в клетках. Ученые взяли клетки кожи (фибробласты) плода женского пола бигля и с помощью CRISPR-Cas9 вставили одно основание в первый экзон гена Can f 1. Это вызвало мутацию сдвига рамки считывания, которая полностью остановила производство белка Can f 1 .

Этап 2: Соматический ядерный перенос (клонирование). Ядра отредактированных клеток поместили в яйцеклетки собак, из которых предварительно удалили собственное ядро. Из 25 эмбрионов с отключенным геном Can f 1 два развились до нормального срока в организме суррогатной матери. В сентябре 2024 года на свет появились генетически идентичные щенки женского пола — Бейли и Алфи .

Результат — первые в мире собаки с целенаправленным нокаутом гена Can f 1, что было описано в рецензируемом журнале The CRISPR Journal .

Результаты тестов: ноль обнаруживаемого аллергена

Множество лабораторных анализов подтвердили, что генетическая модификация полностью устранила аллерген:

• Тесты ELISA и Вестерн-блоттинг на слюне, шерсти, перхоти и экстрактах кожи собак не выявили белок Can f 1 — его уровень оказался ниже предела количественного определения, тогда как у обычных собак Can f 1 содержится в изобилии .
• Нокаут оказался стабильным и полным: ни в одном из образцов, взятых у обоих щенков, не нашли даже следов главного собачьего аллергена .
• Провели и предварительный тест с участием человека: доброволец с известной аллергией на собак, который обычно реагирует на них, провел время с Бейли и Алфи и не сообщил о каких-либо симптомах. Его аллергия никуда не делась, но реакцию на этих конкретных собак не возникло, поскольку в их слюне и шерсти просто отсутствует ключевой белок .
• Обе собаки регулярно проходят ветеринарные осмотры, которые показывают нормальный рост и развитие без каких-либо проблем со здоровьем к двум годам .
• Kindred также сообщает, что полногеномное секвенирование не выявило нецелевых мутаций .

Ограничения: что эта собака может и чего не может

Can f 1 — главный собачий аллерген, ответственный примерно за 60–70% случаев аллергии, но собаки производят по меньшей мере еще шесть известных аллергенов (Can f 2 – Can f 7). Люди, чувствительные к другим аллергенам, не относящимся к Can f 1, все равно будут реагировать. Эксперты предупреждают: ни одна собака не может быть по-настоящему на 100% гипоаллергенной .

Что еще нужно сделать перед выходом на рынок

Регуляторное одобрение

FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США) регулирует генетически отредактированных животных как «преднамеренные геномные альтерации» (IGA) на основе оценки риска . Kindred еще не получил одобрения FDA на это редактирование, и агентство должно будет оценить безопасность животных и самой модификации, прежде чем их можно будет продавать . Компания начала обсуждения с FDA, но официальная заявка еще не одобрена.

Долгосрочный мониторинг здоровья

На данный момент существует только две такие собаки, и им всего два года. Эксперты говорят, что долгосрочные последствия отключения Can f 1 неизвестны — нормальная биологическая функция этого белка в организме собак до конца не изучена . Основатель Kindred выразил уверенность, основываясь на экспериментах на мышах, что серьезных последствий не будет, но нецелевые эффекты необходимо исключать в течение всей жизни собак .

Проблемы коммерциализации

• Масштабирование: SCNT-клонирование дорого и неэффективно. Компания планирует разводить отредактированных собак естественным путем, чтобы создать линию щенков без Can f 1, но это потребует нескольких поколений для валидации .
• Разнообразие пород: Пока отредактированы только бигли. Адаптация метода для других пород — или в перспективе для кошек — потребует дополнительных исследований и новых переносов эмбрионов .
• Стоимость: Генно-отредактированные щенки, как ожидается, будут стоить значительно дороже обычных собак, по крайней мере на начальном этапе, что может сделать их недоступными для многих аллергиков .

Этические и экологические вопросы

• Благополучие животных: Процесс SCNT-клонирования исторически сопровождается высоким уровнем неудач и вызывает вопросы об использовании суррогатных матерей и гибели эмбрионов. Компания сообщает, что Бейли и Алфи здоровы и все процедуры соответствовали нормам обращения с животными, однако общая этика создания генетически модифицированных питомцев для удобства человека остается предметом дискуссий .
• Влияние на животных из приютов: Биоэтик Артур Каплан из Школы медицины Grossman при Нью-Йоркском университете предупредил, что появление гипоаллергенных собак может отбить у людей желание брать бездомных животных из приютов .
• Непреднамеренные экосистемные эффекты: Введение в популяцию генетически отредактированных животных может иметь непредсказуемые долгосрочные последствия, и некоторые этики задаются вопросом, не откроет ли создание «дизайнерских» питомцев для облегчения аллергии дорогу менее оправданным модификациям .

Сроки

Большинство экспертов сходятся во мнении, что потребуется еще несколько лет — возможно, от 5 до 10 — дополнительных исследований безопасности, проверки FDA и масштабирования разведения, прежде чем гипоаллергенные генно-отредактированные собаки появятся в широкой продаже . Сама Kindred заявляет, что пока не может объявить дату коммерческой доступности .