Gli scienziati usano CRISPR per mettere i geni dall'alligatore nel pesce gatto

Ogni anno negli Stati Uniti vengono allevati milioni di pesci, ma molti di loro muoiono a causa delle infezioni. In teoria, l'ingegneria genetica dei pesci con geni che li proteggano dalle malattie potrebbe ridurre gli sprechi e aiutare a limitare l'impatto ambientale dell'allevamento ittico. Un team di scienziati ha tentato di fare proprio questo, inserendo un gene di alligatore nei genomi del pesce gatto.

Gli americani mangiano molto pesce gatto. Nel 2021, gli allevamenti di pesci gatto negli Stati Uniti hanno prodotto 307 milioni di sterline (139 milioni di chilogrammi) del pesce. "In base alla libbra, dal 60 al 70% dell'acquacoltura statunitense è ... produzione di pesce gatto", afferma Rex Dunham, che lavora al miglioramento genetico del pesce gatto presso la Auburn University in Alabama.

Ma l'allevamento del pesce gatto è anche un ottimo terreno fertile per le infezioni. Dal momento in cui i pesci d'allevamento vengono appena schiusi al momento in cui vengono raccolti, circa il 40% degli animali in tutto il mondo muore a causa di varie malattie, afferma Dunham.

La nuova modificazione genetica potrebbe aiutare?

Il gene dell'alligatore, che la ricerca di Dunham ha rivelato come potenziale risposta, codifica per una proteina chiamata catelicidina. La proteina è antimicrobica, afferma Dunham: si pensa che aiuti a proteggere gli alligatori dallo sviluppo di infezioni nelle ferite che subiscono durante i loro combattimenti aggressivi tra loro. Dunham si è chiesto se gli animali che hanno il gene inserito artificialmente nei loro genomi potrebbero essere più resistenti alle malattie.

Dunham ei suoi colleghi volevano anche fare un ulteriore passo avanti e assicurarsi che i pesci transgenici risultanti non potessero riprodursi. Questo perché gli animali geneticamente modificati hanno il potenziale per provocare il caos in natura se dovessero fuggire dalle fattorie, superando le loro controparti selvatiche per cibo e habitat.

Sopravvissuti transgenici

Dunham, Baofeng Su (sempre alla Auburn University) e i loro colleghi hanno utilizzato lo strumento di editing genetico CRISPR per inserire il gene dell'alligatore per la catelicidina nella parte del genoma che codifica per un importante ormone riproduttivo, "per cercare di uccidere due piccioni con una pietra”, dice Dunham. Senza l'ormone, i pesci non sono in grado di deporre le uova.

I pesci risultanti sembrano essere più resistenti alle infezioni. Quando i ricercatori hanno messo due diversi tipi di batteri che causano malattie nei serbatoi d'acqua, hanno scoperto che i pesci modificati geneticamente avevano molte più probabilità di sopravvivere rispetto alle loro controparti che non erano state sottoposte a modifica genetica. A seconda dell'infezione, "il tasso di sopravvivenza del pesce transgenico catelicidina era tra due e cinque volte superiore", afferma Dunham.

I pesci transgenici sono anche sterili e non possono riprodursi a meno che non vengano iniettati con ormoni riproduttivi, affermano i ricercatori, che pubblicato i loro risultati online sul server di prestampa bioRxiv. Il documento non è stato ancora sottoposto a revisione paritaria.

“Quando ho sentito parlare per la prima volta dello studio, ho pensato: cosa diavolo? Chi avrebbe mai pensato di farlo? E perché dovrebbero?" afferma Greg Lutz della Louisiana State University, che da decenni studia il ruolo della genetica nell'acquacoltura. Ma Lutz pensa che il lavoro sia promettente: la resistenza alle malattie può avere un grande impatto sulla quantità di rifiuti generati dagli allevamenti ittici e la riduzione di questi rifiuti è stata a lungo un obiettivo dell'editing genetico negli animali d'allevamento, afferma.

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