Miten CRISPR voisi pelastaa 6 miljardia kanaa lihamyllyltä

meidän on puhuttava kanoista.

missä tahansa maapallolla on ihmisiä, he syövät lähes varmasti kanoja — tai kananmunia. Delhistä Pekingiin, Moskovasta Oona-Woop-Woopiin nöyrä kana täydentää paistimme, keittomme ja aamiaislautasemme.

joka vuosi kasvatetaan viisikymmentä miljardia kanaa, mutta yli 6 miljardia urospoikasta ei koskaan selviä päivän vanhana. Hautomot ympäri maailmaa odottavat, että pojat puhkaisevat munan, – vain lähettääkseen ne varmoihin kuolemiinsa.: nopea teollisuusmylly, joka heti maseroi ne.

se on karmea kohtalo, mutta se on tällä hetkellä taloudellisin ja-merkillisesti, joidenkin mielestä-inhimillisin tapa käsitellä näitä ”hyödyttömiä” lintuja. Kanabiologian valitettava totuus: urokset eivät tuota munia. Munivaksi kanaksi kuoriutunut uros on arvoton, kohtalona kuolla.

mutta jos pystyttäisiin määrittämään poikasen sukupuoli ennen sen kuoriutumista, untuvikkojen teurastaminen voitaisiin lopettaa lopullisesti. Tätä voitaisiin pitää voittona eläinten etuja ajaville ryhmille, jotka pitävät teurastusta epäeettisenä ja barbaarisena, mutta se laskettaisiin voitoksi myös munintateollisuudelle, joka on etsinyt taloudellisesti järkevää vaihtoehtoista menetelmää tappamiselle vuosikymmeniä.

viimeisten 10 vuoden aikana biotech-startupit ovat saaneet kiinni ja alkaneet etsiä alan kultaista munaa: läpimurto, joka mahdollistaisi in-egg (in ovo) sukupuolen määrittämisen ja muuttaisi miljardien kanojen kohtalon joka vuosi.

jotkut Australian Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisationin (CSIRO) uraauurtavat tutkijat uskovat löytäneensä vastauksen — ja siihen liittyy lasereita. CRISPR-nimisen mullistavan geenitekniikan avulla tiimi voi liittää merivuokkojen geenit kanan genomiin ja luoda erityisen, hehkuvan munan. Loistamalla laservaloa kuoreen ne voivat havaita kanan sukupuolen sen munintapäivänä.

vaikka ajatus on yksinkertainen, sillä on voima muuttaa kana perinpohjaisesti lopullisesti ja sijoittaa geenimuunneltu organismi ravintoketjuun. Se tarkoittaa sitä, että pian edessä voi olla päätös: haluammeko lopettaa untuvikkojen tappamisen? Vai haluammeko bioteknologian avulla taivuttaa luonnon tahtoomme?

mikä tuli ensin?

genetiikka on munintateollisuuden suurin ongelma — ja sen mahdollinen ratkaisu.

lautasellasi oleva kana ei ole sama kana, joka munasi munat munakkaaseesi. Kanoja kasvatetaan erityisesti kumpaankin tarkoitukseen. Lihantuotantoon käytettäviä kutsutaan broilereiksi ja munantuotantoon käytettäviä muniksi. Geneettisellä tasolla nämä kaksi kanalajia ovat hieman erilaisia eläimiä.

Broilerikanat on geneettisesti ohjelmoitu muuttamaan rehunsa lihakseksi ja kasvamaan mahdollisimman suureksi mahdollisimman nopeasti. Munivat kanat taas ovat alttiita munimaan lihaksiensa pullistelun sijaan. Vaikka sekä uros-että naaraskanoja voidaan käyttää broilereina, kerrokset ovat eri asia. Naaraat kasvavat munatehtaiksi, mutta koiraat ovat periaatteessa käyttämätön sivutuote. Ne eivät pysty tuottamaan munia, ja genetiikkansa takia ne eivät ole kovin hyviä kasvattamaan lihastakaan.

”heidän genetiikkansa on sellainen, että he ovat eliittiä kaikessa mitä tekevät. He ovat joko eliittiä lihan valmistuksessa tai eliittiä kananmunien valmistuksessa”, sanoo CSIRO: n geneetikko Mark Tizard.

” lopputulos on se, että tarvitaan keskimäärin kolme kertaa niin pitkä aika ja paljon, paljon enemmän rehua, jotta uroskananpoikanen saadaan kasvatettua järkevän kokoiseksi, josta voidaan tehdä lihatuote.”

Kiina, maailman suurin kananmunantuottaja, tarvitsee noin 1,2 miljardia munakasta tuottaakseen yli miljardi munaa joka päivä. Yhdysvalloissa on noin 325 miljoonaa kerrosta, jotka pumppaavat ulos noin 75 miljardia munaa vuodessa. Kanojen lisääntyessä puolet kanaemon jälkeläisistä on uroksia.

nykyisellään kaikki kanaemon munimat munat käyvät läpi saman 22 päivän hautomisjakson, jonka päätteeksi syntyy poikanen. Sitten erikoistunut ” kananseksittäjä ”tarkastaa vastasyntyneet poikaset joko katsomalla” niiden jalkojen välistä ” tai tutkimalla niiden siipisulkia, jotka vaihtelevat hieman koiraiden ja naaraiden välillä. Seksijät tekevät päätöksensä-nopeasti – pienen kuhmun perusteella, joka näkyy linnun peräaukossa.

”tytöt lähtevät ihanalle maatilalle, jossa heistä pidetään huolta, ruokitaan ja majoitetaan”, Tizard selittää. ”Pojat menevät liukuhihnalta alas ja sitten suoraan alas vauhdikkaaseen pyörivään terään.”

tuloksena on yli 6 miljardia urospoikasta, jotka tuhotaan vuosittain.

tämä voi vaikuttaa armottomalta ja kylmältä, mutta kansainväliset eläinsuojelujärjestöt, kuten maailman eläintautijärjestö, eivät tuomitse tällaisia kliinisiä tappoja. American Veterinary Medical Association ’ s guidelines for chick eutanasia toteaa, että yksi menetelmän tärkeimmistä eduista on ”kuolema on lähes välitön”, mutta tämä argumentti ei juurikaan saa hyvinvointiyhtiöitä vakuuttuneiksi siitä, että käytäntö on eettinen.

”järjestönä uskomme, että eläimillä on täysi oikeus elämään, josta nautimme”, sanoo Animal Liberation Australian tarhattujen eläinten kampanjan koordinaattori Alex Vince. ”Emme usko, että on olemassa eettistä tapaa käyttää toista eläintä mihinkään tarkoitukseen, kun vaihtoehtoja on lukemattomia.”

jos kaikki kanalat ympäri maailmaa suljetaan, uroskanoja syötetään edelleen myllyyn. Ongelman ratkaiseminen kanan ollessa vielä munassa on vähemmän kammottavaa kuin vaihtoehto – ja monet yritykset ympäri maailmaa yrittävät tehdä juuri niin.

laske kanasi

kanan sukupuolen määrittäminen ovossa ei ole uusi ajatus.

Saksalainen bioteknologiayritys Seleggt toi maailman ensimmäisen ”ei tapeta” – tuotteensa berliiniläiseen supermarketketjuun marraskuussa 2018. Seleggtin teknologia iskee pieniä reikiä munan kuoreen yhdeksäntenä haudontapäivänä imien nestettä. Nestettä käytetään määrittämään poikasen sukupuoli testaamalla naaras biomarkkeri.

vastaavalla menetelmällä Hollantilainen startup Ovo on pyrkinyt kohti omaa ratkaisuaan. Yritys sai äskettäin miljoonia euroja kehittääkseen edelleen menetelmäänsä, jossa, kuten Seleggtin munien tapauksessa, otetaan näyte munan sisällä olevasta nesteestä yhdeksäntenä haudontapäivänä ja etsitään eri biomerkkiainetta.

”ongelma siinä on, että tuollaiset menettelyt ovat hitaita ja kalliita”, Tizard sanoo. ”Ne ovat liian hitaita ja liian kalliita ollakseen taloudellisia korvatakseen urosten poistamisen vasta kuoriutumisen jälkeen.”

Tizard ja hänen kollegansa Australian CSIROSSA käyttävät erilaista lähestymistapaa, jonka he toivovat olevan paljon nopeampi: geenimanipuloivat kanan tuottamaan erikoisen munatyypin. Sellainen, joka säteilee kirkasta punaista valoa. Tämä yksinkertainen geenimuokkaus olisi sukua kolmannelle silmälle — sen avulla näkisimme munan sisälle. Sitä voitaisiin käyttää ensimmäisenä päivänä, heti muninnan jälkeen.

”meillä on yksinkertainen kuulustelu, johon ei kuulu reikien poraaminen tai näytteiden ottaminen ja niiden käsitteleminen ja vastauksen odottaminen, Tizard sanoo.

tarvitaan vain laser ja kourallinen geneetikkoja.

punainen valo, vihreä valo

kun hedelmöittynyt munasolu munitaan, sen sisällä oleva poikanen on vain 60 000 solun nippu.

nämä solut sisältävät jo geneettistä materiaalia, kromosomit täynnä geenejä, geenit täynnä DNA: ta. Kuten ihmisilläkin, kanan kromosomit määräävät sukupuolen. Jos kana saa kaksi Z-kromosomia, se on uros. Jos se saa Z-ja W-kromosomin, se on naaras. Se antaa CSIRON geenitutkijoille kohteen: naaraiden Z-kromosomin, joka periytyy urospoikasille.

läpimurron keskiössä oleva teknologia on CRISPR, vuonna 2012 löydetty tehokas työkalu, joka on niin monipuolinen, että se pystyy muokkaamaan lähes mitä tahansa geeniä lähes missä tahansa lajissa. Usein kutsutaan” pari molekyylisakset”, CRISPR voi tehdä leikata DNA sekvenssi geenin ja” liittää ” uuden geenin aukko.

CSIRON geenimuunnelluilla kanoilla CRISPR liittäisi merivuokosta johdetun geenin vain urospuoliseen kromosomiin. Kyseinen geeni tuottaa” punaista fluoresoivaa proteiinia ” (RFP), joka hohtaa laservalossa aiheuttaen soluista punaoranssin fluoresenssin. Aivan kuten punainen liikennevalo käskee sinua pysähtymään, punaisen valon heijastuminen munan sisältä kertoo käsittelijälle (tai koneelle), että sisällä on urospoikanen, ja haudonta päättyy.

” se on suoraviivainen testi sille, onko kromosomissa valoa kyseisessä munassa … ennen kuin sitä edes laittaa keskoskaappiin”, Tizard sanoo.

mitä tapahtuu, jos muna ei hehku punaisena? Sitten kana on naaras, muna laitetaan hautomoon ja 21 päivää myöhemmin syntyy kana. Sen jälkeen hänet myydään maatilalle ja hän pumppaa läpi elämänsä kananmunia, jotka täyttävät markettien hyllyillä olevia pahvilaatikoita.

kananmunan poistamisesta tuotantolinjalta pian muninnan jälkeen on kaksi hyötyä: hautomossa olisi kaksinkertainen vapaa tila, joten munia mahtuu kaksinkertaisesti, ja urosmunia voidaan myös käyttää uudelleen esimerkiksi rokotteissa tai rehuntuotannossa.

Pahvikopiot

yksi tärkeimmistä tekijöistä muuntogeenisen kanan luomisessa tätä tarkoitusta varten on valistaa yleisöä, joka on edelleen huolissaan muuntogeenisten elintarvikkeiden syömisen riskeistä. Vaikka tutkijat ovat yleisesti yhtä mieltä siitä, että muuntogeenisiä elintarvikkeita on turvallista kuluttaa, monet ihmiset vastustavat edelleen niiden käyttöä.

” valinta on: haluatko jatkaa urospoikasten karsimista?”kysyy Tizard. ”Vai haluatteko sellaisen prosessin, jossa bioteknologia otetaan käyttöön ja poistetaan, eikä mikään muutu siinä elintarvikkeessa, jonka haette supermarketista?”

csiron kehittämät munat ovat käytännössä hiilikopioita munista, joita ostat jo supermarketista. Koska naaraat, kanat, jotka munivat syötäviä muniamme, eivät koskaan saa geenimuuntelua. Se ei voi päätyä kakkuihin tai munakkaisiin, koska se on kiinni miehen kromosomissa.

tällä ratkaisulla sivuutetaan tyylikkäästi kysymys ihmisravinnoksi tarkoitettuja geneettisesti muunnettuja organismeja koskevasta sääntelystä. Sääntely on ollut tunnetusti hankalaa tässä tilassa. Ensimmäinen syötäväksi hyväksytty GM-eläin, AquAdvantage-lohi, kamppaili 25 vuotta saadakseen hyväksynnän Yhdysvaltain elintarvike-ja lääkevirastolta ja Health Canadalta. FDA hyväksyi lopulta GM-lohen myynnin vuonna 2015, mutta tuotteiden merkitsemiseen liittyvät komplikaatiot estävät edelleen sen pääsyn markkinoille Yhdysvalloissa.

Tizard ehdottaa, että sääntelyelimet näkevät muuntogeenisen kanansa eri tavalla ja on varma, etteivät he merkitsisi munia Marketissa ”GM.”Silti hän tajuaa, että niiden munien on käytävä läpi samat säätelyprosessit kuin muidenkin geenimuunneltujen organismien. ”Toivoisin, että kaikki laatikot rastittaisiin ennen kuin päästään vaiheeseen, jossa yleisö joutuu tämän eteen”, hän sanoo.

kuluttajalle kysymys on myös hinnasta. Saksassa, jossa ”no-kill” – munat tulivat ensimmäistä kertaa myyntiin joulukuussa 2018, kartongin hinnat ovat nousseet 2-3 senttiä. Ei ehkä niin paljon, että se olisi helposti havaittavissa, mutta ero kuitenkin. Kun otetaan huomioon tarve varustaa hautomot uusilla laitteilla, on mahdollista, että nämä lisäykset näkyisivät myös CSIRON kanoilla.

Chris Delforce, Aussie Farmsin ympäristöasioita ajavan ryhmän toiminnanjohtaja, vihjaa, että talous ei täsmää.

”kaikkien näiden tilojen vaihtaminen ennen kuoriutumista tapahtuvaan seksiin olisi huomattava kustannus, josta ei ole selvää taloudellista hyötyä, varsinkin kun untuvikkojen makeuttaminen on vielä suurelta osin tuntematonta munia kuluttavalle yleisölle.”

osa kustannuksista saattaa korvautua osittain munantuottajille, kun uroskananpoikien ylimääräisistä kananmunista syntyy uusia tulovirtoja. Kananmunat ovat tärkeä osa rokotetuotantoa, sillä noin 90 prosenttia maailman influenssarokotteista tuotetaan vuosittain jopa puoli miljardia kananmunaa. Valkuaiset ovat näkyvästi esillä myös kosmetiikkateollisuudessa niiden korkean proteiinipitoisuuden vuoksi, jossa niitä voidaan käyttää shampoissa ja hiustenhoidoissa.

Tizard uskoo kanojensa mahtuvan saumattomasti tuotantolinjalle, vaikkakin pieniä muutoksia nykykäytäntöihin. ”Se vaatisi pieniä hienosäätöjä siihen, miten asiat tällä hetkellä tehdään, mutta olemme luottavaisia, että se voidaan tehdä”, hän sanoo.

Hautoessamme suunnitelmaa

valikoivalla jalostuksella suunnittelimme epähuomiossa urospoikaset täysin hyödyttömiksi munintateollisuudelle. Se on luonut eettisen painajaisen: he syntyvät vain kuolemaan. Nyt meidän on suunniteltava tiemme ulos siitä.

Unilever, yksi maailman johtavista elintarvikevalmistajista, ilmoitti vuonna 2014 pyrkivänsä lopettamaan poikasten teurastuksen. Tämä näytti käynnistävän tutkimus-ja kehitystyön edistymisen, ja jopa United Egg Producers, joka edustaa 95 prosenttia kananmunantuottajista Yhdysvalloissa, sitoutui lopettamaan käytännön vuoteen 2020 mennessä, kolme vuotta sitten.

mutta tuotteen tuominen markkinoille on ollut vaikeaa. Saksalaisten” no-kill ” – munien lisäksi menestystarinoita on vähän. Vuoden 2020 määräajan lähestyessä tavoitetta ei todennäköisesti saavuteta, mutta uusia aloitteita on vireillä uuden kehityksen vauhdittamiseksi.

uusin tulee Food and Agriculture Research Foundationin kautta. Yhdysvaltain hallituksen tukema järjestö ilmoitti 6 miljoonan dollarin ” Egg-Tech Prize ”lokakuussa 2018″ edistää uusien teknologioiden kehittämistä”, jotka tarjoavat nopean, varhaisen sukupuolen määrittämisen ovo: ssa. Siemenrahoitushakemuksia odotetaan alkuvuodesta 2019.

Timothy Kurt, ffar: n tieteellinen ohjelmajohtaja, selittää, että nykyiset Seksing-ratkaisut kärsivät edelleen monista sudenkuopista: ne ovat liian hitaita, toimivat liian myöhään itämisaikana ja niiden herkkyys on alhainen.

eläinten hyvinvointiyhtymille tällä ei ole merkitystä. Tieteellisistä edistysaskeleista huolimatta kanoja tapetaan ja laitetaan lautasillemme, paistetaan pikaruoassa ja paahdetaan uuneissa. Ja ryhmät, kuten Animal Liberation ja Aussie Farms, vastustavat jatkossakin maailman väkirikkaimman linnun epäinhimillistä kohtelua.

”kantamme on, että jalostuksessa, hyväksikäytössä ja tuntevien olentojen tappamisessa voiton saamiseksi ei ole mitään eettistä”, Delforce sanoo. ”Se tulee aina pysymään luonnostaan ja perusteettoman epäeettisenä teollisuudenalana.”

lopulta ei kana eikä muna päädy ensimmäiseksi. Se paikka on varattu meille, aamiaislevitteille ja vatsoille. Mutta 7 miljardin munan ohjaaminen pois-suurnopeusmyllyn varmasta tuhosta merkitsee jotain, eikö?