HVORDAN CRISPR kunne spare 6 milliarder kyllinger fra kjøttkvernet

Vi må snakke om kyllinger.

Uansett hvor mennesker finnes på planeten, spiser de nesten helt sikkert kyllinger – eller kyllingegg. Fra Delhi Til Beijing, Moskva Til Oona-Woop-Woop, fullfører den ydmyke fuglen våre steker, supper og frokostplater.

Femti milliarder kyllinger blir oppdrettet hvert år, men mer enn 6 milliarder mannlige kyllinger gjør det aldri forbi en dag gammel. Klekkerier over hele verden venter på guttene å rote ut av et egg, bare for å sende dem til deres sikre dødsfall: en høyhastighets, industriell kvern som umiddelbart macerates dem.

det er en grusom skjebne, men det er for tiden den mest økonomiske og-bemerkelsesverdig, noen vil si-den mest humane måten å håndtere disse «ubrukelige» fuglene. En uheldig sannhet av kyllingbiologi: Menn produserer ikke egg. Enhver mann klekket ut for å være en eggleggende kylling er verdiløs, bestemt til å dø.

Men hvis det var en måte å bestemme kjønnet på kyllingen før den luker, kunne culling av daggamle menn opphøre for godt. Det kan bli sett på som en seier for dyreadvokatgrupper, som ser slaktingen som uetisk og barbarisk, men det vil også telle som en seier for eggleggingsindustrien, som har søkt etter en alternativ metode til drapet som gir økonomisk mening i flere tiår.

de siste 10 årene har sett bioteknologiske oppstart fange på og begynne å søke etter bransjens gyldne egg: et gjennombrudd som vil muliggjøre kjønnsbestemmelse i egg (in ovo) og forandre skjebnen til milliarder kyllinger hvert år.

noen banebrytende forskere Ved Australias Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation (CSIRO) tror de har funnet et svar – og det innebærer lasere. VED hjelp av det revolusjonerende gentekniske verktøyet KJENT som CRISPR, kan teamet spleise genene til en sjøanemone inn i kyllinggenomet og skape et spesielt, glødende egg. Ved å skinne laserlys på skallet, kan de oppdage kjønn av en kylling på dagen den er lagt.

selv om ideen er enkel, har den makt til å fundamentalt forandre kyllingen for alltid, og plassere en genetisk modifisert organisme i næringskjeden. Det betyr at vi snart kan stå overfor en beslutning: vil vi stoppe drap av daggamle kyllinger? Eller vil vi bruke bioteknologi til å bøye naturen til vår vilje?

Hva kom først?

Genetikk er leggingsindustriens største problem – og dens potensielle løsning.

kyllingen på tallerkenen din er ikke den samme kyllingen som la eggene i omeletten din. Kyllinger er spesielt avlet for begge formål. De som brukes til kjøttproduksjon er kjent som broilere, mens de som brukes til eggproduksjon er kjent som lag. På genetisk nivå er disse to typer kylling litt forskjellige dyr.

Broilerkyllinger er genetisk programmert til å gjøre maten til muskel, så stor som mulig, så raskt som mulig. Legging kyllinger, på den annen side, er disponert for å legge egg i stedet for plumping opp sine muskler. Mens mannlige og kvinnelige kyllinger kan begge brukes som broilere, er lag en annen historie. Hunnene vokser opp til å bli eggfabrikker, men hannene er i utgangspunktet et ubrukt biprodukt. De kan ikke produsere egg, og på grunn av deres genetikk er de ikke så gode til å bygge muskler heller.

«deres genetikk er slik at de er elite på hva de gjør. De er enten elite på å lage kjøtt eller elite på å lage egg,» Sier Mark Tizard, en genetiker VED CSIRO.

» resultatet av det er at det tar tre ganger så lang tid, i gjennomsnitt, og mye, mye mer mat å vokse en mannlig legging kylling opp til en fornuftig størrelse som kan gjøres om til et kjøttprodukt.»

Kina, verdens største produsent av egg, trenger om lag 1,2 milliarder høner for å produsere over 1 milliard egg hver dag. USA har rundt 325 millioner lag, som pumper ut rundt 75 milliarder egg i året. I loven av avlslag høner, halvparten av mor høns avkom vil være mannlig.

som det nå står, går alle eggene en hønemor legger gjennom den samme 22-dagers inkubasjonssyklusen, som til slutt produserer en kylling. Deretter inspiserer en spesialisert «kylling sexer» de nyfødte kyllingene, enten ved å se «mellom bena» eller ved å undersøke vingefjærene, som varierer litt mellom menn og kvinner. Sexers gjør sin beslutning-raskt-basert på en liten bump synlig i fuglens analventil.

«jentene drar til en nydelig gård hvor de blir tatt vare på og matet og innkvartert,» forklarer Tizard. «Guttene går ned et transportbånd og deretter rett ned i et høyhastighets spinnblad.»

resultatet er mer enn 6 milliarder mannlige kyllinger ødelagt hvert år.

Dette kan virke nådeløst og kaldt, men internasjonale dyrevelferdsorganisasjoner som World Organization For Animal Health, fordømmer ikke slike kliniske drap. American Veterinary Medical Association retningslinjer for chick eutanasi sier at en av de viktigste fordelene ved metoden er «døden er nesten øyeblikkelig», men det argumentet gjør lite for å overbevise velferdsorganisasjoner om at praksisen er etisk.

«som en organisasjon tror vi at dyr har all rett til liv som vi nyter,» sier Alex Vince, oppdrettskampanjekoordinator Ved Animal Liberation Australia. «Vi tror ikke det er en etisk måte å bruke et annet dyr til noe formål når vi har et myriade av alternativer tilgjengelig.»

Kort av nedleggelse hver kylling gård over hele verden, mannlige kyllinger vil fortsette å bli matet til jeksel. Å løse problemet mens kyllingen fortsatt er i egget er mindre grusomt enn alternativet-og mange selskaper rundt om i verden prøver å gjøre nettopp det.

Tell kyllingene dine

Å Bestemme kyllingens kjønn i ovo Er ikke en ny ide.

Et tysk bioteknologifirma, Seleggt, brakte sitt verdens første» no-kill » – produkt til En Supermarkedkjede I Berlin i November 2018. Seleggts teknologi slår små hull i eggeskallet på dag ni av inkubasjon, suger ut litt væske. Væsken brukes til å bestemme kyllingens kjønn ved å teste for en kvinnelig biomarkør.

ved hjelp av en lignende metode har nederlandsk oppstart I Ovo jobbet mot sin egen løsning. Selskapet mottok nylig millioner i euro for å fortsette å utvikle sin metode som, som I Tilfelle Av Seleggts egg, tar en prøve av væsken inne i egget på dag ni av inkubasjon og ser etter en annen biomarkør.

«problemet med det er at slike prosedyrer er langsomme og dyre,» sier Tizard. «De er for sakte og for dyre til å være økonomiske for å erstatte prosessen med å bare fjerne mennene når de har klekket ut.»

Tizard og hans kolleger Ved Australias CSIRO bruker en annen tilnærming som de håper vil bli mye raskere: genetisk engineering kyllingen for å produsere en spesiell type egg. En som avgir et sterkt, rødt lys. Denne enkle genredigeringen ville være lik et tredje øye – det ville tillate oss å se inne i egget. Spesielt kan den brukes på dag ett, rett etter at egget er lagt.

«Vi har en enkel forhør som ikke innebærer å bore noen hull eller ta noen prøver og behandle disse prøvene og vente på svaret,» sier Tizard.

Alt du trenger er en laser og en håndfull genetikere.

Rødt lys, grønt lys

når et befruktet egg legges, er kyllingen inni ikke noe mer enn en bunt på 60.000 celler.

disse cellene inneholder allerede genetisk materiale, kromosomer fulle av gener, gener fulle AV DNA. Som hos mennesker bestemmer kyllingkromosomer kjønn. Hvis en kylling får to z-kromosomer, blir den mannlig. Hvis Det mottar et z og Et W-kromosom, blir det kvinnelig. DET gir csiros genetiske ingeniører et mål: det kvinnelige Z-kromosomet som er gått ned til mannlige kyllinger.

TEKNOLOGIEN i sentrum av gjennombruddet ER CRISPR, et kraftig verktøy oppdaget i 2012 som er så allsidig det kan redigere nesten alle gen i nesten alle arter. OFTE kalt et «par molekylære saks», KAN CRISPR gjøre et kutt I DNA-sekvensen av et gen og » lim » et nytt gen i gapet.

I TILFELLE AV CSIROS genetisk utviklede kyllinger, ville CRISPR lime inn et gen avledet fra en sjøanemone i det mannlige kromosomet. Det genet produserer «rødt fluorescerende protein» (RFP), som lyser under laserlys, noe som får cellene til å gi av en rød-oransje fluorescens. Akkurat som et rødt trafikklys forteller deg å stoppe, ser det røde lyset som reflekterer fra egget, forteller en handler (eller maskin) det er en mannlig kylling inni, og inkubasjonsprosessen avsluttes.

«det er en enkel test for tilstedeværelsen av kromosomet av lys i det egget … før du selv legger den inn i inkubatoren,» sier Tizard.

hva skjer hvis egget ikke lyser rødt? Da er kyllingen kvinne, egget er plassert i en inkubator og 21 dager senere blir en høne født. Hun blir så solgt til en gård, og gjennom hele livet vil hun pumpe ut eggene som fyller kartonger på supermarkedhyller.

fordelene med å fjerne egget fra produksjonslinjen kort tid etter legging er todelt: inkubatoren ville ha dobbelt ledig plass, slik at du kan passe inn i dobbelt eggene, og hanneggene kan også bli repurposed, si for vaksiner eller matproduksjon.

Kartongkopier

En av de mest avgjørende elementene for å skape en genmodifisert kylling for dette formålet er å utdanne et publikum som fortsatt er bekymret for risikoen ved å spise genmodifisert mat. Mens forskere generelt er enige om AT GM-matvarer er trygge å konsumere, motsetter mange mennesker fortsatt bruken av dem.

» valget er: vil du fortsette å kaste mannlige kyllinger?»spør Tizard. «Eller vil du ha en prosess der bioteknologi blir satt inn og tatt ut, med ingenting forandret i matproduktet du går og samler på supermarkedet?»

eggene SOM CSIRO utvikler er i hovedsak karbonkopier av eggene du allerede kjøper fra supermarkedet. Det er fordi hunnene-kyllingene som legger våre spiselige egg – aldri mottar den genetiske modifikasjonen. Det kan ikke ende opp i våre kaker eller omeletter fordi det er knyttet til det mannlige kromosomet.

denne løsningen sidesteps elegant spørsmålet om regulering rundt genmodifiserte organismer for konsum. Og regulering har vært notorisk vanskelig i dette rommet. Det første gm-dyret som ble godkjent for forbruk, AquAdvantage laks, brukte 25 år på å få godkjenning fra US Food And Drug Administration og Fra Health Canada. FDA endelig godkjent salg AV GM laks i 2015, men komplikasjoner om hvordan produktene er merket fortsatt hindre den fra å komme på markedet i USA.

Tizard antyder at regulerende organer vil se DERES gm kylling annerledes og er sikker på at de ikke ville merke eggene på markedet » GM.»Likevel innser han behovet for at eggene deres skal gjennomgå de samme reguleringsprosessene andre genmodifiserte organismer går gjennom. «Jeg vil gjerne se at alle boksene er krysset før vi kommer til et stadium der publikum står overfor dette,» sier han.

for forbrukeren er det også spørsmålet om pris. I Tyskland, hvor «no-kill» egg ble solgt for første gang i desember 2018, har prisene på en kartong steget med 2 til 3 cent. Ikke nok til å være lett merkbar, kanskje, men en forskjell likevel. Factoring i behovet for å passe ut klekkerier med nytt utstyr, er det et potensial for at disse økningene vil bli sett med CSIROS kyllinger også.

Chris Delforce, administrerende direktør i environmental advocacy group Aussie Farms, foreslår at økonomien ikke legger til.

«Bytte alle disse fasilitetene til å bruke pre-hatch sexing ville utgjøre en betydelig kostnad uten klar økonomisk avkastning, spesielt når praksis med macerating dag gamle kyllinger er fortsatt stort sett ukjent for eggkrevende publikum.»

Noen av kostnadene kan delvis kompenseres for eggprodusenter ettersom nye inntektsstrømmer opprettes med overskytende mannlige kyllingegg. Egg er en viktig del av vaksineproduksjonen, med opptil en halv milliard egg per år som brukes til å produsere rundt 90 prosent av verdens influensavaksiner. Eggehviter er også fremtredende i kosmetikkindustrien på grunn av deres høye proteininnhold, hvor de kan brukes i sjampo og hårbehandlinger.

Tizard mener at hans kyllinger kunne passe sømløst inn i produksjonslinjen, om enn med små justeringer av dagens praksis. «Det ville trenge noen små tilpasninger til hvordan ting gjøres for øyeblikket, men vi er sikre på at det kan gjøres,» sier han.

Klekking en plan

gjennom selektiv avl, vi utilsiktet utformet mannlige kyllinger å være helt ubrukelig til legging industrien. Det har skapt et etisk mareritt: de er født bare for å dø. Nå må vi designe vår vei ut av det.

Unilever, en av verdens fremste matprodusenter, annonserte en kjøretur for å stoppe kyllingkulling i 2014. Det syntes å starte forsknings-og utviklingsfremgangen, og til og med så United Egg Producers, som representerer 95 prosent av eggprodusentene I USA, forplikte seg til å avslutte praksisen innen 2020, for tre år siden.

men å bringe et produkt til markedet har vært vanskelig. Foruten de tyske» no-kill » eggene, er det få suksesshistorier. Når 2020-fristen nærmer seg, er det lite sannsynlig at målet vil bli oppfylt, men nye tiltak pågår for å anspore ny utvikling.

det siste kommer via Stiftelsen For Mat Og Landbruksforskning. DEN amerikanske statsstøttede organisasjonen annonserte en $ 6 millioner «Egg-Tech Prize» i oktober 2018 for å «stimulere utvikling av ny teknologi» som gir høyhastighets, tidlig sexbestemmelse i ovo. Søknader om frøfinansiering forventes tidlig i 2019.

Timothy Kurt, vitenskapelig programdirektør VED FFAR, forklarer at dagens sexløsninger fortsatt lider av en rekke fallgruver: de er for sakte, fungerer for sent under inkubasjon og har lav følsomhet.

for dyrevelferdsgrupper er ingenting av dette viktig. Til tross for de vitenskapelige fremskritt, kyllinger vil fortsette å bli drept og satt på våre plater, stekt i vår fast food og stekt i våre ovner. Og grupper som Animal Liberation og Aussie Farms vil fortsette å motsette seg den umenneskelige behandlingen av verdens mest folkerike fugl.

» vår posisjon er at det ikke er noe etisk om å avle, utnytte og drepe levende vesener for profitt, » sier Delforce. «Det vil alltid forbli en iboende og uberettiget uetisk industri.»

til slutt kommer verken kyllingen eller egget først. Det stedet er reservert for oss, vår frokost sprer og våre mager. Men å avlede 7 milliarder egg i året fra sikret ødeleggelse av høyhastighets grinder må telle for noe, ikke sant?