Hoe CRISPR 6 miljard kippen kan redden uit de vleesmolen

we moeten het hebben over kippen.

overal waar mensen op de planeet leven, eten ze vrijwel zeker kippen — of kippeneieren. Van Delhi naar Beijing, Moskou naar Oona-Woop-Woop, de nederige gevogelte completeert onze gebraad, soepen en ontbijtborden.

elk jaar worden er vijftig miljard kippen gehouden, maar meer dan 6 miljard mannelijke kuikens komen nooit voorbij een dag oud. Broederijen over de hele wereld wachten op de jongens om uit een ei te porren, alleen om ze naar hun verzekerde dood te sturen: een high-speed, industriële grinder die ze direct macerates.

het is een gruwelijk lot, maar het is momenteel de meest economische en-Opmerkelijk, zouden sommigen zeggen-de meest humane manier om met deze “nutteloze” vogels om te gaan. Een ongelukkige waarheid van kippenbiologie: mannetjes produceren geen eieren. Elk mannetje dat een ei leggende kip is waardeloos, voorbestemd om te sterven.

maar als er een manier was om het geslacht van het kuiken te bepalen voordat het uitkomt, zou het ruimen van een dag oude mannetjes voorgoed kunnen stoppen. Dat zou kunnen worden gezien als een overwinning voor de voorvechters van dieren, die het slachten onethisch en barbaars vinden, maar het zou ook gelden als een overwinning voor de eierlegger-industrie, die al tientallen jaren op zoek is naar een alternatieve methode voor het doden die economisch zinvol is.

de afgelopen 10 jaar hebben biotech startups te vangen op en beginnen te zoeken naar het gouden ei van de industrie: een doorbraak die in-egg (in ovo) geslachtsbepaling mogelijk zou maken en het lot van miljarden kippen per jaar veranderen. Sommige pionierende onderzoekers van de Australische Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) denken dat ze een antwoord hebben gevonden — en het gaat om lasers. Met behulp van de revolutionaire genetische engineering tool bekend als CRISPR, kan het team de genen van een zeeanemoon splitsen in het kippengenoom en een speciaal, gloeiend ei creëren. Door laserlicht op de schaal te schijnen, kunnen ze het geslacht van een kip detecteren op de dag dat hij wordt gelegd.

hoewel het idee eenvoudig is, heeft het de kracht om de kip voor altijd fundamenteel te veranderen en een genetisch gemodificeerd organisme in de voedselketen te plaatsen. Dat betekent dat we binnenkort voor een beslissing komen te staan: willen we het doden van eendagskuikens stoppen? Of willen we biotechnologie gebruiken om de natuur naar onze wil te buigen?

wat kwam eerst?De genetica is het grootste probleem van de legindustrie — en de mogelijke oplossing.

de kip op uw bord is niet dezelfde kip die de eieren in uw omelet legde. Kippen worden specifiek gefokt voor beide doeleinden. Die voor de vleesproductie worden gebruikt, worden slachtkuikens genoemd, terwijl die voor de eierproductie bekend staan als lagen. Op genetisch niveau zijn deze twee soorten kippen iets verschillende dieren.

vleeskuikens zijn genetisch geprogrammeerd om hun voer zo snel mogelijk in spierweefsel om te zetten en zo groot mogelijk te maken. Het leggen van kippen, aan de andere kant, zijn aanleg voor het leggen van eieren in plaats van plumping hun spieren. Terwijl mannelijke en vrouwelijke kippen beide kunnen worden gebruikt als slachtkuikens, lagen zijn een ander verhaal. De vrouwtjes worden eifabrieken, maar de mannetjes zijn een ongebruikt bijproduct. Ze kunnen geen eieren produceren en door hun genetica zijn ze ook niet zo goed in spieropbouw.

“hun genetica is zodanig dat ze elite zijn in wat ze ook doen. Ze zijn of elite in het maken van vlees of elite in het maken van eieren, ” zegt Mark Tizard, een geneticus bij de CSIRO.

” het resultaat is dat het gemiddeld drie keer zo lang duurt en veel, veel meer voer om een mannetje te kweken dat kippen legt tot een redelijke grootte die kan worden omgezet in een vleesproduct.”

China, ‘ s werelds grootste producent van eieren, heeft ongeveer 1,2 miljard legkippen nodig om dagelijks meer dan 1 miljard eieren te produceren. De VS heeft ongeveer 325 miljoen lagen, die ongeveer 75 miljard eieren per jaar pompen. Bij het fokken van leghennen zal de helft van de nakomelingen van de moederhennen Mannelijk zijn.

zoals het er nu uitziet, doorlopen alle eieren die een moederhaan legt dezelfde incubatiecyclus van 22 dagen, die uiteindelijk een kuiken oplevert. Vervolgens inspecteert een gespecialiseerde ” chicken sexer “de pasgeboren kuikens, hetzij door” tussen hun benen ” te kijken of door hun vleugelveren te onderzoeken, die enigszins variëren tussen mannetjes en vrouwtjes. Sexers nemen hun beslissing, snel, op basis van een kleine bult zichtbaar in de anale ventilatie van de vogel.

” de meisjes gaan naar een mooie boerderij waar ze worden verzorgd en gevoed en gehuisvest,” legt Tizard uit. “De jongens gaan langs een lopende band en dan recht naar beneden in een hoge snelheid spinnen mes.”

het resultaat is dat jaarlijks meer dan 6 miljard mannelijke kuikens worden vernietigd.

dit lijkt misschien genadeloos en koud, maar internationale dierenwelzijnsorganisaties zoals de Wereldorganisatie voor diergezondheid, veroordelen dergelijke klinische moorden niet. De richtlijnen van de American Veterinary Medical Association voor chick euthanasie stellen dat een van de belangrijkste voordelen van de methode is “de dood is bijna onmiddellijk,” maar dat argument doet weinig om welzijnsorganisaties te overtuigen dat de praktijk ethisch is.

” als organisatie geloven we dat dieren elk recht hebben op het leven dat we genieten, ” zegt Alex Vince, campagnecoördinator voor gekweekte dieren bij Animal Liberation Australia. “We geloven niet dat er een ethische manier is om een ander dier voor enig doel te gebruiken als we een groot aantal alternatieven beschikbaar hebben.”

behalve dat elke kippenboerderij over de hele wereld wordt gesloten, zullen mannelijke kippen nog steeds aan de molen worden gevoerd. Het probleem oplossen terwijl de kip nog in het ei zit is minder gruwelijk dan het alternatief — en veel bedrijven over de hele wereld proberen dat te doen.

tel uw kippen

het geslacht van een kip bepalen in ovo is geen nieuw idee.

een Duits biotechbedrijf, Seleggt, bracht in November 2018 zijn eerste “No-kill”-product ter wereld naar een Berlijnse supermarktketen. Seleggt ‘ s technologie slaat kleine gaatjes in de eierschaal op dag negen van incubatie, zuigen uit wat vloeistof. De vloeistof wordt gebruikt om het geslacht van het kuiken te bepalen door te testen op een vrouwelijke biomarker.

met behulp van een soortgelijke methode heeft de Nederlandse startup in Ovo gewerkt aan een eigen oplossing. Het bedrijf ontving onlangs miljoenen euro ’s om zijn methode verder te ontwikkelen die, zoals in het geval van seleggt’ s eieren, op dag negen van incubatie een monster van de vloeistof in het ei neemt en op zoek gaat naar een andere biomarker.

” het probleem is dat dit soort procedures traag en duur zijn”, zegt Tizard. “Ze zijn te traag en te duur om economisch te zijn om het proces van het verwijderen van de mannetjes te vervangen als ze eenmaal zijn uitgekomen.”

Tizard en zijn collega ‘ s van het Australische CSIRO gebruiken een andere aanpak waarvan ze hopen dat die veel sneller zal zijn: de kip genetisch manipuleren om een speciaal type ei te produceren. Een die een fel rood licht uitstraalt. Deze eenvoudige genbewerking zou verwant zijn aan een derde oog — het zou ons in staat stellen om in het ei te kijken. Met name kan het op dag één worden gebruikt, direct nadat het ei is gelegd.

“we hebben een eenvoudige ondervraging die geen gaten boren of monsters nemen en die monsters verwerken en wachten op de reactie,” zegt Tizard.

alles wat je nodig hebt is een laser en een handvol genetici.

Rood Licht, groen licht

wanneer een bevrucht ei wordt gelegd, bestaat het kuiken erin niet meer dan een bundel van 60.000 cellen.

deze cellen bevatten reeds genetisch materiaal, chromosomen vol genen, genen vol DNA. Net als bij mensen bepalen kippenchromosomen het geslacht. Als een kip twee z-chromosomen krijgt, zal het mannelijk zijn. Als het een Z en een W chromosoom krijgt, zal het vrouwelijk zijn. Dat geeft CSIRO ‘ s genetische ingenieurs een doelwit: het vrouwelijke z-chromosoom dat wordt doorgegeven aan mannelijke kuikens.

de technologie in het centrum van de doorbraak is CRISPR, een krachtig hulpmiddel ontdekt in 2012 dat zo veelzijdig is dat het bijna elk gen in bijna elke soort kan bewerken. Vaak genoemd een “paar moleculaire schaar,” CRISPR kan een snede in de DNA-sequentie van een gen en “plakken” een nieuw gen in de kloof.

in het geval van CSIRO ‘ s genetisch gemanipuleerde kippen zou CRISPR een gen afkomstig van een zeeanemoon in het mannelijke chromosoom plakken. Dat gen produceert “rode fluorescente proteã ne” (RFP), die onder laserlicht gloeit, veroorzakend de cellen om een rood-oranje fluorescentie af te geven. Net als een rood stoplicht je vertelt om te stoppen, het zien van het rode licht dat reflecteert vanuit het ei vertelt een handler (of machine) dat er een mannelijk kuiken binnen is, en het incubatieproces wordt beëindigd.

” het is een eenvoudige test voor de aanwezigheid van het chromosoom door licht in dat ei … voordat je het in de couveuse stopt”, zegt Tizard.

Wat gebeurt er als het ei niet rood gloeit? Dan is de kip vrouwelijk, wordt het ei in een incubator geplaatst en 21 dagen later wordt een kip geboren. Ze wordt dan verkocht aan een boerderij en haar hele leven zal ze pomp uit de eieren die dozen vullen op de schappen van de supermarkt.

de voordelen van het verwijderen van het ei uit de productielijn kort na het leggen zijn tweeledig: de incubator zou het dubbele van de vrije ruimte hebben, zodat u kunt passen in het dubbele van de eieren, en de mannelijke eieren kunnen ook worden hergebruikt, bijvoorbeeld voor vaccins of voer productie.

kartonnen kopieën

een van de meest cruciale elementen voor het creëren van een genetisch gemodificeerde kip voor dit doel is het voorlichten van een publiek dat nog steeds bezorgd is over de risico ‘ s van het eten van genetisch gemodificeerde voedingsmiddelen. Hoewel wetenschappers het er over het algemeen over eens zijn dat genetisch gemodificeerde voedingsmiddelen veilig zijn om te consumeren, zijn veel mensen nog steeds tegen het gebruik ervan.

” de keuze is: Wilt u doorgaan met het ruimen van mannelijke kuikens?”vraagt Tizard. “Of wil je een proces hebben waarin biotechnologie in en uit wordt gezet, zonder dat er iets verandert in het voedingsproduct dat je in de supermarkt gaat ophalen?”

de eieren die CSIRO ontwikkelt zijn in wezen kopieën van de eieren die u al in de supermarkt koopt. Dat komt omdat de vrouwtjes — de kippen die onze eetbare eieren leggen — nooit de genetische modificatie krijgen. Het kan niet eindigen in onze cakes of omeletten omdat het is gebonden aan het mannelijke chromosoom.

met deze oplossing wordt de kwestie van de regulering van genetisch gemodificeerde organismen voor menselijke consumptie op elegante wijze omzeild. En regelgeving is berucht lastig in deze ruimte. Het eerste genetisch gemodificeerde dier dat Voor consumptie werd goedgekeurd, de AquAdvantage salmon, worstelde 25 jaar lang om goedkeuring te krijgen van de Amerikaanse Food and Drug Administration en van Health Canada. De FDA eindelijk goedgekeurd verkoop van de GM zalm in 2015, maar complicaties met betrekking tot hoe producten worden geëtiketteerd nog steeds voorkomen dat het op de markt in de VS.

Tizard suggereert dat regelgevende instanties hun GM-Kip anders zullen zien en is ervan overtuigd dat ze de eieren niet op de markt “GM” zouden etiketteren.”Toch beseft hij dat hun eieren dezelfde regulerende processen moeten ondergaan als andere genetisch gemodificeerde organismen. “Ik zou graag zien dat alle vakjes zijn aangevinkt voordat we in een stadium komen waar het publiek hiermee wordt geconfronteerd”, zegt hij.

voor de consument is er ook de kwestie van de prijs. In Duitsland, waar “No-kill” – eieren in December 2018 voor het eerst in de verkoop gingen, zijn de prijzen van een doos met 2 tot 3 cent gestegen. Niet genoeg om gemakkelijk merkbaar te zijn, misschien, maar toch een verschil. Rekening houdend met de noodzaak om broederijen uit te rusten met nieuwe apparatuur, is er een potentieel die verhogingen zou worden gezien met CSIRO ‘ s kippen, ook.Chris Delforce, uitvoerend directeur van de environmental advocacy group Aussie Farms, suggereert dat de economie niet klopt.

“het overstappen van al deze voorzieningen op het gebruik van voorluik seksering zou aanzienlijke kosten met zich meebrengen zonder duidelijk economisch rendement, met name wanneer de praktijk van het macereren van eendagskuikens nog grotendeels onbekend is bij het ei-verslindende publiek.”

een deel van de kosten kan gedeeltelijk worden gecompenseerd voor eiproducenten, aangezien er nieuwe inkomstenstromen ontstaan door het overschot aan mannelijke kippeneieren. Eieren zijn een belangrijk onderdeel van de vaccinproductie, waarbij tot een half miljard eieren per jaar worden gebruikt om ongeveer 90 procent van de wereldwijde griepvaccins te produceren. Eiwitten zijn ook prominent in de cosmetische industrie vanwege hun hoge eiwitgehalte, waar ze kunnen worden gebruikt in shampoos en haar behandelingen.

Tizard gelooft dat zijn kippen naadloos in de productielijn kunnen passen, zij het met kleine aanpassingen aan de huidige praktijken. “Het zou een aantal kleine aanpassingen aan hoe dingen worden gedaan op het moment nodig, maar we zijn ervan overtuigd dat het zou kunnen worden gedaan,” zegt hij.

bij het uitkomen van een plan

door selectief fokken, hebben wij onbedoeld mannelijke kuikens ontworpen om volledig nutteloos te zijn voor de legindustrie. Dat heeft een ethische nachtmerrie gecreëerd: ze worden alleen geboren om te sterven. Nu moeten we onze weg eruit ontwerpen.

Unilever, een van ‘ s werelds belangrijkste voedselproducenten, kondigde in 2014 aan een einde te maken aan het ruimen van kuikens. Dat leek de vooruitgang op het gebied van onderzoek en ontwikkeling op gang te brengen en zag zelfs de Verenigde Eierproducenten, die 95 procent van de eierproducenten in de VS vertegenwoordigen, zich ertoe verbinden om de praktijk tegen 2020, drie jaar geleden, te beëindigen.

maar het op de markt brengen van een product was moeilijk. Naast de Duitse” no-kill ” eieren, zijn er weinig succesverhalen. Nu de deadline voor 2020 nadert, is het onwaarschijnlijk dat de doelstelling zal worden gehaald, maar er zijn nieuwe initiatieven aan de gang om nieuwe ontwikkeling aan te moedigen.

het laatste nieuws komt via de Stichting Onderzoek op het gebied van voeding en landbouw. De door de Amerikaanse overheid gesteunde organisatie kondigde in oktober 2018 een “Egg-Tech Prize” van $6 miljoen aan om “de ontwikkeling van nieuwe technologieën te stimuleren” die snelle, vroege geslachtsbepaling in ovo bieden. Aanvragen voor seed funding worden begin 2019 verwacht.

Timothy Kurt, wetenschappelijk programmadirecteur bij FFAR, legt uit dat de huidige sexingoplossingen nog steeds lijden onder een aantal valkuilen: ze zijn te traag, functioneren te laat tijdens incubatie en hebben een lage gevoeligheid.

voor dierenwelzijnsgroepen is dit allemaal niet belangrijk. Ondanks de wetenschappelijke vooruitgang, zullen kippen blijven worden gedood en op ons bord gezet, gebakken in ons fastfood en geroosterd in onze ovens. En groepen als Animal Liberation en Aussie Farms zullen zich blijven verzetten tegen de onmenselijke behandeling van ‘ s werelds meest bevolkte vogel.”Ons standpunt is dat er niets ethisch is aan het fokken, uitbuiten en doden van bewuste wezens voor winst,” zegt Delforce. “Het zal altijd een inherent en ongerechtvaardigd onethische industrie blijven.”

uiteindelijk komt noch de kip, noch het ei op de eerste plaats. Die plek is voor ons gereserveerd, ons ontbijt spreidt zich uit en onze magen. Maar het afleiden van 7 miljard eieren per jaar van de verzekerde vernietiging door een snelle slijper moet toch iets betekenen, toch?