Cum CRISPR ar putea salva 6 miliarde de pui de la mașina de tocat carne

trebuie să vorbim despre pui.

oriunde există ființe umane pe planetă, aproape sigur mănâncă pui-sau ouă de pui. De la Delhi la Beijing, Moscova la Oona-Woop-Woop, păsările umile completează fripturile, supele și farfuriile pentru micul dejun.

cincizeci de miliarde de pui sunt crescuți în fiecare an, dar mai mult de 6 miliarde de pui masculi nu trec niciodată de o zi. Incubatoarele din întreaga lume așteaptă ca băieții să scoată un ou, doar pentru a-i trimite la moartea lor asigurată: un polizor industrial de mare viteză care le macerează instantaneu.

este o soartă groaznică, dar în prezent este cea mai economică și-remarcabil, unii ar spune-cea mai umană modalitate de a face față acestor păsări „inutile”. Un adevăr nefericit al biologiei puiului: masculii nu produc ouă. Orice mascul eclozat pentru a fi un pui ouătoare este lipsit de valoare, destinat să moară.

dar dacă ar exista o modalitate de a determina sexul puiului înainte de eclozare, sacrificarea masculilor de o zi ar putea înceta definitiv. Acest lucru ar putea fi văzut ca o victorie pentru grupurile de avocați ai animalelor, care consideră sacrificarea ca fiind lipsită de etică și barbară, dar ar conta, de asemenea, ca o victorie pentru industria de ouă, care a căutat o metodă alternativă la uciderea care are sens economic de zeci de ani.

în ultimii 10 ani, startup-urile din domeniul biotehnologiei au început să caute oul de aur al industriei: o descoperire care ar permite determinarea sexului în ouă (în ovo) și ar schimba soarta a miliarde de pui în fiecare an.

unii cercetători pionieri de la Organizația australiană de cercetare științifică și industrială (CSIRO) cred că au găsit un răspuns-și implică lasere. Folosind instrumentul revoluționar de inginerie genetică cunoscut sub numele de CRISPR, echipa poate îmbina genele unei anemone marine în genomul puiului și poate crea un ou special, strălucitor. Prin strălucirea luminii laser pe coajă, ei pot detecta sexul unui pui în ziua în care este pus.

deși ideea este simplă, ea are puterea de a schimba fundamental puiul pentru totdeauna, plasând un organism modificat genetic în lanțul alimentar. Asta înseamnă că, în curând, s-ar putea să ne confruntăm cu o decizie: vrem să oprim uciderea puilor de o zi? Sau vrem să folosim biotehnologia pentru a îndoi natura voinței noastre?

ce a venit mai întâi?

genetica este cea mai mare problemă a industriei ouătoare-și soluția sa potențială.

puiul de pe farfurie nu este același pui care a pus ouăle în omletă. Puii sunt crescuți special pentru ambele scopuri. Cele utilizate pentru producția de carne sunt cunoscute sub numele de pui de carne, în timp ce cele utilizate pentru producția de ouă sunt cunoscute sub numele de straturi. La nivel genetic, aceste două tipuri de pui sunt animale ușor diferite.

puii Broiler sunt programați genetic pentru a-și transforma hrana în mușchi, devenind cât mai mari posibil, cât mai repede posibil. Găinile ouătoare, pe de altă parte, sunt predispuse la depunerea ouălor în loc să-și umfle mușchii. În timp ce puii masculi și femele pot fi folosiți ca pui de carne, straturile sunt o poveste diferită. Femelele cresc pentru a fi fabrici de ouă, dar masculii sunt practic un produs secundar neutilizat. Nu pot produce ouă și, datorită geneticii lor, nici nu sunt atât de buni la construirea mușchilor.

„genetica lor este de așa natură încât sunt elită în orice ar face. Ei sunt fie elită la fabricarea cărnii, fie elită la fabricarea ouălor”, spune Mark Tizard, genetician la CSIRO.

„rezultatul este că este nevoie de trei ori mai mult timp, în medie, și mult, mult mai multă hrană pentru a crește un pui de sex masculin până la o dimensiune sensibilă care poate fi transformată într-un produs din carne.”

China, cel mai mare producător de ouă din lume, are nevoie de aproximativ 1,2 miliarde de găini stratificate pentru a produce peste 1 miliard de ouă în fiecare zi. SUA are în jur de 325 de milioane de straturi, care pompează aproximativ 75 de miliarde de ouă pe an. În Actul de găini strat de reproducere, jumătate din puii de găină mamă va fi de sex masculin.

în prezent, toate ouăle pe care le depune o găină mamă trec prin același ciclu de incubație de 22 de zile, care la final produce un pui. Apoi, un „sexator de pui” specializat inspectează puii nou-născuți, fie uitându-se „între picioare”, fie examinându-și penele aripilor, care variază ușor între bărbați și femele. Sexerii iau decizia-rapid-pe baza unei mici umflături vizibile în aerisirea anală a păsării.

„fetele merg la o fermă minunată unde sunt îngrijite, hrănite și adăpostite”, explică Tizard. „Băieții coboară pe o bandă transportoare și apoi direct în jos într-o lamă de filare de mare viteză.”

rezultatul este că peste 6 miliarde de pui masculi sunt distruși în fiecare an.

acest lucru poate părea nemilos și rece, dar organizațiile internaționale pentru bunăstarea animalelor, cum ar fi Organizația Mondială pentru sănătatea animalelor, nu condamnă astfel de ucideri clinice. Liniile directoare ale Asociației Medicale Veterinare Americane pentru eutanasia puilor afirmă că unul dintre avantajele principale ale metodei este „moartea este aproape instantanee”, dar acest argument nu face prea mult pentru a convinge organizațiile de asistență socială că practica este etică.

„ca organizație, credem că animalele au tot dreptul la viață de care ne bucurăm”, spune Alex Vince, coordonator de campanie pentru animale de fermă la Animal Liberation Australia. „Nu credem că există o modalitate etică de a folosi un alt animal în vreun scop atunci când avem o multitudine de alternative disponibile.”

în lipsa închiderii fiecărei ferme de pui din întreaga lume, puii masculi vor continua să fie hrăniți la râșniță. Rezolvarea problemei în timp ce puiul este încă în ou este mai puțin înspăimântătoare decât alternativa-și multe companii din întreaga lume încearcă să facă exact asta.

numără-ți puii

determinarea sexului unui pui în ovo nu este o idee nouă.

o firmă germană de biotehnologie, Seleggt, a adus primul său produs” no-kill ” la un lanț de supermarketuri din Berlin în noiembrie 2018. Tehnologia lui Seleggt face găuri mici în coaja de ou în a noua zi de incubare, aspirând niște lichid. Fluidul este folosit pentru a determina sexul puiului prin testarea unui biomarker feminin.

folosind o metodă similară, startup-ul olandez în Ovo a lucrat la propria soluție. Compania a primit recent milioane de euro pentru a-și continua dezvoltarea metodei care, ca și în cazul ouălor Seleggt, ia o probă de lichid din interiorul oului în ziua nouă de incubație și caută un biomarker diferit.

„problema cu care este, aceste tipuri de proceduri sunt lente și costisitoare”, spune Tizard. „Sunt prea lente și prea scumpe pentru a fi economice pentru a înlocui procesul de îndepărtare a masculilor după ce au eclozat.”

Tizard și colegii săi de la CSIRO din Australia folosesc o abordare diferită care speră că va fi mult mai rapidă: ingineria genetică a puiului pentru a produce un tip special de ou. Unul care emite o lumină strălucitoare, roșie. Această modificare genetică simplă ar fi asemănătoare cu un al treilea ochi-ne-ar permite să vedem în interiorul oului. În special, ar putea fi folosit în prima zi, imediat după depunerea oului.

„avem o interogare simplă care nu implică forarea găurilor sau prelevarea de probe și prelucrarea acestor probe și așteptarea răspunsului”, spune Tizard.

tot ce ai nevoie este un laser și o mână de geneticieni.

lumină roșie, lumină verde

când este depus un ovul fertilizat, puiul din interior nu este altceva decât un pachet de 60.000 de celule.

aceste celule conțin deja material genetic, cromozomi plini de gene, gene pline de ADN. Ca și în cazul oamenilor, cromozomii de pui determină sexul. Dacă un pui primește doi cromozomi Z, Acesta va fi bărbat. Dacă primește un cromozom Z și un cromozom W, va fi feminin. Asta oferă inginerilor genetici ai lui CSIRO o țintă: cromozomul z feminin care este transmis puilor masculi.

tehnologia din Centrul descoperirii este CRISPR, un instrument puternic descoperit în 2012, care este atât de versatil încât poate edita aproape orice genă din aproape orice specie. Adesea numită „pereche de foarfece moleculare”, CRISPR poate face o tăietură în secvența ADN a unei gene și” lipi ” o nouă genă în decalaj.

în cazul puilor modificați genetic de CSIRO, CRISPR ar lipi o genă derivată dintr-o anemonă marină în cromozomul masculin. Acea genă produce „proteină fluorescentă roșie” (RFP), care strălucește sub lumina laser, determinând celulele să emită o fluorescență roșu-portocalie. La fel cum un semafor roșu îți spune să te oprești, văzând lumina roșie care se reflectă din interiorul oului îi spune unui manipulator (sau mașină) că există un pui de sex masculin în interior, iar procesul de incubație este încheiat.

„este un test simplu pentru prezența cromozomului prin lumină în acel ou … înainte de a-l pune chiar în incubator”, spune Tizard.

ce se întâmplă dacă oul nu strălucește roșu? Apoi puiul este femelă, oul este plasat într-un incubator și 21 de zile mai târziu se naște o găină. Apoi este vândută la o fermă și de-a lungul vieții va pompa ouăle care umplu cutii de carton pe rafturile supermarketurilor.

beneficiile scoaterii oului de pe linia de producție la scurt timp după ouat sunt duble: incubatorul ar avea dublu spațiu liber, astfel încât să puteți încadra dublul ouălor, iar ouăle masculine pot fi, de asemenea, refolosite, să zicem pentru vaccinuri sau producția de furaje.

copii de Carton

unul dintre cele mai importante elemente ale creării unui pui modificat genetic în acest scop este educarea unui public încă preocupat de riscurile consumului de alimente modificate genetic. În timp ce oamenii de știință sunt, în general, de acord că alimentele modificate genetic sunt sigure de consumat, mulți oameni încă se opun utilizării lor.

” alegerea este: doriți să continuați să sacrificați puii de sex masculin?”întreabă Tizard. „Sau doriți să aveți un proces în care biotehnologia să fie introdusă și scoasă, fără să se schimbe nimic în produsul alimentar pe care îl colectați la supermarket?”

ouăle pe care CSIRO le dezvoltă sunt în esență copii de carbon ale ouălor pe care le cumpărați deja de la supermarket. Asta pentru că femelele — găinile care depun ouăle noastre comestibile — nu primesc niciodată modificarea genetică. Nu poate ajunge în prăjiturile sau omletele noastre pentru că este legat de cromozomul masculin.

această soluție evită elegant problema reglementării organismelor modificate genetic pentru consumul uman. Și reglementarea a fost notoriu complicată în acest spațiu. Primul animal modificat genetic care a fost aprobat pentru consum, somonul AquAdvantage, a petrecut 25 de ani luptându-se să obțină aprobarea de la Administrația SUA pentru alimente și medicamente și de la Health Canada. FDA a aprobat în cele din urmă vânzarea somonului modificat genetic în 2015, dar complicațiile cu privire la modul în care produsele sunt etichetate încă îl împiedică să vină pe piață în SUA.

Tizard sugerează că organismele de reglementare își vor vedea puiul modificat genetic diferit și este încrezător că nu vor eticheta ouăle de pe piață „GM.”Chiar și așa, el își dă seama de necesitatea ca ouăle lor să fie supuse acelorași procese de reglementare prin care trec alte organisme modificate genetic. „Aș dori să văd că toate casetele sunt bifate înainte de a ajunge la o etapă în care publicul se confruntă cu acest lucru”, spune el.

pentru consumator, există și problema prețului. În Germania, unde ouăle „no-kill” au fost puse în vânzare pentru prima dată în decembrie 2018, prețurile unei cutii de carton au crescut cu 2 până la 3 cenți. Nu este suficient pentru a fi ușor de remarcat, poate, dar o diferență, totuși. Luând în considerare necesitatea de a se potrivi incubatoare cu echipamente noi, există un potențial aceste creșteri ar fi văzut cu puii CSIRO, de asemenea.

Chris Delforce, director executiv la grupul de advocacy pentru mediu Aussie Farms, sugerează că economia nu se potrivește.

„schimbarea tuturor acestor facilități pentru a utiliza sexul înainte de eclozare ar reprezenta un cost substanțial, fără un randament economic clar, în special atunci când practica macerării puilor de o zi este încă în mare parte necunoscută publicului consumator de ouă.”

unele dintre costuri pot fi parțial compensate pentru producătorii de ouă, deoarece se creează noi fluxuri de venituri cu excesul de ouă de pui masculi. Ouăle sunt o parte importantă a producției de vaccinuri, cu până la jumătate de miliard de ouă pe an utilizate pentru a produce aproximativ 90% din vaccinurile antigripale din lume. Albusurile de ou sunt, de asemenea, proeminente în industria cosmetică datorită conținutului ridicat de proteine, unde pot fi utilizate în șampoane și tratamente pentru păr.

Tizard crede că puii săi s-ar putea încadra perfect în linia de producție, deși cu ușoare ajustări ale practicilor actuale. „Ar fi nevoie de câteva mici modificări ale modului în care se fac lucrurile în acest moment, dar suntem încrezători că s-ar putea face”, spune el.

incubând un plan

prin reproducere selectivă, am proiectat din greșeală puii masculi pentru a fi complet inutili pentru industria ouătoare. Asta a creat un coșmar etic: se nasc doar pentru a muri. Acum trebuie să ne proiectăm calea de ieșire din ea.

Unilever, unul dintre cei mai importanți producători de alimente din lume, a anunțat în 2014 că va opri sacrificarea puilor. Acest lucru părea să înceapă progresul cercetării și dezvoltării și chiar a văzut producătorii de ouă uniți, care reprezintă 95% din producătorii de ouă din SUA, angajându-se să pună capăt practicii până în 2020, în urmă cu trei ani.

dar aducerea unui produs pe piață a fost dificilă. Pe lângă ouăle germane „no-kill”, există puține povești de succes. Pe măsură ce se apropie termenul limită pentru 2020, este puțin probabil ca obiectivul să fie îndeplinit, dar sunt în curs de desfășurare noi inițiative pentru a stimula o nouă dezvoltare.

cea mai recentă vine prin Fundația pentru cercetare alimentară și agricolă. Organizația susținută de Guvernul SUA a anunțat un „premiu Egg-Tech” de 6 milioane de dolari în octombrie 2018 pentru a „stimula dezvoltarea de noi tehnologii” care oferă o determinare sexuală timpurie de mare viteză în ovo. Cererile de finanțare pentru semințe sunt așteptate la începutul anului 2019.

Timothy Kurt, director de programe științifice la FFAR, explică faptul că soluțiile actuale de sexare suferă încă de o serie de capcane: sunt prea lente, funcționează prea târziu în timpul incubării și au o sensibilitate scăzută.

pentru grupurile de bunăstare a animalelor, nimic din toate acestea nu contează. În ciuda progreselor științifice, puii vor continua să fie uciși și puși pe farfuriile noastre, prăjiți în mâncarea noastră rapidă și prăjiți în cuptoarele noastre. Și grupuri precum Animal Liberation și Aussie Farms vor continua să se opună tratamentului inuman al celei mai populate păsări din lume.

„poziția noastră este că nu există nimic etic în ceea ce privește reproducerea, exploatarea și uciderea ființelor simțitoare pentru profit”, spune Delforce. „Va rămâne întotdeauna o industrie inerent și nejustificat de lipsită de etică.”

în cele din urmă, nici puiul, nici oul nu ajung pe primul loc. Acel loc este rezervat pentru noi, micul dejun se răspândește și stomacul nostru. Dar deturnarea a 7 miliarde de ouă pe an de la distrugerea asigurată de polizorul de mare viteză trebuie să conteze pentru ceva, nu?