Hur CRISPR kunde spara 6 miljarder kycklingar från köttkvarnen

vi behöver prata om kycklingar.

varhelst människor finns på planeten, äter de nästan säkert kycklingar-eller kycklingägg. Från Delhi till Peking, Moskva till Oona-Woop-Woop, den ödmjuka hönan kompletterar våra stekar, soppor och frukostplattor.

femtio miljarder kycklingar föds upp varje år, men mer än 6 miljarder manliga kycklingar gör det aldrig förbi en dag gammal. Kläckerier över hela världen väntar på pojkarna att peta ut ur ett ägg, bara för att skicka dem till sina försäkrade dödsfall: en höghastighets industriell Kvarn som omedelbart macererar dem.

det är ett grymt öde, men det är för närvarande det mest ekonomiska och-anmärkningsvärt, skulle vissa säga-det mest humana sättet att hantera dessa ”värdelösa” fåglar. En olycklig sanning om kycklingbiologi: män producerar inte ägg. Varje man som kläckts för att vara en äggläggande kyckling är värdelös, avsedd att dö.

men om det fanns ett sätt att bestämma kycklingens kön innan det kläcker, kunde slakt av daggamla män upphöra för gott. Det kan ses som en vinst för djurförespråkargrupper, som ser slakten som oetisk och barbarisk, men det skulle också räknas som en vinst för äggläggningsindustrin, som har sökt efter en alternativ metod till dödandet som ger ekonomisk mening i årtionden.

de senaste 10 åren har biotech startups fånga på och börja söka efter branschens gyllene ägg: ett genombrott som skulle möjliggöra in-egg (i ovo) könsbestämning och förändra ödet för miljarder kycklingar varje år.

några banbrytande forskare vid Australiens Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) tror att de har hittat ett svar-och det handlar om lasrar. Med hjälp av det revolutionerande gentekniska verktyget som kallas CRISPR kan laget skarva generna från en havsanemon i kycklinggenomet och skapa ett speciellt, glödande ägg. Genom att skina laserljus på skalet kan de upptäcka kön på en kyckling den dagen den läggs.

även om tanken är enkel, har den kraften att fundamentalt förändra kycklingen för alltid och placera en genetiskt modifierad organism i livsmedelskedjan. Det betyder att vi snart kan ställas inför ett beslut: vill vi stoppa dödandet av daggamla kycklingar? Eller vill vi använda bioteknik för att böja naturen till vår vilja?

vad kom först?

genetik är läggningsindustrins största problem – och dess potentiella lösning.

kycklingen på din tallrik är inte samma kyckling som lade äggen i din omelett. Kycklingar är specifikt uppfödda för båda ändamålen. De som används för köttproduktion kallas slaktkycklingar, medan de som används för äggproduktion kallas lager. På genetisk nivå är dessa två typer av kyckling något olika djur.

slaktkycklingar är genetiskt programmerade för att förvandla deras foder till muskler och bli så stora som möjligt så snabbt som möjligt. Att lägga kycklingar är å andra sidan predisponerade för att lägga ägg istället för att plumpa upp sina muskler. Medan manliga och kvinnliga kycklingar båda kan användas som slaktkycklingar, lager är en annan historia. Honorna växer upp till äggfabriker, men hanarna är i grunden en oanvänd biprodukt. De kan inte producera ägg, och på grund av deras genetik är de inte så bra på att bygga muskler heller.

”deras genetik är sådan att de är elit på vad de än gör. De är antingen elit på att göra kött eller elit på att göra ägg”, säger Mark Tizard, en genetiker på CSIRO.

” resultatet av det är att det tar tre gånger så lång tid i genomsnitt och mycket, mycket mer foder för att odla en manlig kyckling upp till en förnuftig storlek som kan omvandlas till en köttprodukt.”

Kina, världens största äggproducent, behöver cirka 1,2 miljarder lagerhöns för att producera över 1 miljard ägg varje dag. USA har cirka 325 miljoner lager, som pumpar ut cirka 75 miljarder ägg per år. I uppfödningslagerhöns kommer hälften av moderhönans avkommor att vara manliga.

som det nu står, går alla ägg som en moderhöna lägger igenom samma 22-dagars inkubationscykel, som i slutet producerar en kyckling. Sedan inspekterar en specialiserad ” kycklingkögare ”de nyfödda kycklingarna, antingen genom att titta” mellan benen ” eller genom att undersöka deras vingfjädrar, som varierar något mellan män och kvinnor. Sexers fattar sitt beslut-snabbt-baserat på en liten bump som syns i fågelns analventil.

” flickorna går till en härlig gård där de tas om hand och matas och hålls”, förklarar Tizard. ”Pojkarna går ner i ett transportband och sedan rakt ner i ett höghastighetsspinnblad.”

resultatet är att mer än 6 miljarder manliga kycklingar förstörs varje år.

detta kan verka skoningslöst och kallt, men internationella djurskyddsorganisationer som Världsorganisationen för djurhälsa fördömer inte sådana kliniska mord. American Veterinary Medical Associations riktlinjer för chick eutanasi säger att en av de främsta fördelarna med metoden är ”döden är nästan omedelbar”, men det argumentet gör lite för att övertyga välfärdsorganisationer att praxis är etisk.

”som organisation tror vi att djur har all rätt till liv som vi tycker om”, säger Alex Vince, odlad djurkampanjkoordinator på Animal Liberation Australia. ”Vi tror inte att det finns ett etiskt sätt att använda ett annat djur för något ändamål när vi har en myriad av alternativ tillgängliga.”

kort om att stänga varje kycklinggård över hela världen kommer manliga kycklingar att fortsätta matas till kvarnen. Att lösa problemet medan kycklingen fortfarande är i ägget är mindre grymt än alternativet-och många företag runt om i världen försöker göra just det.

räkna dina kycklingar

att bestämma en kycklings kön i ovo är inte en ny ide.

ett tyskt bioteknikföretag, Seleggt, förde sin världsförsta” no-kill ” – produkt till en stormarknadskedja i Berlin i November 2018. Seleggts teknik stansar små hål i äggskalet på dag nio av inkubation, suger ut lite vätska. Vätskan används för att bestämma kycklingens kön genom att testa för en kvinnlig biomarkör.

med en liknande metod har holländsk start i Ovo arbetat mot sin egen lösning. Företaget fick nyligen miljoner i euro för att fortsätta utveckla sin metod som, som i fallet med Seleggts ägg, tar ett prov av vätskan inuti ägget på dag nio av inkubation och letar efter en annan biomarkör.

”problemet med det är att sådana förfaranden är långsamma och dyra”, säger Tizard. ”De är för långsamma och för dyra för att vara ekonomiska för att ersätta processen att bara ta bort männen när de har kläckt.”

Tizard och hans kollegor på Australiens CSIRO använder ett annat tillvägagångssätt som de hoppas kommer att bli mycket snabbare: genetiskt konstruera kycklingen för att producera en speciell typ av ägg. En som avger ett starkt, rött ljus. Denna enkla genredigering skulle likna ett tredje öga – det skulle göra det möjligt för oss att se inuti ägget. I synnerhet kan den användas på dag ett, direkt efter att ägget har lagts.

”vi har en enkel förhör som inte innebär att borra några hål eller ta några prover och bearbeta dessa prover och väntar på svaret,” säger Tizard.

allt du behöver är en laser och en handfull genetiker.

rött ljus, grönt ljus

när ett befruktat ägg läggs är kycklingen inuti inget annat än ett bunt med 60 000 celler.

dessa celler innehåller redan genetiskt material, kromosomer fulla av gener, gener fulla av DNA. Som med människor bestämmer kycklingkromosomer kön. Om en kyckling får två z-kromosomer blir den manlig. Om den får en Z-och en W-kromosom blir den kvinnlig. Det ger CSIROS genetiska ingenjörer ett mål: den kvinnliga Z-kromosomen som överförs till manliga kycklingar.

tekniken i mitten av genombrottet är CRISPR, ett kraftfullt verktyg som upptäcktes 2012 som är så mångsidigt att det kan redigera nästan vilken gen som helst i nästan vilken art som helst. Ofta kallas ett ”par molekylära saxar”, CRISPR kan göra ett snitt i DNA-sekvensen för en gen och ”klistra in” en ny gen i gapet.

när det gäller csiros genetiskt konstruerade kycklingar skulle CRISPR klistra in en gen härledd från en havsanemon i den manliga kromosomen. Den genen producerar ”rött fluorescerande protein” (RFP), som lyser under laserljus, vilket gör att cellerna avger en röd-orange fluorescens. Precis som ett rött trafikljus säger att du ska sluta, ser det röda ljuset som reflekterar inifrån ägget en hanterare (eller maskin) det finns en manlig kyckling inuti, och inkubationsprocessen avslutas.

” det är ett enkelt test för närvaron av kromosomen genom ljus i det ägget … innan du ens lägger den i inkubatorn,” säger Tizard.

vad händer om ägget inte lyser rött? Då är kycklingen kvinnlig, ägget placeras i en inkubator och 21 dagar senare föds en höna. Hon säljs sedan till en gård och under hela sitt liv kommer hon att pumpa ut äggen som fyller kartonger på stormarknadens hyllor.

fördelarna med att ta bort ägget från produktionslinjen strax efter läggningen är dubbla: inkubatorn skulle ha dubbelt ledigt utrymme, så att du kan passa in dubbla äggen, och hanäggen kan också återanvändas, säg för vacciner eller foderproduktion.

Kartongkopior

en av de viktigaste elementen för att skapa en genetiskt modifierad kyckling för detta ändamål är att utbilda en allmänhet som fortfarande är oroad över riskerna med att äta genetiskt modifierade livsmedel. Medan forskare i allmänhet är överens om att genetiskt modifierade livsmedel är säkra att konsumera, motsätter sig många fortfarande deras användning.

” valet är: Vill du fortsätta att kasta manliga kycklingar?”frågar Tizard. ”Eller vill du ha en process där bioteknik sätts in och tas ut, med inget förändrat i livsmedelsprodukten som du går och samlar i snabbköpet?”

äggen som CSIRO utvecklar är i huvudsak kolkopior av äggen du redan köper från snabbköpet. Det beror på att honorna-kycklingarna som lägger våra ätliga ägg-aldrig får den genetiska modifieringen. Det kan inte hamna i våra kakor eller omeletter eftersom det är knutet till den manliga kromosomen.

denna lösning kringgår elegant frågan om reglering kring genetiskt modifierade organismer för konsumtion. Och reglering har varit notoriskt knepigt i detta utrymme. Det första GM-djuret som godkändes för konsumtion, AquAdvantage lax, tillbringade 25 år kämpar för att få godkännande från US Food and Drug Administration och från Health Canada. FDA godkände slutligen försäljningen av GM-laxen i 2015, men komplikationer om hur produkter är märkta hindrar det fortfarande från att komma på marknaden i USA.

Tizard föreslår att regleringsorgan kommer att se deras GM-kyckling annorlunda och är övertygade om att de inte skulle märka äggen på marknaden ”GM.”Ändå inser han behovet av att deras ägg genomgår samma regleringsprocesser som andra genetiskt modifierade organismer går igenom. ”Jag skulle vilja se att alla rutor är kryssade innan vi kommer till ett stadium där allmänheten står inför detta”, säger han.

för konsumenten finns det också frågan om pris. I Tyskland, där” no-kill ” ägg började säljas för första gången i December 2018, har priserna på en kartong stigit med 2 till 3 cent. Inte tillräckligt för att vara lätt märkbar, kanske, men en skillnad ändå. Factoring i behovet av att passa ut kläckerier med ny utrustning, det finns en potential att dessa ökningar skulle ses med CSIROS kycklingar också.

Chris Delforce, verkställande direktör vid miljöförespråksgruppen Aussie Farms, föreslår att ekonomin inte lägger till.

”att byta alla dessa anläggningar för att använda könsbestämning före kläckning skulle utgöra en betydande kostnad utan tydlig ekonomisk avkastning, särskilt när praxis att macerera daggamla kycklingar fortfarande är i stort sett okänd för den äggkrävande allmänheten.”

en del av kostnaderna kan delvis kompenseras för äggproducenter som nya intäktsströmmar skapas med överskott manliga hönsägg. Ägg är en viktig del av vaccinproduktionen, med upp till en halv miljard ägg per år som används för att producera cirka 90 procent av världens influensavacciner. Äggvita är också framträdande inom kosmetikindustrin på grund av deras höga proteininnehåll, där de kan användas i schampon och hårbehandlingar.

Tizard tror att hans kycklingar kan passa sömlöst i produktionslinjen, om än med små justeringar av nuvarande praxis. ”Det skulle behöva några små tweaks till hur saker görs just nu men vi är övertygade om att det skulle kunna göras”, säger han.

kläckning av en plan

genom selektiv avel utformade vi oavsiktligt manliga kycklingar för att vara helt värdelösa för läggningsindustrin. Det har skapat en etisk mardröm: de är födda bara för att dö. Nu måste vi utforma vår väg ut ur det.

Unilever, en av världens främsta livsmedelsproducenter, tillkännagav en körning för att stoppa chick-culling 2014. Det tycktes starta forsknings-och utvecklingsutvecklingen och såg till och med United Egg Producers, som representerar 95 procent av äggproducenterna i USA, förbinda sig att avsluta praxis senast 2020, för tre år sedan.

men att få en produkt på marknaden har varit svårt. Förutom de tyska” no-kill ” – äggen finns det få framgångshistorier. När tidsfristen för 2020 närmar sig är det osannolikt att målet kommer att uppnås, men nya initiativ pågår för att stimulera ny utveckling.

det senaste kommer via Stiftelsen för livsmedels-och jordbruksforskning. Den amerikanska regeringsstödda organisationen tillkännagav ett $ 6 miljoner ”Egg-Tech Prize ”i oktober 2018 för att” stimulera utvecklingen av ny teknik ” som ger snabb, tidig sexbestämning i ovo. Ansökningar om såddfinansiering förväntas i början av 2019.

Timothy Kurt, vetenskaplig programdirektör på FFAR, förklarar att nuvarande sexlösningar fortfarande lider av ett antal fallgropar: de är för långsamma, fungerar för sent under inkubation och har låg känslighet.

för djurskyddsgrupper är inget av detta viktigt. Trots de vetenskapliga framstegen kommer kycklingar att fortsätta att dödas och läggas på våra tallrikar, stekas i vår snabbmat och stekas i våra ugnar. Och grupper som Animal Liberation och Aussie Farms kommer att fortsätta att motsätta sig den omänskliga behandlingen av världens mest folkrika fågel.

”vår ståndpunkt är att det inte finns något etiskt om avel, exploatering och dödande varelser för vinst”, säger Delforce. ”Det kommer alltid att förbli en inneboende och omotiverat oetisk industri.”

i slutändan kommer varken kycklingen eller ägget först. Den platsen är reserverad för oss, vår frukost sprider sig och våra magar. Men att avleda 7 miljarder ägg per år från säker förstörelse av höghastighetskvarn måste räkna med något, eller hur?