Ngành nuôi trồng thủy sản châu Âu đang có những tiến bộ vững chắc hướng tới cá kháng gen để chống lại các bệnh dịch nghiêm trọng, kết hợp chọn lọc cổ điển, công nghệ gen thế hệ tiếp theo và chỉnh sửa gen chính xác. Mục tiêu rất quan trọng: tăng cường sức khỏe và phúc lợi động vật, ổn định sản xuất và giảm thiểu việc sử dụng thuốc điều trị, đặc biệt là ở các loài quan trọng như cá hồi Đại Tây Dương.
Dựa trên kết quả gần đây được trình bày bởi các đội từ Na Uy, Vương quốc Anh và Hà LanVà được hỗ trợ bởi nghiên cứu ở Nam Mỹ, một lộ trình đang được củng cố, có lợi ích trực tiếp cho Tây Ban Nha và phần còn lại của châu Âu: hiểu cơ sở di truyền của khả năng kháng thuốc, xác nhận nghiêm ngặt từng lần chỉnh sửa và đưa những tiến bộ này vào khuôn khổ quy định rõ ràng và có thể dự đoán được.
Nuôi cá có khả năng phục hồi tốt hơn có nghĩa là gì?
Việc xây dựng các loài động vật mạnh mẽ hơn kết hợp lựa chọn bộ gen và các công cụ chỉnh sửa như CRISPR để đẩy nhanh những thay đổi mà thông thường phải mất nhiều thế hệ mới có thể thực hiện được bằng các phương pháp truyền thống. Điều quan trọng là xác định các biến thể có tác động thực sự đến khả năng kháng thuốc và quản lý chúng một cách chính xác, thông qua các chương trình nhân giống hoặc các chỉnh sửa có mục tiêu.
Một ví dụ cụ thể đến từ pangenomics của cá hồi coho, đã tiết lộ biến thể cấu trúc Liên quan đến thuần hóa và các đặc điểm có giá trị sản xuất. Trong một tập hợp mẫu lớn, 557 gen hạt nhân, hơn 7.000 gen biến đổi, 152 megabase trình tự mới và 436 gen chưa được mô tả trước đây đã được phát hiện, mở ra cánh cửa cho các tài liệu tham khảo bộ gen hoàn chỉnh hơn cho nuôi trồng thủy sản.
Hơn nữa, phân tích tích hợp toàn bộ bộ gen và bản sao đang chắt lọc danh sách ứng cử viên với đa năngTức là các biến thể ảnh hưởng đến cả khả năng kháng thuốc và tăng trưởng. Trong một nghiên cứu với 1.200 bộ gen và 85 cá thể được đánh giá bằng RNA-seq, trọng tâm được thu hẹp xuống còn 28 gen, ba trong số đó có biểu hiện alen đặc hiệu, một tiến bộ cho phép chọn lọc hoặc chỉnh sửa đồng thời với các mục tiêu sức khỏe và sản xuất.
Để làm cho việc xuất bản có thể mở rộng, ngành công nghiệp đang khám phá tự động hóa tiêm vi phôi và quy trình làm việc có thể tái tạo. Thông điệp chung từ ngành rất rõ ràng: chỉnh sửa không thay thế lựa chọn; nó tăng cường lựa chọn ở những nơi lựa chọn không đáp ứng được hoặc khi giới hạn thời gian sinh học là rào cản.
Rận biển và các con đường miễn dịch ở cá hồi
El rận biển Đây vẫn là thách thức lớn nhất về sức khỏe và kinh tế đối với các loài cá hồi. Các nghiên cứu so sánh cho thấy các loài như cá hồi coho và cá hồi hồng thể hiện phản ứng miễn dịch sớm và hiệu quả chống lại ngoại ký sinh trùng, trong khi cá hồi Đại Tây Dương ban đầu không thể ngăn chặn sự bám dính chặt chẽ của nó.
Sử dụng proteomics, transcriptomics không gian và giải trình tự RNA hạt nhân, các nhà nghiên cứu đã xác định hàng ngàn gen tham gia vào tương tác giữa cá và ký sinh trùng, và ngoài ra, các protein chấy rận có khả năng điều chỉnh khả năng miễn dịch của vật chủ. Việc lập bản đồ vùng bám dính ở quy mô tế bào cho phép quan sát hoạt động của gen chính xác tại nơi xảy ra "trận chiến" miễn dịch.
Với thông tin này, các ứng cử viên cho thử nghiệm CRISPR đã được ưu tiên. Biến đổi gen như SOX3, thụ thể mannose hoặc cadherin-26 Nó làm thay đổi động lực nhiễm trùng, củng cố vai trò quyết định của bạch cầu trung tính trong việc tiêu diệt ký sinh trùng và làm suy yếu điểm neo đậu trên da.
Mục tiêu hoạt động là chuyển một số sức đề kháng tự nhiên đó sang Cá hồi Đại Tây Dươngthông qua chọn lọc dựa trên kiểu hình miễn dịch hoặc thông qua chỉnh sửa chính xác. Giai đoạn tiếp theo bao gồm việc xác nhận các dòng chỉnh sửa thuần túy và sử dụng các công cụ chẩn đoán như RNA-scope để xác nhận cơ chế.
Đối với châu Âu, nơi Lepeophtheirus salmonis cũng là mối quan ngại, những phát hiện này cung cấp cơ sở áp dụng: hiểu các con đường miễn dịch việc áp dụng trên các loài kháng thuốc cho phép thiết kế các chiến lược phù hợp với các loài ký sinh trùng chiếm ưu thế ở Bắc Đại Tây Dương.
Xác nhận, các bệnh chính và các quy định của Châu Âu
Nếu phiên bản muốn đến được trang trại, nó phải đi kèm với kiểm soát toàn diệnCác ngành công nghiệp châu Âu đang áp dụng các phương pháp dựa trên capture-seq thông lượng cao để phát hiện các lần chèn ngẫu nhiên, mục tiêu ngoài và khả năng nhiễm plasmid, chứng minh rằng việc xác nhận trước khi thương mại hóa là không thể thương lượng.
Khuyến nghị kỹ thuật là tích hợp đường ống tin sinh học có thể tái tạo và các tập hợp tham chiếu tốt để đánh giá từng sự kiện chỉnh sửa. Trong các diễn đàn gần đây, người ta nhận thấy rằng việc yêu cầu phân tích từng cá thể cho hàng nghìn động vật có thể không thực tế, nhưng tính minh bạch và khả năng truy xuất nguồn gốc cũng rất cần thiết để đạt được niềm tin từ cơ quan quản lý và xã hội.
Trong khi đó, ứng dụng gen tiếp tục thu thập bằng chứng chống lại các tác nhân gây bệnh có liên quanỞ cá hồi Đại Tây Dương, các vùng liên quan đến BKDThêm sử dụng GWAS; ở cá hồi cầu vồng, các mô hình tương tác kiểu gen-vắc-xin xác định QTL và gen ứng cử viên cho khả năng kháng IPNv; và trong cá hồi coho, một QTL mạnh mẽ được liên kết với SRS trên nhiễm sắc thể 21, với kế hoạch thử nghiệm chức năng của các gen chính trong dòng tế bào đã chỉnh sửa.
Cuộc tranh luận về quy định ở Châu Âu ngày càng phân biệt giữa chuyển gen và các sinh vật được chỉnh sửa mà không cần DNA ngoại sinh tích hợp. Mặc dù mốc thời gian quy định khác nhau giữa các quốc gia, các chuyên gia ước tính cần từ 5 đến 10 năm để sản phẩm được sản xuất hàng loạt, tùy thuộc vào bằng chứng về tính an toàn và lợi ích rõ ràng về phúc lợi và sức khỏe động vật.
Với việc Tây Ban Nha theo dõi chặt chẽ các diễn biến trong khuôn khổ EU, các yếu tố quyết định sẽ là... sự rõ ràng về quy địnhGiao tiếp trung thực và tập trung vào các đặc điểm có tác động lớn đến sức khỏe là chìa khóa. Sự chấp nhận của công chúng sẽ tăng lên khi chứng minh được rằng cá đã được chỉnh sửa là an toàn, góp phần cải thiện phúc lợi và giảm thiểu việc điều trị.
Mọi thứ đều hướng đến một hệ sinh thái nơi khoa học và quy định hội tụ: với bộ gen hoàn chỉnh hơnVới danh sách gen ứng cử viên được tinh chỉnh và các giao thức xác thực mạnh mẽ, Châu Âu và Tây Ban Nha đang định vị mình để biến khả năng kháng gen thành một công cụ hữu hình giúp tăng cường sức khỏe, năng suất và tính bền vững trong nuôi trồng thủy sản.
