Нехирургический глубокий внутриматочный перенос эмбрионов в сочетании с геномным редактированием на основе электропорации обеспечивает масштабируемое получение свиней с нокаутом гена CD163
Репродуктивно-респираторный синдром свиней (РРСС) остаётся наиболее экономически значимым вирусным заболеванием мировой свиноводческой отрасли. С момента появления системы CRISPR/Cas9 технология редактирования генов получила широкое распространение в фундаментальных исследованиях и медицине, а её развитие в животноводстве привело к формированию новой парадигмы — «молекулярной селекции», выходящей за рамки традиционной селекции и позволяющей выводить породы скота, устойчивые к болезням.
Вирус РРСС использует белок CD163, в частности рецептор, богатый цистеином домен 5 (SRCR5), кодируемый 7-м экзоном гена CD163, для проникновения в клетку-хозяина. Воздействие на 7-й экзон CD163 позволило получить свиней с нокаутом гена CD163, полностью устойчивых к вирусу РРСС при сохранении нормального фенотипа и иммунологических функций. В 2025 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и лекарственных средств США одобрило таких свиней для употребления в пищу человеком, после чего многие страны начали добиваться соответствующих регуляторных разрешений, что сделало молекулярную селекцию реальным прорывом в животноводстве.
Несмотря на значительный потенциал, производство свиней с отредактированным геномом сдерживается существенными препятствиями. Традиционно свиней с нокаутом гена CD163 получают с помощью хирургического переноса эмбрионов, который обеспечивает высокую эффективность в исследовательских целях, но практически неприменим на коммерческих фермах из-за необходимости в специализированном оборудовании и обученном персонале. В результате производство таких животных сосредоточено в руках нескольких селекционных компаний. Попытки распространения генетического материала с помощью спермы или перевозки живых животных часто неэффективны из-за дополнительного времени на формирование стада, высоких транспортных расходов и трудозатрат, а перевозка живых животных так же сопряжена со значительным риском для биобезопасности. Кроме того, инвазивный характер хирургического переноса эмбрионов вызывает серьёзные опасения по поводу благополучия животных и здоровья суррогатных свиноматок. Для решения этих проблем была разработана методика нехирургического глубокого внутриматочного переноса эмбрионов (NsDU-ET), однако её применение в молекулярной селекции с использованием эмбрионов, полученных in vitro (IVP) с отредактированным геномом, ранее не сообщалось.
В настоящей работе показано, что интеграция CRISPR-Cas9 на основе электропорации с NsDU-ET обеспечивает масштабируемое производство свиней с нокаутом гена CD163. Электропорационное редактирование обеспечивает более высокую выживаемость эмбрионов по сравнению с микроинъекцией. Подход позволил добиться успешного рождения живых поросят с отредактированным геномом без хирургического вмешательства и специальных навыков микроинъекций. В заключение отмечается, что сочетание редактирования на основе электропорации и NsDU-ET является масштабируемым и практичным методом получения свиней с отредактированным геном CD163. Успешное получение потомства, обладающего устойчивостью к вирусу РРСС посредством данного нехирургического метода, свидетельствует о жизнеспособности данного технического подхода к интеграции устойчивых к заболеваниям животных в коммерческое свиноводство при минимизации рисков для биобезопасности.
