Prof. dr hab. Stanisław Wężyk
Lek. wet. Zbigniew Marks
Dr inż. Ryszard Gilewski

Według informacji zamieszczonych w Poultry World z października 2022 r. autorstwa N. Berkhout, w okresie od 11 czerwca do 9 września 2022 r. zgłoszono 788 przypadków wysoce zjadliwego wirusa grypy ptaków w 16 krajach UE/EOG i Wielkiej Brytanii w tym 710 przypadków odnotowano u ptactwa dzikiego. Przypadki u dzikich ptaków wystąpiły w 15 krajach europejskich, docierając do kolonii lęgowych ptaków morskich na północnym wybrzeżu Atlantyku, co doprowadziło do masowej ich śmiertelności, szczególnie w Niemczech, Francji, Holandii i Wielkiej Brytanii.

Autorka zaznacza, że w br. w okresie od czerwca do września liczba ognisk zmniejszyła się w porównaniu do miesięcy poprzednich, lecz była pięciokrotnie większa w porównaniu z rokiem 2021. W Polsce wg danych Głównego Inspektoratu Weterynarii w 2021 r. odnotowano 403 ogniska wysoce zjadliwej grypy ptaków na fermach drobiu, w których utrzymywanych było 14,2 mln szt. drobiu, natomiast w br. roku do października zidentyfikowano 35 przypadków grypy ptaków. W Europie wirus grypy ptaków krąży w populacji ptaków dzikich oraz w stadach drobiu, stanowiąc duże ryzyko dla ich fermowej produkcji w nadchodzących miesiącach, z uwagi na zwiększoną jesienią liczbę ptaków migrujących. Europejski Urząd ds. Bezpieczeństwa Żywności (European Food Safety Authority – EFSA) informuje, że w obecnym sezonie stwierdzono łącznie 2467 ognisk HPAI u drobiu, co spowodowało uśmiercenie 47,5 mln ptaków. Ponadto chorobę stwierdzono u 187 ptaków żyjących w niewoli oraz 3573 ptaków dzikich (Berkhout, 2022). Na terenie Polski w 2021 r. stwierdzono 96 przypadków HPAI u ptactwa dzikiego, a do lipca br. 28 przypadków HPAI (GIW, październik 2022). „Zasięg geograficzny tegorocznej epidemii jest bezprecedensowy, a zgłoszone przypadki sięgają od wysp Svalbard w Norwegii po południową Portugalię i aż po Ukrainę, dotykając łącznie 37 krajów europejskich”, stwierdza EFSA. Służby weterynaryjne wielu europejskich państw, wzywają producentów drobiu do przestrzegania najwyższych zasad biologicznego bezpieczeństwa. Szczególnie ostre przestrogi kierowane są pod adresem ulegających modzie producentów spożywczych jaj, utrzymujących drób na wybiegach. Francja w połowie września 2021 r. podniosła ocenę ryzyka w odniesieniu do HPAI z „nieistotnego” – do „umiarkowanego”, co sprowadza się do utrzymywania drobiu w pomieszczeniach, w niektórych rejonach kraju. Polska od czerwca 2022 r. została uznana przez Władze Weterynaryjne za kraj wolny od wysoce zjadliwej grypy ptaków, nie mniej jednak zgodnie z ustawą z dnia 11 marca 2004 r. „O ochronie zdrowia zwierząt oraz zwalczaniu chorób zakaźnych zwierząt”, HPAI podlega w Polsce obowiązkowi zwalczania u drobiu (niezależnie od jego gatunku i kierunku użytkowania) oraz ptaków utrzymywanych w niewoli i dzikich. Jedną z metod pomocnych w opanowaniu tego kosztownego dla producentów łańcucha wydarzeń, jest program „jajoXXt” (eggXXt), który polega na umieszczeniu biomarkera genetycznego na męskim chromosomie piskląt kierunku nieśnego. Takie postępowanie powoduje, że do wylęgu trafiają jaja, z których wylegną się tylko kurki. Jaja oznaczone biomarkerem wykrywane są przez skaner przed skierowaniem ich do inkubacji. Niedawno firma rozszerzyła działalność w dziedzinie zapewnienie genetycznej odporności kurcząt na wiele chorób, a przede wszystkim przeciwko grypie ptaków (Kwakman,2021). Stosując metodę edycji genów – m.in. CRISPR/Cas9 – można modyfikować genom organizmów. System CRISPR (Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) jest wykorzystywany w biotechnologii do modyfikowania genomu w precyzyjnie wybranych miejscach. Następuje to przez połączenie systemu CRISPR z ustaloną sekwencją DNA przy wykorzystaniu enzymu endonukleazy Cas9 w celu przecięcia nici DNA.
Izraelska firma znana z opracowania metody określania płci jaj dla niosek została założona w 2016 roku, gdy jej współzałożyciel, profesor Dani Offen z Uniwersytetu w Tel Awiwie zwrócił się do Yehudy Elram’a, by ten wykorzystał CRISPR, rewolucyjną i nagrodzoną Nagrodą Nobla, technologię edycji genów, umożliwiającą położenie kresu uśmiercaniu świeżo wylęgniętych piskląt-kogutków z linii nieśnych kur. Stosowanie tej metody, jest z zakresu genetycznej inżynierii bez konieczności stosowania transgenezy, czyli genetycznej transformacji (transgeneza, transgenizacja), polegającej na wprowadzeniu do komórki obcego materiału genetycznego (DNA), zwłaszcza niewielkiej jego porcji, obejmującej jeden do zaledwie kilku genów (Kwakman, 2021).
Z kolei edycja DNA – polega na cięciu genomu, wycinaniu z niego informacji lub wstawianiu do niego nowych genów. Jest to umiejętność, którą laboratoria na całym świecie, już dziś wykorzystują w bardzo precyzyjnych technikach edytowania genów, CRISPR to cząsteczki RNA, które są jak gdyby przewodnikiem w długim łańcuchu DNA. Badacze potrafią znaleźć precyzyjnie w genomie odpowiednie miejsce i doprowadzić tam właściwy enzym Cas9. Białko Cas9 działa jak nożyczki – rozcina DNA w dokładnie wskazanym miejscu i dzięki temu można aktywować lub dezaktywować jakiś konkretny fragment DNA i w ten sposób wpływa na działanie genów. Na kolejnym etapie, można w to wybrane po DNA miejsce, wbudować jakiś inny, precyzyjnie zaprojektowany jego fragment.
Niedawno firma rozszerzyła działalność w zapobieganiu chorobom, w oparciu o licencjonowaną metodę GEIGS firmy Tropic Biosciences, opracowaną w ramach badawczego projektu nad rozwojem odporności na wysoce zjadliwą grypę ptaków u kur.
Szczególnie w przypadku wystąpienia wysoce zjadliwej grypy ptaków, wszystkie ptaki w obszarze o określonym promieniu (tzw. obszarze zapowietrzonym), zgodnie z prawem – muszą zostać uśmiercone (zabite), aby zatrzymać rozwój choroby, niezależnie od tego, czy zostały zakażone, czy też nie.
Zgodnie z prawem zbicie (uśmiercenie) ptaków wymuszone epidemią wysoce zjadliwej grypy ptaków, często oceniane przez społeczeństwo jako zbędne okrucieństwo, ma również wysoką cenę. Wybuch epidemii w USA w 2015 r. był przyczyną uśmiercenia 50 milionów ptaków, kosztem 3,3 miliarda dolarów US. Wykorzystywanie w celu zapobiegania wystąpieniu wysoce zjadliwej grypy ptaków (HPAI) programów szczepień i zastosowanie udoskonalonych środków biologicznego bezpieczeństwa, nie wystarczą, aby zapobiec zakażeniu wszelkim podtypom wirusów.

Genetyczna odporność

W Izraelu zebrano zespół światowej klasy biologów molekularnych, posiadających dużą wiedzę o tworzeniu pożądanej edycji genów oraz specjalistów nauk drobiarskich, który miałby zapewnić kurom odporność genetyczną przeciw wielu chorobom, w tym przede wszystkim – wysoce zjadliwej grypie ptaków.
Biorąc pod uwagę duże zainteresowanie edycją genów, wdrożono metodę GEiGS® (Gene Editing induced Gene Silencing) i po raz pierwszy zastosowano metodologię interferencji RNA.
Wyciszanie genów indukowane edycją genów na podstawie badań biologicznych w tropikach. Ta nowa technologia łączy zalety edycji genów i RNAi, która zapewnia odporność na choroby i poprawy cech jakości w różnych uprawach, zwierzętach hodowlanych i akwakulturze. GEiGS® wykorzystuje uniwersalne narzędzia do edycji genów, takie jak CRISPR, aby minimalnie edytować własne niekodujące geny gospodarza i przekierować ich aktywność (RNAi) na dowolny pożądany gen docelowy lub rodzinę genów.
Zjawisko interferencji RNA (RNAi) jest nowo odkrytym mechanizmem regulacji ekspresji genów na poziomie potranskrypcyjnym. Może być wywoływane przez kodowane w genomie tzw. mikro RNA (miRNA) lub wg Sipy i Nawrot (2008) – za pomocą syntetycznych, krótkich interferujących łańcuchów RNA (siRNA). Dokonano edycji genomu kury, który nie koduje białek, ale reguluje ekspresję innych białek. Przekierowano te geny tak, by celowały w samego wirusa, zapobiegając jego replikacji w komórce. Dzięki tej metodzie, zmiany wprowadzone w genomie są minimalne.

Nie stosować ograniczeń

Wg Elram, rządy poszczególnych krajów, zalecają stosowanie edycji genów, nawet w tych regionach, które tradycyjnie jej nie popierają. Rząd Wielkiej Brytanii ogłosił przeprowadzenie konsultacji nad złagodzeniem ograniczeń dotyczących produktów o zmodyfikowanym DNA (edytowanych genowo), a w Unii Europejskiej zmierza się do łagodniejszego traktowania tych produktów. Edycję genów, czyli wprowadzeniu zmian w DNA komórek poprzez zmiany sekwencji w obrębie istniejących genów, uważa się za przyszłość każdej hodowli, gdyż jest ona szybsza, dokładniejsza, tańsza oraz dzięki jej zastosowaniu, można więcej osiągnąć, niż wykorzystując metody tradycyjnej hodowli. Metodę stosowania genowej edycji, należy wdrażać w bezpieczny i uregulowany sposób, pod kontrolą urzędową i społeczną. Proponowane metody, promują dobrostan zwierząt dzięki zapobieganiu rozprzestrzenianiu się chorób, a konsumenci dostrzegają wyraźne korzyści płynące z nowych, proponowanych rozwiązań oraz ich pozytywny wpływ na życie zwierząt gospodarskich.

Rozwój działalności badawczej i produkcyjnej

Omawiana przez Kwakman (2021) firma, wcześniej zajmowała się głównie wyborem odpowiednich jaj dla wylęgu kur nieśnych, a teraz także dla brojlerów. Badane są też metody i technologia oceny jaj wylęgowych różnych, innych gatunków drobiu, aby poznać dodatkowe możliwości dla zakładów wylęgowych. Nowymi metodami opartymi na genetyce, objęte są wszystkie użytkowe gatunki drobiu, mając na uwadze nie tylko wzrost ich produkcyjności, ale także zwiększenie genetycznej odporności na choroby.
Wg Elram’a, izraelska firma ma wszelkie podstawy, by przodować w dziedzinie badań i wdrożeń związanych ze zdrowiem zwierząt, opartych o edycję genów, które poprawią ich dobrostan, zmienią łańcuchy dostaw białka zwierzęcego i poprawią ogólny stan tej branży. Cele te winno się osiągnąć zarówno dzięki zastosowanym innowacjom, jak i nabytym oraz wdrożonym, licencjonowanym technologiom, nie tylko do metod genetycznego doskonalenia drobiu, ale i innych gatunków zwierząt gospodarskich.