牛病毒性腹泻病毒(Bovine Viral
Diarrhea Virus,BVDV)是影响全球牛群健康最重要的病毒之一。自1940年代首次被发现以来,科学家们一直对其开展研究。这种病毒不会感染人类,但对怀孕的奶牛来说是灾难性的威胁。因为它可以感染发育中的小牛,从而导致自然流产,造成出生率降低。一些受感染的小牛就算能够存活到出生,也将终生携带病毒,同时还会将病毒传播给其他牛。尽管相关疫苗已经研发出来,但是控制BVDV传播,至今依然是一个难题。
2023年5月9日,美国科学家首次培育出对BVDV具有抗性的基因编辑小牛,相关研究成果发表在《PNAS Nexus》上。
在过去的20年里,科学家们陆续发现了导致奶牛感染BVDV的主要受体细胞CD46,和BVDV与CD46结合的区域。在最新研究中,科学家们使用CRISPR/Cas9基因编辑技术,交换了BVDV与牛皮肤细胞CD46结合区域的6个氨基酸,从而在阻止BVDV感染的同时,仍保留CD46的所有正常功能。2021年7月19日,世界第一头CD46基因编辑小牛“金格”健康出生。随后,“金格”被观察了几个月,然后科学家们使用BVDV“攻击”“金格”,以确定其是否会被感染。对比实验证明,“金格”的细胞对BVDV的易感性显著降低,且没有观察到不良副作用。
鉴于BVDV感染也会引发其他细菌性疾病,因此这一研究成果还能够减少抗生素在养殖业中的使用,为人们提供更安全健康的乳制品和肉制品。在未来研究中,科学家们还将继续密切观察小牛“金格”在孕育后代方面的能力。