Wissenschaftler machten Hühner mittels der Gentechnologie CRISPR resistent gegen die Vogelgrippe – und das passierte

Wissenschaftler, die die Gen-Editing-Technologie CRISPR eingesetzt haben, um Hühner zu schaffen, die gegen die Vogelgrippe resistent sind, haben auch gezeigt, wie schnell eine gefährliche Vogelgrippe von Laborhühnern auf den Menschen übertragen werden kann, so die Kritiker einer neuen Studie in der Zeitschrift Nature Communications gegenüber The Defender.

Die Autoren der Studie, die von Forschern des Imperial College London und des Roslin Institute und der Royal (Dick) School of Veterinary Studies der Universität Edinburgh geleitet wurden, veränderten den genetischen Code von 10 Hühnern, um sie gegen ein Vogelgrippevirus resistent zu machen, und setzten sie dann dem Virus aus.

Außerdem nahmen sie 10 Hühner in die Studie auf, die nicht gentechnisch verändert worden waren. Alle 10 nicht genetisch veränderten Hühner erkrankten, als sie dem Virus ausgesetzt wurden. Nur eines der genetisch veränderten Hühner erkrankte an der Vogelgrippe.

Die Veränderung der DNA einer Spezies „verspricht einen neuen Weg, die Krankheitsresistenz eines Tieres dauerhaft zu verändern”, sagte der Embryologe Mike McGrew von der Universität Edinburgh, einer der Autoren der Studie, bei einer Pressekonferenz am 5. Oktober, bei der die von Experten begutachtete Studie angekündigt wurde.

„Das kann sich über alle genmanipulierten Tiere auf alle Nachkommen vererben.”

In der Studie heißt es: „Genetisch gegen die Vogelgrippe resistente Hühner könnten künftige Ausbrüche verhindern. … Die Züchtung auf Resistenz und Widerstandsfähigkeit gegen Krankheiten hat ein erhebliches Potenzial für Nutzgeflügel”, so dass die Landwirte ihre Tiere nicht mehr routinemäßig impfen müssen.

Aber Jonathan Latham, Geschäftsführer des Bioscience Resource Project, der einen Master-Abschluss in Pflanzengenetik und einen Doktortitel in Virologie hat, erklärte jedoch gegenüber The Defender:

„Die Experimente waren letztlich ein Misserfolg nach dem Motto ,die Operation war erfolgreich, aber der Patient ist gestorben’.”

Als die 10 gentechnisch veränderten Hühner einer viel höheren Dosis von Vogelgrippeviren ausgesetzt wurden – die eher dem entspricht, was die Hühner in der Natur oder in einer Massentierhaltung ausgesetzt sein könnten – entwickelten fünf der 10 Hühner die Grippe.

Virusproben, die von den infizierten, genetisch veränderten Vögeln entnommen wurden, zeigten, dass das Virus mehrere Mutationen ausgebildet hatte, die es ihm offenbar ermöglichten, an das ANP32A-Protein zu binden, um sich in den Hühnern zu vermehren, heißt es in der Studie.

Das Virus produzierte auch eine weitere Mutation, um sich zur Replikation an zwei andere verwandte Proteine zu binden.

Schlimmer noch, so Latham, die Mutationen halfen dem Virus auch, sich in menschlichen Zellen effizienter zu vermehren.

Obwohl virale Mutationen in menschlichen Zellen in vitro vielleicht nicht auftreten, wenn das das Virus auf einen Menschen trifft, war das Ergebnis alles andere als ermutigend, sagte Latham, und fügte hinzu, dass eine effizientere Infektion beim Menschen „wahrscheinlich“ sei.

„Die größere Besorgnis in Bezug auf die Vogelgrippe ist nicht, dass Hühner sterben werden“, sagte er. „In großen kommerziellen Herden können sich Grippetypen entwickeln, die von Wildvögeln stammen, und diese Grippetypen können dann die menschlichen Besitzer der Hühner, die Arbeiter auf der Farm, infizieren und tatsächlich umbringen, und können so möglicherweise eine Pandemie auslösen.”

Die Autoren der Studie in Nature Communications haben „eine Grippe entwickelt, die laut ihrem Test in menschlichen Zellen infektiöser war “, so Latham. „Sie haben damit das geschaffen, was sie verhindern wollten.”

Laut CDC ist das Risiko für Menschen „gering”

Die Vogelgrippe wird durch Viren verursacht, die an Vögel angepasst sind. Eine besonders tödliche Version der Vogelgrippe, die als H5N1 bekannt ist, hat sich seit 1996 ausgebreitet und in den letzten Jahren schnell weltweit verbreitet. Sie hat Millionen von Wild- und Nutzvögeln getötet, wilde Säugetiere wie Nerze und Bären infiziert, vereinzelte menschliche Todesfälle verursachtund in der amerikanischen Geflügelindustrie und bei amerikanischen Eierkonsumenten wirtschaftlichen Schaden angerichtet.

Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) haben H5N1-Ausbrüche „verheerende Auswirkungen auf Tierpopulationen, einschließlich Geflügel, Wildvögel und einige Säugetiere, und schädigen den Lebensunterhalt der Landwirte und den Lebensmittelhandel“ und „stellen weiterhin ein Risiko für den Menschen dar“.

Bis 2022 kam es in 67 Ländern auf fünf Kontinenten zu tödlichen H5N1-Ausbrüchen bei Geflügel und Wildvögeln, wobei mehr als 131 Millionen Hausgeflügel in den betroffenen Betrieben und Dörfern verendet oder gekeult worden waren. In diesem Jahr wurden 14 weitere Ausbrüche gemeldet, vor allem auf dem amerikanischen Kontinent.

Im März hatte der größte Vogelgrippeausbruch in der Geschichte der USA die amerikanische Geflügelindustrie heimgesucht, was zum Tod von Millionen von Hühnern, zu höheren Eierpreisen und Versorgungsengpässen führte, und die Regierung Biden erwog eine Massenimpfung von Geflügel.

Das Virus hat Wildvögel und mehr als 58 Millionen Nutzhühner in 47 Staaten infiziert, ist auf Säugetiere wie Waschbären und Bären übergesprungen und könnte mutieren und sich auf den Menschen übertragen, was das „Schreckgespenst einer Pandemie beim Menschen” aufkommen lässt.

Obwohl H5N1 beim Menschen eine schwere Krankheit mit hoher Sterblichkeitsrate verursachen kann, wurden laut WHO von Dezember 2021 bis Juni 2023 weltweit nur acht Fälle gemeldet, wobei die Infektion meist mit engem Kontakt zu infizierten Vögeln oder kontaminierter Umgebung in Verbindung gebracht wird.

Die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) erklärten, das Risiko für den Menschen sei gering und die Wahrscheinlichkeit einer weltweiten Pandemie sei gering.

In der Vergangenheit waren Vogelgrippen für einige der tödlichsten Pandemien der Welt verantwortlich, darunter die „Spanische Grippe” -Pandemie von 1918-1919, die schätzungsweise 50-100 Millionen Menschen weltweit tötete, sowie die „Asiatische Grippe“ von 1957 und die „Hongkong-Grippe“-Pandemie von 1968, die zusammen mehr als 2 Millionen Menschen weltweit und mehr als 200.000 in den USA töteten.

„So etwas wie einen einfachen Abstellknopf für die Grippe gibt es nicht.”

Mithilfe des gentechnologischen Werkzeugs CRISPR konnten die Forscher die DNA der Hühner verändern und den genetischen Code ändern, indem sie auf ein bestimmtes Hühnergen abzielten, das das ANP32A-Protein herstellt, das von der Vogelgrippe gekapert wird, um sich zu vermehren.

Ziel war es, das Vogelgrippevirus daran zu hindern, das ANP32A-Protein einzunehmen und Kopien von sich selbst zu erstellen, so dass sich das Virus in den Hühnern nicht mehr vermehren kann.

Der Kontrollgruppe von 10 Hühnern, die nicht gentechnisch verändert worden waren, und der gentechnisch veränderten Gruppe von 10 Hühnern wurde jeweils eine Dosis des Vogelgrippevirus in die Nasengänge gesprüht. Die Forscher verwendeten eine Dosis einer milderen Variante als das tödliche H5N1-Virus, das sich in der Welt verbreitet.

Als die Forscher den gentechnisch veränderten Hühnern, von denen nur eines mit der ersten Dosis des Grippevirus infiziert worden war, die zweite, stärkere Dosis des Virus verabreichten – eine 1.000-fach höhere Dosis -, wurden fünf der zehn Hühner infiziert. Aber sie hatten niedrige Viruslasten und infizierten die anderen genetisch veränderten Hühner nicht, so die Forscher.

Die Forscher sagten auch, dass das Virus nicht in der Lage war, sich zu replizieren, als sie Hühnerzellen erzeugten, denen das ANP32A-Protein und die beiden anderen Proteine fehlten, die das Virus mutiert hatte, um anzugreifen.

Dieses Ergebnis regte die Forscher an, in einem nächsten Schritt Hühner zu züchten, die in allen drei Genen der Proteinfamilie genetisch verändert sind.

Latham sagte jedoch, dass das Ausschalten aller drei Gene unmöglich sei, wie die Studie selbst zeigt.

„Es wird erwartet, dass diese Kombination von Knockouts für die Gesundheit der Tiere schädlich ist, aber sie zeigt, dass mehrere Veränderungen in Wirtsgenen kombiniert werden können, um eine sterile Resistenz zu erzeugen.”

„Wenn man alle drei Gene eliminieren würde, wäre das Huhn tot”, sagte Latham.

Die Forscher überprüften nicht, ob kontaminierte DNA aus der CRISPR-Maschinerie im Huhn verblieb, ein bekanntes Risiko der gentechnischen Manipulation, sagte er.

Für Latham ist die Studie leider typisch für wissenschaftliche Zeitschriften, die in erster Linie für die Veröffentlichung redigiert werden, wobei „Dinge ausgelassen, kunstvoll präsentiert und Fehler versteckt werden”.

Carol Cardona, DVM, Ph.D., Professorin an der Fakultät für Veterinär- und Biomedizinische Wissenschaften der Universität Minnesota und Spezialistin für Vogelkrankheiten, erklärte gegenüber der New York Times, die Studie zeige, wie schwierig es sei, Tiere gegen die sich schnell replizierende und weiterentwickelnde Influenza zu behandeln.

„So etwas wie einen einfachen Abstellknopf für die Grippe gibt es nicht”, sagte sie.

Jaydee Hanson, politische Direktorin des Center for Food Safety in Washington, D.C., erklärte gegenüber The Defender, dass ihre Organisation sich mehr um die Impfung von amerikanischem Geflügel gegen Salmonellen kümmert, die zu tödlicheren Formen mutiert sind und, nach Angaben der CDCjährlich 1,35 Millionen Infektionen, 26.500 Krankenhausaufenthalte und 420 Todesfälle verursachen.

„Wir (impfen Hühner) nicht gegen Dinge, die Menschen töten können, aber wir tun es gegen die Vogelgrippe, die Vögel tötet”, sagte Hanson, „denn das wirkt sich auf den Gewinn der großen Hühnerproduzenten aus.”

„Eine Gentechnik gegen Salmonellen wird auch nicht funktionieren”, sagte Hanson. „Es gibt zu viele Variablen”.